地震勘探儀器與vsp測井儀器共源接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),它包括地震勘探儀器、調制器、編碼器、設置于地震勘探儀器所在地的電臺一、設置于炮點激發(fā)裝置所在地的電臺二、譯碼器、炮點激發(fā)裝置、設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器、設置于VSP測井儀器所在地的電臺三和VSP測井儀器。本實用新型通過調制器、編碼器、譯碼器和解調器以及連接它們之間的無線電臺確保地震勘探儀器、VSP測井儀器以及與激發(fā)點這三者之間精確的同步關系,將二維、三維地震勘探與VSP測井作業(yè)同步進行,共用炮點震源,避免了地震勘探與VSP測井在同一個工區(qū)(區(qū)域)內相同激發(fā)點的重復激發(fā),節(jié)省了一倍的激發(fā)工作量。
【專利說明】地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及地震勘探和VSP測井兩種勘探方法、同源共享、系統(tǒng)同步。具體地說:石油勘探中將分別進行的地震勘探激發(fā)的地震波,由400系列地震儀器接收地層來的反射波,與VSP測井儀接收的直達波,用同一激發(fā)源,兩套儀器同時完成地震反射波與測井直達波接收工作,完成地震勘探儀器與VSP測井儀共源同步接收。
【背景技術】
[0002]石油勘探是由多學科,技術面覆蓋廣,各自獨立的專業(yè)來完成的。地震勘探與VSP測井是不同的地球物理勘探領域。其目的都是圍繞搞清地下地質構造,尋找油氣藏,地震勘探方法是宏觀上查清地下形態(tài)與分布,VSP測井著重查清地層縱向上、每一小地層厚度及分辨情況。兩者的有機結合能更加有效地查清地下構造及埋藏深度與地層展布。兩者一個橫向宏觀上、一個縱向微觀上互為補充和完善。
[0003]地震勘探儀器是在地面激發(fā)地震波和地面埋置檢波器接收來自地層的反射波。測井儀器是在地面激發(fā)地震波在井中放置檢波器接收地面到達地下的的直達波。兩種方法都是利用地震波旅行時間和傳播速度作為參數(shù)研究地層埋深和厚度。由于兩套系統(tǒng)各為獨立的時序計時系統(tǒng)難以滿足同步。一直以來兩套系統(tǒng)各自為戰(zhàn),在同一地點不同時間用兩種方法,兩套儀器接收為完成同一目標,又同是利用地震激發(fā)地震波相近似的工作。問題的核心是兩套儀器的系統(tǒng)時差,不同時間激發(fā)能量、頻率、干擾源都在變化,會造成地層解釋時的系統(tǒng)誤差而達不到要求,地層中地震波的傳播速度一般在4000— 5000米/秒,兩套系統(tǒng)如不能同步用人為識能的精度一般在5毫秒(4000米/秒一5000米/秒)X0.0005秒=20米。出現(xiàn)地層標定不準、錯位,小于十米以下的油層常常不能被發(fā)現(xiàn)。兩套方法技術系列的融合勢在必行,必須解決兩套系統(tǒng)的同步。
[0004]以往在同一工區(qū)(區(qū)域)內從事二維、三維地震勘探與VSP測井作業(yè)是各做各的:二維、三維地震勘探與VSP測井作業(yè)分別進行。二維、三維地震勘探的激發(fā)和VSP測井的激發(fā)重復實施。以一個工區(qū)作業(yè)為例,在同一個工區(qū)(區(qū)域)內,二維、三維地震勘探與VSP測井相同的激發(fā)點約為8000炮。也就是說:既重復了一倍(8000炮、成本少則幾百萬)的激發(fā)工作量,經濟性差,又浪費了雙倍的時間,效率低,并且激發(fā)因素不單一,不利于解釋對比的正確判定。
【發(fā)明內容】
[0005]本實用新型的目的是針對目前常規(guī)地震勘探與VSP測井中采用重復放炮、重復鋪排列接收的施工方法,所存在的費時費事,效率低、成本高,無法確保兩套儀器存在激發(fā)與采集資料一致性,工作因素不單一,不利于作業(yè)結果正確判定和目的層位的正確判定,是所存在的同步精度無法保證,不利于高質量的地震數(shù)據(jù)采集的問題,提出一種既靈活方便、又精確同步的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的技術方案是:[0007]—種地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),它包括地震勘探儀器、調制器、編碼器、設置于地震勘探儀器所在地的電臺收發(fā)控制模塊一、電臺一、設置于炮點激發(fā)裝置所在地的電臺二、譯碼器、電臺收發(fā)控制模塊二、炮點激發(fā)裝置、設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器、設置于VSP測井儀器所在地的電臺三、電臺接收控制模塊和VSP測井儀器,
