[发明专利]用于控制震源中的谐波失真的装置和系统

说明书

一种用于产生震源信号的震源信号设备可包括用于将反作用体耦连到地表的震源组件；可操作地连接到震源组件的可控阀；和控制器，其利用主控制信号对可控阀进行控制，该主控制信号通过在选定操作范围上采用可控阀的响应模型来产生。模型被用于降低可控阀的流量‑位移响应的非线性。

发明人：WEI，Zhouhong和PHILLIPS，Thomas F.

技术领域

本公开大体涉及地震勘探，特别地涉及用于产生具有增强地震频率扫描的震源信号的方法和装置。

背景技术

在石油及气体勘探业，地球物理工具及技术通常被采用以便识别具有潜在碳氢化合物沉积物的地下结构。许多不同的技术被用于产生地震信号。

地震振动能量源已在该领域使用很多年。最简单形式的地震振动器仅仅为重型汽车，其具有以大约2-100Hz的预定频率范围使地面震动的能力。振动器在较长时段期间将信号施加到地表地下，其允许小于诸如炸药的脉冲发生器的能量水平。

被称为震源信号或“导频”信号的被施加的能量穿过地下行进，并由特定的地下地质边界或层反射部分能量。反射的能量随后被传送回地表，在那里，其利用地球运动检测器来记录。所记录的数据被处理成产生关于构成地下物质的层的位置和物理特性的信息。

地震振动器源信号典型地为扫频信号或仅仅为扫描(sweep)信号。扫描信号为在上述的2-100Hz范围上的正弦振动，且取决于地形、地下岩性、和振动器的经济制约和物理能力具有在2-20秒级别的持续时间。正弦扫描可随着时间在频率上增加，其被称为“升频扫描”。升频扫描为现代地震勘探中典型采用的信号。而且，正弦扫描信号可随着时间在频率上降低，其被称为“降频扫描”。振动器扫描信号的最终产品为波，其穿过地球传播以返回关于地下物质的线索。

本公开提供用于增强地震扫描信号的方法和装置。

发明内容

一方面，本公开提供利用可操作地连接到可控阀的震源来产生地震信号的方法。该方法可包括利用选定工作范围上的可控阀的响应模型来产生主控制信号，其中，模型被用于降低可控阀的流量-位移响应上的非线性；以及将主控制信号传送给可控阀以利用震源产生地震信号。

一方面，本公开还提供用于产生震源信号的震源信号设备。该设备可包括将反作用体耦连到地球的震源部件；可控阀可操作地连接到震源部件；以及控制器，其利用通过采用选定工作范围上的可控阀的响应模型所产生的主控制信号来控制可控阀，其中，该模型被用于降低可控阀的流量-位移响应上的非线性。

附图说明

为了详细理解本公开，应联合附图参考下面优选实施例的详细说明，其中，同样的元件已给予同样的附图标记，且其中：

图1阐释了采用本发明的一方面的典型的地震数据的采集操作；

图2为振动源的剖视图的正视图；

图3为诸如图1的源的振动震源的功能特征的示意图；以及

图4为阐释传统伺服阀的流量增益响应的图表；

图5示意性地阐释了传统伺服阀的线轴；

图6为降低了传统伺服阀上的非线性的控制系统的一个实施例的示意框图；

图7为描述用于降低传统伺服阀上的非线性的一个示例性方法的流程图；以及

图8为阐释采用图7的控制系统来控制的传统伺服阀的流量增益响应的图表。

具体实施方式