本發(fā)明涉及地球物理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于地震勘探試驗裝置的地球物理成像方法。

背景技術(shù)：

地球結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，為了方便人類執(zhí)行任務(wù)，通常會將執(zhí)行任務(wù)所在的物理結(jié)構(gòu)繪制成像，以供參考使用。

大陸表層的物理結(jié)構(gòu)是可見的，但是，地球還具有海洋、冰山、地心熔漿層等多種結(jié)構(gòu)，并不是所有的物理結(jié)構(gòu)均是可見的。但是，人類需要到各種環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)，在執(zhí)行任務(wù)之前，如果能夠更多的了解該地球環(huán)境，將會對執(zhí)行任務(wù)的成功率造成較為優(yōu)異的影響。目前需要一種在地球物理勘探之前，能夠準(zhǔn)確的判斷出應(yīng)用哪一種勘探方法，或哪一種勘探裝置，最為高效的完成地球物理勘探；同時，對既有的地球物理模型構(gòu)建裝置，在每次構(gòu)建完成地球物理模型后，如果能夠?qū)υ摰厍蛭锢砟Ｐ瓦M行成像的話，則可以較為快速的判斷出該地球物理模型構(gòu)建的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種基于地震勘探試驗裝置的地球物理成像方法，用于對構(gòu)成地球物理模型進行成像。

本發(fā)明的技術(shù)方案具體如下：一種基于地震勘探試驗裝置的地球物理成像方法，所述方法包括如下步驟：

A)對地球物理模型進行定位，獲得定位結(jié)果后，在地球物理模型底側(cè)設(shè)置相互正交的兩個底側(cè)測線；

B)在地球物理模型的任意邊側(cè)位置處，在豎直方向上設(shè)定相互平行的兩個豎直測線；所述豎直測線構(gòu)成的平面與任意一個所述底側(cè)測線平行或垂直；

C)將豎直測線及底側(cè)測線連接一總控制電路上，隨后選用底側(cè)測線或豎直測線上的金屬電極中的任意兩個作為供電電極，其它電極任選兩個電極進行測量，經(jīng)過多次測量及采集，對采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用三維全空間電阻率反演方法進行建模解譯處理，完成成像。

進一步地，所述底側(cè)測線上設(shè)置有多個底側(cè)金屬電極；所述底側(cè)金屬電極之間通過測線相互連接；

并所述正交的底側(cè)測線的交叉點在所述地球物理模型底側(cè)面的幾何中心處。

進一步地，所述豎直測線設(shè)置在一筒狀支柱內(nèi)，在所述筒狀支柱面向地球物理模型側(cè)面上，開設(shè)貫穿孔，所述貫穿孔內(nèi)設(shè)置有豎直金屬電極。

進一步地，所述步驟A)和B)的底側(cè)金屬電極及豎直金屬電極均為可伸縮式電極。

一種基于地震勘探試驗裝置的地球物理成像系統(tǒng)，所述該系統(tǒng)被用于實現(xiàn)上述的方法，所述成像系統(tǒng)設(shè)置在地球物理模型上，所述成像系統(tǒng)包括設(shè)置在地球物理模型底側(cè)的底側(cè)測量組件、設(shè)置在地球物理模型邊側(cè)的豎直測量組件、連接底側(cè)測量組件及豎直測量組件的總控制電路、及設(shè)置在底側(cè)測量組件，并給底側(cè)測量組件提供旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)平臺。

進一步地，所述底側(cè)測量組件包括兩個相互正交的底側(cè)測線，所述底側(cè)測線包括多個底側(cè)金屬電極；

所述豎直測量組件包括兩個相互平行的豎直測線，所述豎直測線包括多個豎直金屬電極；

所述豎直測線構(gòu)成的平面與任意一個所述底側(cè)測線平行或垂直。

進一步地，所述旋轉(zhuǎn)平臺包括底座平臺、及固定在底座平臺上的多個成像檢測支架單元，所有所述的成像檢測支架單元均連接在底部的底座平臺上，并所有所述的成像檢測支架單元的上側(cè)面之間相互連接上，

