一种浅层地震勘探震源的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种浅层地震勘探震源，包括：震源体、外壳、电子点火头、传感器、触发线、正极线和负极线，其中所述震源体由爆竹改装而成，所述震源体内放置埋设有电子点火头，点燃后用于激发所述震源体，所述电子点火头，通过正极线和负极线引出，所述震源体放置于外壳中，所述外壳的内壁上装有传感器，所述传感器用于接收震源体激发后所产生的地震波信号；所述传感器接收到的信号通过所述触发线引至地面信号接收设备。所述浅层地震勘探震源还包括控制盒，用于激发所述电子点火头。所述浅层地震勘探震源能够很好地满足复杂地表条件下浅层地震勘探的使用。
【专利说明】 一种浅层地震勘探震源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地震勘探工具，特别涉及一种浅层地震勘探震源。
【背景技术】
[0002]浅层地震勘探主要是通过激发地震波，研究地震波在地层中的传播情况，从而查明地下地层和构造的分布。在所述地震勘探过程中，首先要使用爆炸震源或人工方法激发地震波。但是由于地表条件的复杂性，所述激发震源的不同，会造成激发产生的地震波差异较大，从而影响后续的资料处理工作。为此对地震波的激发有一些基本要求。首先所述激发出的地震波需要具备足够的能量；其次由于激发时，产生有效波的同时还会产生各种干扰波，所述激发出的地震波需要有足够的分辨能力。
[0003]目前，国内复杂地表条件下，尤其在铁路线路勘探中，浅层地震勘探中激发震源包括:锤击震源、炸药震源等。其中在复杂地表条件下的浅层地震勘探中所述锤击震源应用最为广泛。所述锤击震源使用时，常见方式多为人工敲击。所述人工敲击震源，通常是以一定重量的铁锤多次叠加敲击地面，从而激发出所需的地震波信号。然而所述人工敲击震源都是在地面敲击，所述激发出地震波的能量大都被周围松软的土壤给吸收了，因此激发出的地震波信号能量弱，无法满足浅层地震勘探的要求。
[0004]另外，以传统的人工锤击震源为例，一般采用24磅铁锤连续锤击10次，才能得到一个较好的记录，在一天的野外工作中，需要多个年轻有力的工人轮流抡铁锤才行，这样不但劳动强度大，而且人工锤击震源的劳动效率也比较低。
[0005]所以，在复杂地表条件下，目前浅层地震勘探方法还缺乏一种理想的激发震源。实用新型内容
[0006]本实用新型的目的是提供一种浅层地震勘探震源，所述浅层地震勘探震源能够很好地满足复杂地表条件下，浅层地震勘探的使用。
[0007]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下所述:
[0008]一种浅层地震勘探震源，包括:震源体、外壳、电子点火头、传感器、触发线、正极线、负极线，其中
[0009]所述震源体由爆竹改装而成，所述震源体内埋设有电子点火头，点燃后激发所述震源体，所述电子点火头，通过正极线和负极线引出，所述震源体放置于外壳中，所述外壳的内壁上装有传感器，所述传感器通过触发线引出，所述震源体激发后产生的地震波信号通过所述传感器和与之连接的触发线引至地面信号接收设备。
[0010]在优选的方式中，所述浅层地震勘探震源还包括控制盒。
[0011]在优选的方式中，所述控制盒包括一级控制盒和二级控制盒，其中
[0012]所述一级遥控盒具体和正极线、负极线连接，用于激发所述地震勘探震源的电子点火头；
[0013]所述二级遥控盒用于控制所述一级遥控盒。[0014]在优选的方式中，所述一个二级遥控盒一次控制一个以上一级遥控盒。
[0015]在优选的方式中，所述外壳整体为圆柱壳体。
[0016]在优选的方式中，所述外壳上设置有两个小孔，分别用于正极线、负极线以及触发线的引出。
[0017]在优选的方式中，所述正极线和负极线长度为I米至两米。
[0018]在优选的方式中，所述触发线的长度满足将传感器连接至地面信号接收设备的距离。
[0019]在优选的方式中，所述浅层地震勘探震源使用时埋设于0.5米深度内的地层。
[0020]本实用新型的特点和优点:通过使用所述浅层地震勘探震源，与传统的锤击震源相比，所激发的地震波信号能量高、高能量频带宽，能够满足高分辨率勘探的要求，另外所述浅层地震勘探震源通过遥控盒激发的方式激发，可以节省大量的用工成本，而且安全性得到保证。此外所述浅层地震勘探震源本身结构简单、操作简便、容易制作、制作成本低、制作材料也容易获得，特别适合于复杂地表条件下，浅层地震勘探的需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型实施例中浅层地震勘探震源的结构示意图；
