地震波激发装置及方法与流程

本发明涉及石油地震勘探，尤其涉及一种地震波激发装置及方法。

背景技术：

1、目前，对油气勘探的表层调查通常采用炸药小折射和微测井施工等方式，但这种方式对人身安全风险大，对植被环境造成破坏，在油田、工矿、文物、村庄、旅游等场所也限制使用爆炸施工。此后又进一步研究了非炸药脉冲震源，并取得了一定的勘探效果和地质资料。

2、目前已有的非炸药脉冲震源装备包括重锤震源、电磁震源、泥枪震源和电火花震源等。虽然此类装备都在一定时期为解决复杂地表地震勘探提供了激发方法和技术积累，但仍存在不同程度的激发缺陷，其中最普遍的两个缺陷为激发能量低和激发控制能力差。

技术实现思路

1、本发明提供了一种地震波激发装置及方法，以提高地震波激发能量和激发控制能力。

2、根据本发明的一方面，提供了一种地震波激发装置，所述装置包括：控制器、负载驱动设备、激发机构和信号接收器，所述控制器分别与所述负载驱动设备、激发机构和信号接收器通信连接；所述负载驱动设备与所述激发机构电连接；其中，

3、所述控制器，用于在接收到所述负载驱动设备的储能完成信号和所述激发机构的位置到达信号时，向所述负载驱动设备发送地震波激发信号，以及，向所述激发机构和所述信号接收器发送设备启动信号；所述地震波激发信号中包含地震波激发参数；

4、所述负载驱动设备，用于在接收到所述控制器发送的地震波激发信号时，根据所述地震波激发参数，生成并向所述激发机构传输电流脉冲信号；

5、所述激发机构，用于在接收到所述设备启动信号时，启动自身设备，并在接收所述电流脉冲信号时，基于所述电流脉冲信号向地下激发振动信号，以产生地震波信号；

6、所述信号接收器，用于在接收到所述设备启动信号时，启动自身设备，并在检测到地面的地震波信号时，接收所述地震波信号。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种地震波激发方法，应用于上的地震激发装置，所述地震激发装置包括控制器、负载驱动设备、激发机构和信号接收器，所述控制器分别与所述负载驱动设备、激发机构和信号接收器通信连接；所述负载驱动设备与所述激发机构电连接；所述方法包括：

8、通过所述控制器在接收到所述负载驱动设备的储能完成信号和所述激发机构的位置达到信号时，向所述负载驱动设备发送地震波激发信号，以及，向所述激发机构和所述信号接收器发送设备启动信号；所述地震波激发信号中包含地震波激发参数；

9、通过所述负载驱动设备在接收到所述控制器发送的地震波激发信号时，根据所述地震波激发参数，生成并向所述激发机构传输电流脉冲信号；

10、通过所述激发机构在接收到所述设备启动信号，启动自身设备，并在接收所述电流脉冲信号时，基于所述电流脉冲信号向地下激发振动信号，以产生地震波信号；

11、通过所述信号在接收到所述设备启动信号时，启动自身设备，并在检测到地面的地震波信号时，接收所述地震波信号。

12、本发明实施例技术方案通过由控制器自动化确定地震波激发参数，并基于地震波激发参数控制负载驱动设备驱动激发机构进行地震波激发，在整个激发过程中采用脉冲功率技术，能够实现以相对较长的时间力把能量储存起来，然后经过快速压缩、转换，最后有效释放给负载，从而实现整个激发过程中的激发能量大的目的。同时，在激发过程中，自动化的根据地表参数确定用于激发的地震波激发参数，实现了地震波激发过程的可调控性，能够自动调节对不同地表情况的激发效果。

13、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

1.一种地震波激发装置，其特征在于，包括：控制器、负载驱动设备、激发机构和信号接收器，所述控制器分别与所述负载驱动设备、激发机构和信号接收器通信连接；所述负载驱动设备与所述激发机构电连接；其中，

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激发机构包括第一电磁驱动模块、第二电磁驱动模块和重锤；所述第一电磁驱动模块、所述第二电磁驱动模块和所述重锤在第一方向上依次层叠；所述第一电磁驱动模块和所述第二电磁驱动模块均包括在第二方向上相对的第一端和第二端；其中，所述第一方向为所述激发机构的厚度方向；所述第二方向为所述第一电磁驱动模块和/或所述第二电磁驱动模块的延伸方向；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述激发机构还包括平板；所述平板位于所述第二电磁驱动模块朝向所述地面的一侧；所述平板在所述地面的投影与所述第二电磁驱动模块在所述地面的投影重合，且所述平板在所述地面的投影面积大于所述第二电磁驱动模块在所述地面的投影面积。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一电磁驱动模块包括第一电磁执行机构，以及与所述第一电磁执行结构具有贴合关系的第一电流线圈；所述第二电磁驱动模板包括第二电磁执行机构，以及与所述第二电磁执行机构具有贴合关系的第二电流线圈。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述激发机构还包括中心导向限位件；所述中心导向限位件包括一体连接的限位部和连接部；所述限位部位于所述重锤上方；所述连接部沿所述第一方向依次贯穿所述重锤、所述第一电磁驱动模块和所述第二电磁驱动模块并与所述平板固定连接；

6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述激发机构还包括第一缓冲器和第二缓冲器，所述第一缓冲器和所述第二缓冲器分别位于所述重锤在所述第一方向的两侧，且所述第一缓冲器和所述第二缓冲器在第二方向的一端均与所述平板固定；

7.根据权利要求2所述的装置，所述负载驱动设备还用于在完成自身设备的储能操作后，向所述控制器发送储能完成信号；所述激发机构还用于在控制将所述第一电磁驱动模块和所述第二电磁驱动模块调整至预设安全距离后，向所述控制器发送位置达到信号。

8.一种地震波激发方法，其特征在于，应用于权利要求1-7任一项所述的地震激发装置，所述地震激发装置包括控制器、负载驱动设备、激发机构和信号接收器，所述控制器分别与所述负载驱动设备、激发机构和信号接收器通信连接；所述负载驱动设备与所述激发机构电连接；所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述地震波激发参数的生成方式如下：

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述信号接收器还用于：