[0008]所述的地震勘探儀器的控制信號端與調制器雙相連接,調制器通過編碼器與電臺收發(fā)控制模塊一的下行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊一的上行信號端與電臺一的下行信號端雙向連接,電臺一的上行信號端與電臺二、三的上行信號端通過無線電波無線連接,輸出炮點激發(fā)同步信號,所述的電臺二的下行信號端通過譯碼器與電臺收發(fā)控制模塊二的上行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊二的下行信號端與炮點激發(fā)裝置連接,該炮點激發(fā)裝置的控制信號輸出端連接炮點,所述的電臺三的下行信號端連接電臺接收控制模塊的上行信號輸入端,電臺接收控制模塊的下行信號輸出端與解調器的信號輸入端,所述的解調器的信號輸出端與VSP測井儀器的控制信號輸入端相連;所述的設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器分別獲取炮點爆破時的對應檢測信號,各地面檢波器的信號輸出端輸出反射地震波通過地震電纜傳輸?shù)降卣鹂碧絻x器,VSP井中檢波器的信號輸出端輸出直達地震波通過測井電纜傳輸?shù)絍SP測井儀器。
[0009]本實用新型的地震勘探儀器和428調制電路之間通過光耦隔離驅動接口連接,VSP測井儀器和VSP解調器之間通過光耦隔離驅動接口連接。
[0010]本實用新型的電臺收發(fā)控制模塊一、二和電臺接收控制模塊均包括電阻R1、R2、二極管Dl、三極管Ql和光電稱合器LI,電阻Rl的一端連接前級設備的信號輸出端,電阻Rl的另一端連接三極管Ql的基極,三極管Ql的發(fā)射極接地,發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R2,三極管Ql的集電極接二極管Dl的正極,二極管Dl的負極接電源,光電耦合器LI并聯(lián)在二極管Dl的兩端,光電耦合器LI輸出耦合信號至后級設備。
[0011]本實用新型的電臺收發(fā)控制模塊一中,電阻Rl的一端連接編碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至電臺一的控制信號輸入端;電臺收發(fā)控制模塊二中,電阻Rl的一端連接譯碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至炮點激發(fā)裝置的控制信號輸入端;電臺接收控制模塊中,電阻Rl的一端連接電臺三的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至解調器的信號輸入端。
[0012]本實用新型的炮點激發(fā)裝置為爆炸機。
[0013]本實用新型的調制器包括電阻R3、R5、由放大器U1、U2、電阻R6、R4構成的二級放大電路、耦合變壓器Tl、高頻濾波器Cl和匹配電阻R7、R8,所述的電阻R3、R5的一端分別連接地震勘探儀器的同步信號輸出端,電阻R3、R5的另一端分別連接二級放大電路的輸入端,二級放大電路的輸出端連接耦合變壓器Tl的輸入端,耦合變壓器Tl的一輸出端連接高頻濾波器Cl的一端,耦合變壓器Tl的另一輸出端依次串接匹配電阻R7、R8至高頻濾波器Cl的另一端,電阻R8的兩端作為調制器的輸入輸出端連接編碼器,發(fā)送炮點激發(fā)同步信號。
[0014]本實用新型的解調器包括耦合變壓器T2、二極管D2-D4、放大器U3-U5、電阻R9-R16和電容C2-C3,所述的耦合變壓器T2的輸入端作為解調器的輸入連接電臺三的輸出端,耦合變壓器T2的輸出端連接由放大器U3、U4構成的二級放大電路,耦合變壓器T2的一輸出端通過二極管D2接地,放大器U4的反相比例信號輸入端和輸出端之間并接濾波電容C3,放大器U4的輸出端作為二級放大電路的輸出連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端和放大器U3的輸出端之間并接由并聯(lián)的二極管D3、D4構成的限幅電路,電阻R12、二極管D3的正極和二極管D4的負極的連接點接由放大器U5、電阻R13構成的放大電路,放大器U5的輸出端連接電阻R15的一端,電阻R15的另一端作為解調器的輸出,輸出炮點激發(fā)同步信號至VSP測井儀器。
