技术摘要：
本发明提供一种震源系统及其作业方法。该震源系统配合调查船使用，包括：第一震源：拖拽在所述调查船上；第二震源：设置于拖缆尾部；数据系统：与第一震源及第二震源连接，用于向第一震源和第二震源发送激发控制信号，且，采集第一震源和第二震源的激发反馈数据；第一  全部
背景技术：
海洋多道地震探测技术是获得海底地层结构、构造的重要手段，广泛应用于海洋 油气勘探、海域天然气水合物勘查等。 现有技术中的海上地震勘探震源作业系统结构如图1所示，系统搭载在调查船上， 主要包括地震震源1、地震信号接收系统两部分。震源1拖拽在调查船尾部。调查船同时还拖 拽有若干拖缆2，拖缆2尾部设置有艉标3。海上地震作业时，将震源1的发射阵和地震拖缆2 拖曳于地震调查船船尾海水中。震源1发射阵激发地震波，地震拖缆2接收地震反射信号。 海洋地震探测技术主要有两大采集方式，一是以低宽频声源为震源，震源激发地 震波的典型频率范围在5-100Hz之间，获得海底之下数公里深度的地质构造为目的探测方 式；二是以高宽频声源为震源，震源的典型频率范围在200-1500Hz之间，获得海底之下数百 米深度的地层结构为目的探测方式。 海洋油气探测主要使用的是第一种采集方式，而天然气水合物勘查则多使用第二 种采集方式。现有技术中，若要完成两种探测工作，通过使用不同的船只、不同的设备、不同 的航次，分次进行作业。然而，海底深部赋存油气资源的海域其浅部地层亦可能有水合物赋 存，海底浅层有水合物赋存海域也需要知道深部构造信息。海上调查工作艰辛、花费高昂， 现有常规方法难以兼顾深层、浅层地震成像，两种海底资源的勘探难以共同进行，影响了海 洋地震的效率，提高了海洋资源勘探的成本。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有海上地震采集作业中，每个航次只能单一使用一类震 源，只能针对一类海洋资源进行勘探，地层穿透深度和地层分辨率不可兼顾的问题，提供一 种在一个航次中同时对不同地层深度进行勘探的震源系统及探测作业方法。 为了实现上述目的，本发明一些实施例中，提供如下技术方案： 在本发明一些实施例中，首先提供一种震源系统，配合调查船使用，所述调查船拖 拽有拖缆，包括： 第一震源：拖拽在所述调查船上； 第二震源：设置于所述拖缆尾部； 数据系统：与第一震源及第二震源连接，用于向第一震源和第二震源发送激发控 制信号，且，采集第一震源和第二震源的激发反馈数据； 所述第一震源和第二震源具有不同的激发频率，第一震源数量为一，第二震源包 括一个，或，呈阵列排布的多个。 在本发明一些实施例中，所述数据系统包括处理器系统包括第一震源控制系统、 第二震源控制系统、主服务器及距离计数单元； 4 CN 111551986 A 说　明　书 2/9 页 所述第一震源控制系统经主控服务器与第一震源通信，用以控制第一震源激发； 所述第二震源控制系统经主控服务器与第二震源通信，用以控制第二震源激发； 所述距离计数单元用于对调查船行进距离进行计数，所述第一震源控制系统和/ 或第二震源控制系统被配置为可根据调查船行进距离产生对相应震源的激发信号。 在本发明一些实施例中，第二震源控制系统包括船端控制单元和震源端控制单 元； 所述船端控制单元包括第二船端控制器，与主控服务器通信，将第二震源激发信 号发送至主控服务器； 所述震源端控制单元包括第二震源端控制器，与主控服务器通信，接收第二震源 激发信号； 所述拖缆尾部拖拽有艉标，所述艉标上设置有密封舱，所述震源端控制单元设置 于密封舱内。 在本发明一些实施例中，所述第二震源为电火花震源，包括电极发射阵列； 所述第二震源端控制系统进一步包括控制脉冲能量源，包括电极驱动支路，每个 第二震源对应一条电极驱动支路； 所述电极驱动支路包括储能单元和放电模块，放电模块的输入端与第二震源端控 制器、储能单元连接，输出端与电极发射阵列连接，接收放电开闭控制信号，以控制储能单 元与电极发射阵列之间的电连接。 