所述成像檢測支架單元的載物側(cè)面上設(shè)置所述底側(cè)金屬電極，所述底側(cè)金屬電極周側(cè)與所述載物側(cè)面延伸連接。

進一步地，所述成像檢測支架單元包括第一旋轉(zhuǎn)電機、旋轉(zhuǎn)外框、第二旋轉(zhuǎn)電機、旋轉(zhuǎn)中框、第三旋轉(zhuǎn)電機、旋轉(zhuǎn)內(nèi)框，所述旋轉(zhuǎn)外框整體為“U”形狀，所述“U”形狀底邊側(cè)連接第一旋轉(zhuǎn)電機，所述第一旋轉(zhuǎn)電機給“U”形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)外框提供水平方向的旋轉(zhuǎn)動力，所述旋轉(zhuǎn)外框的“U”形結(jié)構(gòu)的上部兩端設(shè)置有一個或兩個第二旋轉(zhuǎn)電機，具體設(shè)置位置為上部兩端相互對應(yīng)的側(cè)面上，所述第二旋轉(zhuǎn)電機連接所述旋轉(zhuǎn)中框，所述旋轉(zhuǎn)中框整體為鏤空矩形，其中旋轉(zhuǎn)中框的任意相對兩側(cè)連接在所述第二旋轉(zhuǎn)電機上，所述第二旋轉(zhuǎn)電機提供旋轉(zhuǎn)中框繞第二旋轉(zhuǎn)電機設(shè)置方向的旋轉(zhuǎn)動力；

所述旋轉(zhuǎn)中框的另外兩側(cè)設(shè)置有一個或兩個所述第三旋轉(zhuǎn)電機，所述第三旋轉(zhuǎn)電機連接設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中框鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)內(nèi)框，所述第三旋轉(zhuǎn)電機提供旋轉(zhuǎn)內(nèi)框繞第三旋轉(zhuǎn)電機設(shè)置方向的旋轉(zhuǎn)動力，所述底側(cè)金屬電極設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)內(nèi)框面向所述地球物理模型的側(cè)面上。

本發(fā)明的有益效果為：在固有的地球物理模型試驗設(shè)備上，設(shè)定成像系統(tǒng)，在每次構(gòu)建完成地球物理模型后，即能夠?qū)υ摰厍蛭锢砟Ｐ瓦M行成像，可以較為快速的判斷出該地球物理模型構(gòu)建的準(zhǔn)確性，同時通過三軸旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)能夠?qū)⒌讉?cè)金屬電極與巖土充分結(jié)合，提高成像的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提出的方法的系統(tǒng)圖；

圖2為本發(fā)明的成像檢測支架單元選擇結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的成像檢測支架單元的另一實施例結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本發(fā)明有更好的了解，在下文對本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

如圖1、圖2及圖3所示，其中圖1示出本發(fā)明提供的一種基于地震勘探試驗裝置的地球物理成像方法的系統(tǒng)示意圖，該方法包括如下步驟：

A)對地球物理模型3進行定位，獲得定位結(jié)果后，在承載地球物理模型3的平臺上插設(shè)多個底側(cè)金屬電極61，其中所述底側(cè)金屬電極61之間通過測線相互連接；

具體為包括兩個正交測線6，所述的底側(cè)金屬電極61均設(shè)置在該兩條測線上，并正交測線6的交叉點在所述地球物理模型底側(cè)面的幾何中心處；

B)在地球物理模型的任意邊側(cè)位置處，在豎直方向上設(shè)定兩個筒狀支柱7，在所述筒狀支柱7面向地球物理模型3側(cè)面上，并與所述地球物理模型相接觸，開設(shè)貫穿孔，所述貫穿孔內(nèi)設(shè)置多個豎直金屬電極；