[0022]图2是锤击震源采用24磅大锤敲击10次所激发信号的能量频谱图；
[0023]图3是本实用新型浅层地震勘探震源所激发信号的能量频谱图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合附图和具体实施例，对本实用新型的技术方案作详细说明，应当理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。
[0025]本实用新型实施例中浅层地震勘探震源的结构示意图如图1所示，所述浅层地震勘探震源包括:震源体1、外壳2、电子点火头3、传感器4、触发线5、正极线6和负极线7。
[0026]其中所述震源体1，可由爆竹改装而成。具体而言所述震源体I可以取自所述爆竹的一段。所述震源体I被激发后可产生地震波信号。所述震源体I的内部埋有电子点火头3，当需要激发时，按下外部遥控盒，点燃电子点火头3，即可激发所述震源体I。所述震源体I设置在所述外壳2内。所述震源体I的高度低于所述外壳2的高度。所述震源体I的高度可为6厘米。
[0027]所述外壳2整体可为圆柱壳体，内部设置有震源体I。所述外壳2的高度不低于震源体I的高度。所述外壳2的高度可为8厘米，所述外壳2的直径可为4厘米。在所述外壳2上，可开设两个小孔，分别为第一小孔21和第二小孔22。所述第一小孔21用作所述正极线6和负极线7出入口，所述第二小孔22用作所述触发线5的出入口。所述外壳2的内壁上，还装有所述传感器4。所述外壳2顶部可设置成可分离的形式，当震源体I需要放入是可取下所述顶部。所述外壳2可以由易碎、价廉的塑料等材料制成。
[0028]所述电子点火头3埋设在震源体I中，所述电子点火头3与所述震源体I保持接触即可。所述电子点火头3通过所述正极线6和负极线7连接至外部遥控盒上。当按下外部遥控盒时，通过所述正极线6和负极线7给所述电子点火头3传输电流，所述电子点火头3被点燃，从而激发所述震源体I。
[0029]所述传感器4设置在所述外壳2的内壁上，所述传感器4相对于外壳2的位置不限。所述传感器4通过触发线5连接至地面信号接收设备，当震源体I引爆后，产生的地震波信号，通过所述传感器4及与之连接的触发线5输送至地面信号接收设备。所述传感器4在震源体I引爆后不会被破坏，可以重复利用。
[0030]所述触发线5用于连接所述传感器4和地面信号接收设备。所述触发线5长度满足足够将所述传感器4连接至外部信号处理设备即可。所述触发线5也可以重复利用。
[0031]所述正极线6和负极线7用于将电子点火头3连接到外部遥控盒上。当按下外部遥控盒时，所述正极线6和负极线7给所述电子点火头3传输电流，从而将所述电子点火头3点燃，继而激发所述震源体I。所述正极线6和负极线7的长度可为I米至2米。所述正极线6和负极线7可以重复利用。
[0032]所述浅层地震勘探震源还包括遥控盒。所述遥控盒包括:一级遥控盒和二级遥控盒。所述一级遥控盒一方面连接在正极线6和负极线7上，用于控制电子点火头3的激发；另一方面和二级遥控盒连接，受所述二级遥控盒控制。所述二级遥控盒与多个一级遥控盒连接，可以根据需要一次激发多个一级遥控盒。具体进行激发时，所述一级遥控盒放在激发点地面上，所述二级遥控盒由操作人员控制。通过设置一级遥控盒和二级遥控盒之间的合理距离后，所述一级遥控盒和二级遥控盒配合起来控制所述浅层地震勘探震源的激发，能够实现无接触触发，从而保证了操作人员的安全性。所述一级遥控盒和二级遥控盒可以重复利用。
[0033]所述浅层地震勘探震源在使用时，将所述浅层地震勘探震源埋于0.5米深度以内的地下，表面用土掩盖严实。把所述正极线6、负极线7和一级遥控盒连接，所述多个一级遥控盒由同一个二级遥控盒控制。启动二级遥控盒，即可遥控完成所述浅层地震勘探震源的激发动作。当所述浅层地震勘探震源被激发后，所述浅层地震勘探震源内的传感器4将接收到的地震波信号传输给外部的信号接收设备。所述地面信号接收设备再对所述地震波信号进行相应的分析处理。
[0034]对于埋入后的震源来讲，它的周围越严实，所述震源激发出的能量就释放的越大，得到的地震波信号效果就越好。而如果像人工锤击震源一样在松软的表层锤击从而激发地震波，那么锤击震源激发的地震波就会被表层松软的泥土吸收很多能量，导致获得的地震波信号较弱，效果不好。而本实用新型中所述浅层地震勘探震源是埋置于地下的，埋入后表面用土掩盖严实。所述严实的土和周围的地层泥土连成一体，可以达到无缝隙的衔接，从而有利于能量的传递。另外所述浅层地震勘探震源埋入地下的深度是可控的，可以根据需要进行调节。具体可以根据现有资料，通过实验的方式获得。
[0035]所述浅层地震勘探震源和传统的人工锤击震源在北京市某铁路线路分别进行了实验。