在本发明一些实施例中，所述第二震源端控制单元进一步包括： 电压采样单元：与储能单元连接，进一步与第二震源端控制器连接，用于采集储能 单元的电量并反馈至第二震源端控制器； 预充电单元，用于根据第二震源端控制器的指令，控制对储能单元的充电。 在本发明一些实施例中，所述拖缆沿长度方向顺次包括前导段、前减震段、工作 段、后减震段，所述工作段包括多个工作子段； 所述拖缆还包括数传包，间隔设置在整个工作段的首位和各工作子段之间，用于 工作子段的数据采集； 所述数据系统与数传包进行数据通信，用以为第二震源发送激发控制指令，及，采 集地震信号。 在本发明一些实施例中，所述主服务器进一步连接综合导航系统，被配置为可根 据导航信号产生第一震源的激发信号。 在本发明一些实施例中，进一步提供一种震源系统的作业方法，采用上述震源系 统，包括： 激发第一震源，并在调查船行进一定距离后，再一次激发第一震源； 每次第一震源被激发后，激发第二震源，其中，若第二震源为多个，则顺次激发第 二震源； 在第一震源被激发后，记录第一震源激发地震数据及第二震源激发地震数据。 在本发明一些实施例中，第一震源激发后，定距激发第二震源； 所述定距激发第二震源的方法为，设定第二震源的激发间距S2，当第一震源激发 后，调查船每行进距离S2，则一个第二震源被激发，直至所有第二震源激发完毕。 5 CN 111551986 A 说　明　书 3/9 页 在本发明一些实施例中，所述作业方法进一步包括，定距激发第一震源； 所述定距激发第一震源的方法为，设定第一震源的激发间距S1，以第一震源当前 激发时调查船所在位置为基准，当第一震源行进距离S1后，再一次激发第一震源。 数据系统负责第二震源的激发，并记录第二震源激发时刻对应的地震文件数据点 号，而不需要记录第二震源激发的绝对时间(UTC时间)。数据系统负责第二震源的激发，并 记录第二震源激发时刻对应的地震文件数据点号，生成第二震源炮时文件。后处理人员根 据第二震源炮时文件，对作业数据进行解混叠处理，分别得到一套第一震源数据和一套第 二震源数据。 较现有技术相比，本发明技术方案的有益效果在于： 本发明的震源系统和作业方法，可以在一次海洋作业中，同时拖曳两类震源，一类 是宽低频的震源，一类是宽高震源，两种震源具有不同深度的地层穿透能力，两类震源同时 激发，地震波由地震拖缆记录，进而可在一次地震作业中，采集两类地震资料，分别满足两 类海底资源调查需求，大大节省了海洋资源调查成本，成倍提高了海洋地震作业效率。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些 附图获得其他的附图。 图1为现有技术中震源系统结构示意图； 图2为本发明提供的震源系统结构示意图； 图3为本发明震源系统震源信号作业示意图； 图4为本发明震源系统作业时序示意图； 图5为本发明数据记录系统结构示意图； 图6为第二船端控制单元逻辑结构示意图； 图7为第二震源端控制单元逻辑结构示意图； 图8a为艉标型电火花震源水下拖曳体静止状态结构示意图； 图8b为艉标型电火花震源水下拖曳体工作状态结构示意图； 图9脉冲能量源电路图； 图10为拖缆结构示意图； 图11为缆芯结构示意图； 图12为本发明震源系统第一震源内触发模式流程图； 图13为本发明震源系统第一震源外触发模式流程图； 图14为气枪震源与4个电火花震源单次激发反射点相对位置关系示意图； 图15为气枪震源面元覆盖情况； 图16为电火花震源面元覆盖情况； 1-调查船； 2-拖缆； 3-艉标，301-密封舱； 6 CN 111551986 A 说　明　书 4/9 页 4-第一震源； 5-第二震源，501-电极发射阵列； 6-海水层； 7-浅部地层； 8-深部地层； 9-第一震源激发信号； 10-第二震源激发信号； 11-前导段； 12-前减震段； 13-后减震段； 14-尾缆； 15-尾环； 16-工作子段； 17-数传包； 1801-电力输送缆；1802-内屏蔽层；1803-芳纶纤维承力层；1804-信号传输缆； 1805-外屏蔽层；1806-外敷保护层。