所述豎直金屬電極之間通過電纜連接；

所述兩個筒狀支柱7需互相平行，并兩個所述筒狀支柱構(gòu)成的平面需要與所述地球物理模型底側(cè)的任意測線6平行或垂直。

上述步驟A)和B)的底側(cè)金屬電極61及豎直金屬電極均為可伸縮式電極，通過可伸縮式電極，可實現(xiàn)與地球物理模型更好的接觸及結(jié)合。

C)將測線中的電纜及豎直金屬電極之間的電纜連接一總控制電路上，并所述總控制電路內(nèi)設(shè)置有一控制臺，所述控制臺實現(xiàn)三維全空間電場的施加、電極轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)采集等作用；隨后選用底側(cè)金屬電極61及豎直金屬電極中的任意兩個作為供電電極，其它電極任選兩個電極進行測量，經(jīng)過多次測量及采集，對采集的數(shù)據(jù)應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)中的三維全空間電阻率反演方法進行建模解譯處理，最終形成三維電阻率高分辨率的影像圖。

本發(fā)明還提供一種地震勘探試驗裝置，可對上述的底側(cè)金屬電極61提供多種旋轉(zhuǎn)動力的裝置，所述該裝置包括底座平臺1、及固定在底座平臺1上的多個成像檢測支架單元2，所有所述的成像檢測支架單元2均連接在底部的底座平臺1上，并所有所述的成像檢測支架單元2的上側(cè)面之間相互連接上，集合構(gòu)成一個載物平臺，載物平臺上放置用于進行試驗而構(gòu)建的地球物理模型，本發(fā)明將創(chuàng)造的地球物理模型放置在載物平臺上，通過載物平臺具有的多個成像檢測支架單元2，并所述成像檢測支架單元2的載物側(cè)面上設(shè)置需要的底側(cè)金屬電極61，并所述底側(cè)金屬電極61周側(cè)與所述載物側(cè)面延伸連接，所述測線及電纜通過設(shè)置在成像檢測支架單元2，或經(jīng)由成像檢測支架單元2內(nèi)部或底部構(gòu)成連接；

如圖2所示，為本發(fā)明提供的成像檢測支架單元2中能夠提供底側(cè)金屬電極61實現(xiàn)三維旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)，具體為所述成像檢測支架單元2包括第一旋轉(zhuǎn)電機26、旋轉(zhuǎn)外框24、第二旋轉(zhuǎn)電機25、旋轉(zhuǎn)中框22、第三旋轉(zhuǎn)電機23、旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21，所述旋轉(zhuǎn)外框24整體為“U”形狀，所述“U”形狀底邊側(cè)連接第一旋轉(zhuǎn)電機26，所述第一旋轉(zhuǎn)電機26給“U”形結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)外框24提供水平方向的旋轉(zhuǎn)動力，所述旋轉(zhuǎn)外框24的“U”形結(jié)構(gòu)的上部兩端設(shè)置有一個或兩個第二旋轉(zhuǎn)電機25，具體設(shè)置位置為上部兩端相互對應(yīng)的側(cè)面上，所述第二旋轉(zhuǎn)電機25連接所述旋轉(zhuǎn)中框22，所述旋轉(zhuǎn)中框22整體為鏤空矩形，其中旋轉(zhuǎn)中框22的任意相對兩側(cè)連接在所述第二旋轉(zhuǎn)電機25上，所述第二旋轉(zhuǎn)電機25提供旋轉(zhuǎn)中框22繞第二旋轉(zhuǎn)電機25設(shè)置方向的旋轉(zhuǎn)動力；

所述旋轉(zhuǎn)中框22的另外兩側(cè)設(shè)置有一個或兩個所述第三旋轉(zhuǎn)電機23，所述第三旋轉(zhuǎn)電機23連接設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中框22鏤空結(jié)構(gòu)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21，所述第三旋轉(zhuǎn)電機23提供旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21繞第三旋轉(zhuǎn)電機23設(shè)置方向的旋轉(zhuǎn)動力，在另一實施例中，所述旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21可替換為平臺結(jié)構(gòu)。本發(fā)明提供能夠?qū)崿F(xiàn)三維旋轉(zhuǎn)的成像檢測支架單元2給底側(cè)金屬電極61提供了在其軸心不變的情況下，能夠多方向及角度的旋轉(zhuǎn)，使其滿足或更加充分的與地球物理模型的巖土結(jié)合。