[0015]本實用新型的有益效果:
[0016]①本實用新型將二維、三維地震勘探與VSP測井作業(yè)同步進行,共用炮點震源,避免了地震勘探與VSP測井在同一個工區(qū)(如吉林省公主嶺市八屋工區(qū)等區(qū)域)內相同激發(fā)點的重復激發(fā),節(jié)省了一倍的激發(fā)工作量;
[0017]本實用新型將地震勘探和VSP測井這二者地球物理勘探有機地結合起來,避免了在同一工區(qū)(區(qū)域)內的相同激發(fā)點的重復激發(fā)。有利于:1.提高了工效。節(jié)省了一倍的時間,約20個工作日(三維地震勘探隊伍一般為數(shù)百人,VSP測井隊伍一般為數(shù)十人。同時還要配備相應的車輛、后勤保障等)。2.節(jié)省了成本。節(jié)省了一倍的激發(fā)工作量:鉆井、雷管、炸藥,按每個激發(fā)點1000元計算,共節(jié)省800萬元。應用效果明顯、經濟效益顯著。
[0018]②本實用新型:勘探精度大為提高,兩套儀器采集的資料人眼分辨的時差精度在5毫秒,而本實用新型儀器的同步精度為幾個微秒,可消除地層解釋中的誤差。
[0019]③本實用新型:同一激發(fā)接收的地震波因素單一,具有可比性,特別是兩種儀器采集到的子波完全相同,兩種方法的對比,層間弱小信息相關性更強,使得兩種方法解決地層展布和縱向對比的依據(jù)更加充分,避免了多解性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的原理框圖。
[0021]圖2為電臺收發(fā)控制模塊一、二和電臺接收控制模塊的電路圖。
[0022]圖3為調制器的電路圖。
[0023]圖4為解調器的電路圖。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0025]如圖1所示,一種地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),適用于任何一種地震勘探儀器與任何一種VSP測井儀器,它包括地震勘探儀器(本例中型號為428XL法國產)、調制器、編碼器(本例中型號為ZN601中國產)、設置于地震勘探儀器所在地的電臺收發(fā)控制模塊一、電臺一、設置于炮點激發(fā)裝置所在地的電臺二、譯碼器(本例中型號為ZN601中國產)、電臺收發(fā)控制模塊二、炮點激發(fā)裝置(本例中型號為ZN601中國產)、設置于各炮點的地面檢波器(本例中型號為SM24美國產)和VSP井中檢波器(本例中型號為Geochain法國產)、設置于VSP測井儀器所在地的電臺三、電臺接收控制模塊和VSP測井儀器,
[0026]所述的地震勘探儀器的控制信號端與調制器雙相連接,調制器通過編碼器與電臺收發(fā)控制模塊一的下行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊一的上行信號端與電臺一的下行信號端雙向連接,電臺一的上行信號端與電臺二、三的上行信號端通過無線電波無線連接,輸出炮點激發(fā)同步信號,此信號與儀器觸發(fā)信號同步,所述的電臺二的下行信號端通過譯碼器與電臺收發(fā)控制模塊二的上行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊二的下行信號端與炮點激發(fā)裝置連接,該炮點激發(fā)裝置的控制信號輸出端連接炮點,所述的電臺三的下行信號端連接電臺接收控制模塊的上行信號輸入端,電臺接收控制模塊的下行信號輸出端與解調器的信號輸入端,所述的解調器的信號輸出端與VSP測井儀器的控制信號輸入端相連;所述的設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器分別獲取炮點爆破時的對應檢測信號,各地面檢波器的信號輸出端輸出反射地震波通過地震電纜傳輸?shù)降卣鹂碧絻x器,VSP井中檢波器的信號輸出端輸出直達地震波通過測井電纜傳輸?shù)絍SP測井儀器。
[0027]本實用新型的地震勘探儀器和428調制電路之間通過光耦隔離驅動接口連接,VSP測井儀器和VSP解調器之間通過光耦隔離驅動接口連接。