[0036]传统的人工锤击震源采取的方式是24磅铁锤10次叠加锤击。所述铁锤重量大，施工时劳动强度大，用工人数在9人至12人。如图2所示是锤击震源采用24磅大锤敲击10次所激发信号的能量频谱图，所述图2中所述纵坐标表示所述频谱的振幅，图中当振幅大于0.4时，为高能量信号。所述高能量频带的范围越宽，说明所激发的地震波信号抗干扰能力越强就能更好的满足高分辨率勘探的要求。所述横坐标表示所述频谱的频率，单位为赫兹。从图2中可知:采用常规24磅大锤敲击10次所获得的高能量频带在10赫兹至40赫兹范围内。所述人工锤击震源获得的震源信号高能量频带较窄，无法满足高分辨率勘探的要求。
[0037]而当使用所述浅层地震勘探震源后，由于所述浅层地震勘探震源是通过使用外部的遥控盒激发的，用工人数可控制在5人至6人，施工效率明显提高，劳动强度大大减弱，用工成本减少一半以上，而且安全性高。如图3是本实用新型所述浅层地震勘探震源所激发信号的能量频谱图。所述图3中所述纵坐标表示所述频谱的振幅，图中当振幅大于0.4时，为高能量信号。所述高能量频带的范围越宽，说明所激发的地震波信号抗干扰能力越强，就能更好的满足高分辨率勘探的要求。所述横坐标表示所述频谱的频率，单位为赫兹。从图3中可知:采用本实用新型所述浅层地震勘探震源所获得的高能量频带在15赫兹至80赫兹范围内。所述浅层地震勘探震源所获得的高能量频带较宽，能够较好地满足高分辨率勘探的要求。
[0038]综上所述，从传统人工锤击震源和本实用新型浅层地震勘探震源的对比试验效果看，所述浅层地震勘探震源与相对传统的锤击震源相比可产生较宽高能量频率的信号，满足了高分辨率勘探的要求，更好地压制随机噪声；同时可以节约大量的用工成本。而且所述浅层地震勘探震源结构简单、操作简便、容易制作、制作成本低、制作材料也容易获得，避免了炸药震源，炸药审批困难，难以获取原材料的问题。另外所述浅层地震勘探震源运输携带也非常方便，避免了机械震源设备庞大、运输困难，难以到达复杂地表的问题。所述浅层地震勘探震源今后在铁路、公路、高层建筑等浅层地基探测时，可发挥非常大的作用，特别是在地表条件复杂的情况下，具有独特的优势。
【权利要求】
1.一种浅层地震勘探震源，其特征在于，包括:震源体、外壳、电子点火头、传感器、触发线、正极线、负极线，其中 所述震源体由爆竹改装而成，所述震源体内埋设有电子点火头，点燃后激发所述震源体，所述电子点火头，通过正极线和负极线引出，所述震源体放置于外壳中，所述外壳的内壁上装有传感器，所述传感器通过触发线引出，所述震源体激发后产生的地震波信号通过所述传感器和与之连接的触发线引至地面信号接收设备。
2.如权利要求1所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述浅层地震勘探震源还包括控制盒。
3.如权利要求2所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述控制盒包括一级控制盒和二级控制盒，其中 所述一级遥控盒具体和正极线、负极线连接，用于激发所述地震勘探震源的电子点火头; 所述二级遥控盒用于控制所述一级遥控盒。
4.如权利要求3所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述一个二级遥控盒一次控制一个以上一级遥控盒。
5.如权利要求1所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述外壳整体为圆柱壳体。
6.如权利要求5所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述外壳上设置有两个小孔，分别用于正极线、负极线以及触发线的引出。
7.如权利要求1所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述正极线和负极线长度为I米至两米。
8.如权利要求1所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述触发线的长度满足将传感器连接至地面信号接收设备的距离。
9.如权利要求1所述的一种浅层地震勘探震源，其特征在于:所述浅层地震勘探震源使用时埋设于0.5米深度内的地层。
【文档编号】G01V1/157GK203732729SQ201420001851
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年1月2日 优先权日:2014年1月2日
【发明者】樊志刚, 米晓利 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司