[发明专利]地震物理模型实验系统及其模拟数据采集方法和装置

说明书

本发明提供了一种地震物理模型实验系统及其模拟数据采集方法和装置，涉及地震物理模型采集技术领域。该系统包括：地震物理模型、模拟采集控制系统、激发换能器、接收换能器、液体槽装置，地震物理模型的底面为平面，且其置于填充有液体的液体槽装置中；液体槽装置中的液体平面高于地震物理模型；激发换能器和接收换能器与液体平面完全接触，且接触平面与液体平面高度相同；激发换能器和接收换能器均与模拟采集控制系统连接。本发明可以解决当前传统的地震物理模拟实验超声波能量衰减，不足以探测地震物理模型的内部情况，且所采集的数据信噪比较低，以及实验过程需要大量人工干预，地震物理模型数据采集时间长，采集效率低的问题。

技术领域

本发明涉及地震物理模型采集技术领域，尤其涉及一种地震物理模型实验系统及其模拟数据采集方法和装置。

背景技术

当前，随着油气勘探技术的发展，我国在现阶段的油气勘探开发的重点目标区几乎都涉及起伏地表地形，如柴达木盆地、四川盆地和塔里木盆地等处。在起伏地表区域，由于地形的高程变化较大，使得野外地震勘探采集到的地震资料信噪比低、波场复杂，增加了后期地震资料处理与解释的周期与难度，因此增加了在起伏地表区域油气勘探的难度。

通过地震物理模型来进行地震物理模拟是地震勘探技术中一种有效的理论与实践相互验证的手段，对于研究起伏地表区域的地震波场传播规律，解决油气勘探中急需研究的复杂地表地震勘探技术问题等都具有十分重要的意义。当前传统的通过地震物理模型来进行地震物理模拟实验的方式如图1所示，通过计算机控制激发换能器101和接收换能器102分别放置于地震物理模型103表面某点，然后控制激发换能器101发射超声波(模拟野外地震勘探中的炸药震源激发)，通过接收换能器102接收并记录从物理模型内部反射回来的超声波(模拟野外检波器接收地下地层界面反射回来的地震波场)，从而在实验室就可以完成与野外实际勘探中相类似的采集过程。

当前的激发换能器101和接收换能器102均是直接与地震物理模型103的表面接触的。而对于表面有起伏的地震物理模型，激发换能器和接收换能器与地震物理模型表面是硬接触的耦合方式，容易导致激发换能器和接收换能器与地震物理模型表面接触不良，造成超声波能量穿过接触面时发生衰减，超声波能量不足以探测地震物理模型的内部情况，且所采集的数据信噪比较低。另外，由于地震物理模型表面起伏不平，激发换能器和接收换能器难以放置于地震物理模型表面，实验过程可能还需要大量的人工干预，造成地震物理模型数据采集时间长，采集效率低。

发明内容

本发明的实施例提供一种地震物理模型实验系统及其模拟数据采集方法和装置，以解决当前传统的地震物理模拟实验超声波能量衰减，不足以探测地震物理模型的内部情况，且所采集的数据信噪比较低，以及实验过程需要大量人工干预，地震物理模型数据采集时间长，采集效率低的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种地震物理模型实验系统，包括：地震物理模型、模拟采集控制系统、激发换能器、接收换能器、液体槽装置，所述地震物理模型的底面为平面，且所述地震物理模型置于填充有液体的所述液体槽装置中；所述液体槽装置中的液体平面高于所述地震物理模型；所述激发换能器和接收换能器与所述液体平面完全接触，且接触平面与所述液体平面高度相同；所述激发换能器和接收换能器均与所述模拟采集控制系统连接；

所述激发换能器，用于向所述地震物理模型发射第一超声波信号；

所述接收换能器，用于接收所述地震物理模型反射的第二超声波信号；

所述模拟采集控制系统，用于控制激发换能器的超声波发射端处于预先设置的激发点坐标，并控制接收换能器的超声波接收端处于预先设置的接收点坐标，并从所述第二超声波信号中采集时间信息，形成第一离散时间序列。

具体的，所述液体槽装置中的液体为一预设恒定温度的水。