[0028]本實用新型的電臺收發(fā)控制模塊一、二和電臺接收控制模塊均包括電阻R1、R2、二極管Dl、三極管Ql和光電稱合器LI,電阻Rl的一端連接前級設備的信號輸出端,電阻Rl的另一端連接三極管Ql的基極,三極管Ql的發(fā)射極接地,發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R2,三極管Ql的集電極接二極管Dl的正極,二極管Dl的負極接電源,光電耦合器LI并聯(lián)在二極管Dl的兩端,光電耦合器LI輸出耦合信號至后級設備。
[0029]本實用新型的電臺收發(fā)控制模塊一中,電阻Rl的一端連接編碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至電臺一的控制信號輸入端;電臺收發(fā)控制模塊二中,電阻Rl的一端連接譯碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至炮點激發(fā)裝置的控制信號輸入端;電臺接收控制模塊中,電阻Rl的一端連接電臺三的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至解調器的信號輸入端。
[0030]本實用新型的炮點激發(fā)裝置為爆炸機。
[0031]本實用新型的調制器包括電阻R3、R5、由放大器U1、U2、電阻R6、R4構成的二級放大電路、耦合變壓器Tl、高頻濾波器Cl和匹配電阻R7、R8,所述的電阻R3、R5的一端分別連接地震勘探儀器的同步信號輸出端,電阻R3、R5的另一端分別連接二級放大電路的輸入端,二級放大電路的輸出端連接耦合變壓器Tl的輸入端,耦合變壓器Tl的一輸出端連接高頻濾波器Cl的一端,耦合變壓器Tl的另一輸出端依次串接匹配電阻R7、R8至高頻濾波器Cl的另一端,電阻R8的兩端作為調制器的輸入輸出端連接編碼器,發(fā)送炮點激發(fā)同步信號。
[0032]本實用新型的解調器包括耦合變壓器T2、二極管D2-D4、放大器U3-U5、電阻R9-R16和電容C2-C3,所述的耦合變壓器T2的輸入端作為解調器的輸入連接電臺三的輸出端,耦合變壓器T2的輸出端連接由放大器U3、U4構成的二級放大電路,耦合變壓器T2的一輸出端通過二極管D2接地,放大器U4的反相比例信號輸入端和輸出端之間并接濾波電容C3,放大器U4的輸出端作為二級放大電路的輸出連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端和放大器U3的輸出端之間并接由并聯(lián)的二極管D3、D4構成的限幅電路,電阻R12、二極管D3的正極和二極管D4的負極的連接點接由放大器U5、電阻R13構成的放大電路,放大器U5的輸出端連接電阻R15的一端,電阻R15的另一端作為解調器的輸出,輸出炮點激發(fā)同步信號至VSP測井儀器。
[0033]具體激發(fā)時,地震勘探與VSP測井作業(yè)同步進行,共用激發(fā)點震源,地震勘探儀器在地面接收反射地震波的同時,VSP測井儀器也同時在井中接收直達地震波,避免了重復放炮,高效、節(jié)能、經濟。
[0034]本實用新型通過調制器、編碼器、譯碼器和解調器以及連接它們之間的無線電臺確保地震勘探儀器、VSP測井儀器以及與激發(fā)點這三者之間精確的共源接收同步關系,共源接收同步精度符合相關行業(yè)技術標準。共源接收同時解決:1.共源接收與地震勘探儀器的同步問題;2.共源接收與VSP測井儀器的同步問題;3.共源接收與激發(fā)點的同步問題,確保這三者共源接收的同步精度符合相關技術標準。共源接收同步精度實測時差如表1所示。[0035]表1同步精度實測時差
[0036]
【權利要求】
1.一種地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是它包括地震勘探儀器、調制器、編碼器、設置于地震勘探儀器所在地的電臺收發(fā)控制模塊一、電臺一、設置于炮點激發(fā)裝置所在地的電臺二、譯碼器、電臺收發(fā)控制模塊二、炮點激發(fā)裝置、設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器、設置于VSP測井儀器所在地的電臺三、電臺接收控制模塊和VSP測井儀器, 所述的地震勘探儀器的控制信號端與調制器雙相連接,調制器通過編碼器與電臺收發(fā)控制模塊一的下行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊一的上行信號端與電臺一的下行信號端雙向連接,電臺一的上行信號端與電臺二、三的上行信號端通過無線電波無線連接,輸出炮點激發(fā)同步信號,此信號與儀器觸發(fā)信號同步,所述的電臺二的下行信號端通過譯碼器與電臺收發(fā)控制模塊二的上行信號端雙向連接,電臺收發(fā)控制模塊二的下行信號端與炮點激發(fā)裝置連接,該炮點激發(fā)裝置的控制信號輸出端連接炮點,所述的電臺三的下行信號端連接電臺接收控制模塊的上行信號輸入端,電臺接收控制模塊的下行信號輸出端與解調器的信號輸入端,所述的解調器的信號輸出端與VSP測井儀器的控制信號輸入端相連;所述的設置于各接收點的地面檢波器和VSP井中檢波器分別獲取炮點爆破時的對應檢測信號,各地面檢波器的信號輸出端輸出反射地震波通過地震電纜傳輸?shù)降卣鹂碧絻x器,VSP井中檢波器的信號輸出端輸出直達地震波通過測井電纜傳輸?shù)絍SP測井儀器。