如圖3所示，為本發(fā)明提供的成像檢測支架單元2的一實施例結(jié)構(gòu)示意圖，在本發(fā)明所提供的能夠?qū)崿F(xiàn)三維旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)上設(shè)置電極固定平面27，所述電極固定平面27上側(cè)面設(shè)置底側(cè)金屬電極61，所述電極固定平面27的下側(cè)面通過支撐結(jié)構(gòu)28固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21的一側(cè)面上，所述支撐結(jié)構(gòu)28包括交叉設(shè)置的支撐軸，通過相互交叉設(shè)置的支撐軸，實現(xiàn)對電極固定平面27的支撐，同時實現(xiàn)能夠滿足旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21更大的旋轉(zhuǎn)范圍，因為在旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21上的結(jié)構(gòu)將會限制旋轉(zhuǎn)內(nèi)框21的旋轉(zhuǎn)范圍。

所述電極固定平面27的邊側(cè)設(shè)置收縮卷軸29，所述收縮卷軸29上設(shè)置有格擋布210，任意相鄰的兩個電極固定平面27上的相臨近的收縮卷軸29通過格擋布210相互連接，在調(diào)整地球物理模型時，需要將整個成像檢測支架單元2上升、下降或旋轉(zhuǎn)，在上升操作、下降操作或旋轉(zhuǎn)操作時，通過格擋布210避免模型中的巖土流失。

所述第一旋轉(zhuǎn)電機26的底部設(shè)置有固定臺4，所述固定臺4相反于第一旋轉(zhuǎn)電機26的一側(cè)具有一凹腔，所述凹腔內(nèi)連接一可實現(xiàn)伸縮的伸縮機構(gòu)5，所述伸縮機構(gòu)5的底部固定在底座平臺1上，所述伸縮機構(gòu)5可以提供成像檢測支架單元2豎直方向上位置調(diào)整的動力。

所述電極固定平面27相反于載物側(cè)面上還設(shè)置有振動伺服電機、伺服電機作動器；所述振動伺服電機的輸出軸與用以將轉(zhuǎn)動變換為直線運動的伺服電機作動器的輸入軸連接，所述伺服電機作動器的輸出軸連接以活塞桿，所述活塞桿的運動方向與成像檢測支架單元2的軸向反向平行一致，所述活塞桿的前端安裝載物單元驅(qū)動連接座和預(yù)應(yīng)力無間隙連接機構(gòu)，所述載物單元驅(qū)動連接座的上端與載物單元固定連接，所述預(yù)應(yīng)力無間隙連接機構(gòu)包括連接螺母、預(yù)緊墊片和預(yù)緊螺母，所述載物單元驅(qū)動連接座的下端套裝在所述活塞桿的螺紋段上，所述載物單元驅(qū)動連接座的另一側(cè)的活塞桿上依次套裝預(yù)緊墊片和預(yù)緊螺母，所述預(yù)緊墊片和預(yù)緊螺母之間設(shè)有間隙，所述預(yù)緊螺母的一圈開有至少三個預(yù)緊螺紋孔，預(yù)緊螺釘穿過所述預(yù)緊螺紋孔頂觸在所述預(yù)緊墊片上；通過電極固定平面27下側(cè)面的振動機構(gòu)，本販賣那個還可實現(xiàn)低頻，模擬地震波，結(jié)構(gòu)簡化，降低成本，同時能夠有效的與具有三軸旋轉(zhuǎn)功能的電極固定平面27完美結(jié)合，實現(xiàn)在更多方向的震動波，能夠模擬更多的地震情況。

本發(fā)明提供的上述結(jié)構(gòu)，將多個成像檢測支架單元2拼接到一起，并多個電極固定平面27構(gòu)成一個載物平臺，在該載物平臺上進行構(gòu)建理想化的地球物理建模，本發(fā)明提供的成像檢測支架單元2可分別對每一個單元格上的底側(cè)金屬電極61進行調(diào)整，達到最優(yōu)選的巖土結(jié)合，并提高檢測準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的用于地球物理地震勘探試驗的自動化裝置，該自動化裝置還包括所述中心控制裝置，所述中心控制裝置通過有線或無線連接方式連接第一旋轉(zhuǎn)電機、第二旋轉(zhuǎn)電機、第三旋轉(zhuǎn)電機、伸縮機構(gòu)的動力電機、振動伺服電機及伺服電機作動器。