2.根據(jù)權利要求1所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的地震勘探儀器和428調制電路之間通過光耦隔離驅動接口連接,VSP測井儀器和VSP解調器之間通過光耦隔離驅動接口連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的電臺收發(fā)控制模塊一、二和電臺接收控制模塊均包括電阻Rl、R2、二極管D1、三極管Ql和光電耦合器LI,電阻Rl的一端連接前級設備的信號輸出端,電阻Rl的另一端連接三極管Ql的基極,三極管Ql的發(fā) 射極接地,發(fā)射極和基極之間并聯(lián)電阻R2,三極管Ql的集電極接二極管Dl的正極,二極管Dl的負極接電源,光電耦合器LI并聯(lián)在二極管Dl的兩端,光電耦合器LI輸出耦合信號至后級設備。
4.根據(jù)權利要求3所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的電臺收發(fā)控制模塊一中,電阻Rl的一端連接編碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至電臺一的控制信號輸入端;電臺收發(fā)控制模塊二中,電阻Rl的一端連接譯碼器的信號輸出端,光電耦合器LI輸出耦合信號至炮點激發(fā)裝置的控制信號輸入端;電臺接收控制模塊中,電阻Rl的一端連接電臺三的信號輸出端,光電I禹合器LI輸出f禹合信號至解調器的信號輸入端。
5.根據(jù)權利要求1所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的炮點激發(fā)裝置為爆炸機。
6.根據(jù)權利要求1所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的調制器包括電阻R3、R5、由放大器Ul、U2、電阻R6、R4構成的二級放大電路、耦合變壓器Tl、高頻濾波器Cl和匹配電阻R7、R8,所述的電阻R3、R5的一端分別連接地震勘探儀器的同步信號輸出端,電阻R3、R5的另一端分別連接二級放大電路的輸入端,二級放大電路的輸出端連接耦合變壓器Tl的輸入端,耦合變壓器Tl的一輸出端連接高頻濾波器Cl的一端,耦合變壓器Tl的另一輸出端依次串接匹配電阻R7、R8至高頻濾波器Cl的另一端,電阻R8的兩端作為調制器的輸入輸出端連接編碼器,發(fā)送炮點激發(fā)同步信號。
7.根據(jù)權利要求1所述的地震勘探儀器與VSP測井儀器共源接收系統(tǒng),其特征是所述的解調器包括耦合變壓器T2、二極管D2-D4、放大器U3-U5、電阻R9-R16和電容C2-C3,所述的耦合變壓器T2的輸入端作為解調器的輸入連接電臺三的輸出端,耦合變壓器T2的輸出端連接由放大器U3、U4構成的二級放大電路,耦合變壓器T2的一輸出端通過二極管D2接地,放大器U4的反相比例信號輸入端和輸出端之間并接濾波電容C3,放大器U4的輸出端作為二級放大電路的輸出連接電阻R12的一端,電阻R12的另一端和放大器U3的輸出端之間并接由并聯(lián)的二極管D3、D4構成的限幅電路,電阻R12、二極管D3的正極和二極管D4的負極的連接點接由放大器U5、電阻R13構成的放大電路,放大器U5的輸出端連接電阻R15的一端,電阻R15的另一端作為解調器的輸出,輸出炮點激發(fā)同步信號至VSP測井儀器。
【文檔編號】G08C17/02GK203705656SQ201420059006
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月8日 優(yōu)先權日:2014年2月8日
【發(fā)明者】唐成鴿, 尤桃如, 沈月芳, 唐科偉, 朱軍, 陳迎春 申請人:中國石油化工集團公司, 中國石化集團華東石油局, 華東石油局第六物探大隊