高精度地震勘探儀器研究

裴云廣（中石化地球物理公司勝利分公司物探儀器管理中心 山東 東營 257000）

隨著油氣勘探技術(shù)不斷的進步，地震勘探作為一種重要的油氣勘探方法也得到了飛速的發(fā)展。地震勘探主要包括三個方面的內(nèi)容，室外地震勘探資料的獲取、室內(nèi)勘探數(shù)據(jù)的分析和地震資料的解釋。在地震勘探每一過程中都需要用到專門的工具，如果沒有這些地震勘探工具的輔助，地震勘探理論的水平再高也是沒有實際意義的，也不能完成油氣勘探的工作。所以在加強地震勘探理論研究的同時，也要加強地震勘探工具的研究。現(xiàn)階段我國勘探出的油氣藏主要為沉積相，油層的厚度不大，這對地震勘探設(shè)備的精度和分辨率提出了更高的要求。油氣勘探的方向逐漸轉(zhuǎn)向了深層和復(fù)雜地層，需要更高精度的地震勘探儀器。

1 高精度地震勘探儀器的特點

地震勘探是指在地面利用地震波發(fā)射儀，在地面發(fā)射地震波，地震波會不斷的向地層傳播，地震波在不同地層中的傳播性質(zhì)不同，因此可以根據(jù)地震波的傳播情況來判斷地下地層的情況。地震勘探主要涉及到地震波動力學(xué)和地震幾何學(xué)的內(nèi)容，地震幾何學(xué)主要研究的就是地震波在傳播的過程中，地震波的位置和傳播時間兩者的對應(yīng)關(guān)系。通過對地震波傳播過程中的變化來確定地層的各種參數(shù)。而地震波動力學(xué)主要研究的地震波在地層中傳播的過程中，地震波能量的變化、地震波和巖石之間的作用關(guān)系等，利用地層對地震波不同的響應(yīng)來判斷地層的特征。高精度的地震勘探需要通過頻率較大的地震波來進行地層結(jié)構(gòu)的勘探，高頻地震波對于地面信號發(fā)射和接受裝置的質(zhì)量和精度都有較高的要求。高精度地震勘探地面設(shè)備具有高性能、穩(wěn)定可靠等特點，地震勘探設(shè)備不會隨著時間、環(huán)境等因素的變化而造成設(shè)備性能的下降。在地震勘探的過程中，為了提高勘探的精度，一般都會最大限度的獲取最準確的地震波信號，而沒有摻雜其他沒用的信號，地震勘探信號的準確性是判斷儀器性能好壞的重要指標，也是地震勘探設(shè)備發(fā)展的方向目標。高精度地震勘探儀器的地震波發(fā)射器的幅度范圍要比地層地震波幅度的范圍大。在地震波測量過程中需要測量的最大幅度指的是地震波從發(fā)射器到地面最近接收器的波幅，而需要測量的最小幅度指的是從地層深處反射到地面的地震波波幅。高精度地震勘探的信號接收中，往往接收到的地震波信號幅度較小，因此需要提高地震勘探儀器的測量性能。地震波反射時間是根據(jù)地震勘探儀器計時裝置的響應(yīng)時間來確定的，如果計時裝置的響應(yīng)時間不夠準確，那么計算出的地震波反射時間也是不準確的，因此判斷出來的地震波的傳輸特性也是不準確的。在勘探儀器接收到地震波信號后，能夠?qū)⒔邮艿哪M信號準確的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，也是高精度地震勘探儀器的關(guān)鍵。在設(shè)備允許的條件下，地震波發(fā)射儀還需要具有一個線性的系統(tǒng)。為了最大限度的降低其他信號的干擾，需要通過先進的信號處理方式，不斷的提高地震波信號的信噪比。在高精度地震勘探儀器中需要進一步增大信號的信噪比。但是隨著地震測量系統(tǒng)精度的增加，會給系統(tǒng)各部分之間的同步、信號的傳輸?shù)榷荚黾恿溯^大的困難。在高精度地震勘探儀器的設(shè)計中，應(yīng)當不斷的提高設(shè)備各部分之間工作同步性，降低各部分之間的相互干擾。由于地震勘探儀器通常是在野外條件工作，野外的環(huán)境多變而且條件惡劣，容易造成地震勘探儀器的損壞，所以需要不斷的提高地震勘探儀器在野外工作的穩(wěn)定性和持久性，并且具有一定的自檢和報警的功能。而且新型高精度地震勘探儀器要向著小體積、小質(zhì)量、方便操作、壽命長等方向不斷發(fā)展。

2 高精度地震勘探儀器設(shè)計研究

在高精度地震勘探儀器的設(shè)計中，測量儀器的道間距是一個重要的參數(shù)，結(jié)合油氣勘探的實際，確定高精度地震勘探儀器的道間距為五米。在實際的操作應(yīng)用中可以根據(jù)勘探開發(fā)的要求，需要利用大道間距地震勘探的方法時，可以通過間隔的選取測量點的方法，來實現(xiàn)大道間距方法的測量。為了能夠提高地震勘探測量的準確性，儀器的分布長度一般要和測量深度一致。高精度地震勘探儀器為了提高測量的覆蓋范圍，通常會采用道疊加的方法，從而降低了其他信號的干擾。在同一時間內(nèi)，地震波數(shù)量的多少和地震波的頻率成正比，高頻地震波的測量需要用到多道檢測的方法。而且隨著地震波頻率的增加，用到的地震波儀器的性能更高。利用多點測量的方式可以有效的增加地震波中的高頻信號，從而最大的限度的提高油氣地震勘探的精度。隨著地震勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，地震勘探的規(guī)模也在不斷的擴大。現(xiàn)階段地震勘探的采集系統(tǒng)一般為多道站系統(tǒng)，這和檢波器點接收的狀態(tài)不一致，因此需要將儀器的采集站和檢波器連接成一個系統(tǒng)，才能保證地震勘探設(shè)備的準確性和效率。地震勘探儀器接收到的地震波信號傳輸?shù)街飨到y(tǒng)的時間，反映了系統(tǒng)線路信號傳輸?shù)哪芰Α＞C合考慮影響地震勘探信號傳輸能力的印象因素，通過利用增大回傳時間的方法，可以有效的減少系統(tǒng)部件的操作頻率，增強系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，從而保證了野外地震勘探工作的成功進行。

3 結(jié)束語

隨著油氣資源勘探壓力的逐漸上升，提高油氣資源勘探的精度和準確性是石油勘探研究人員研究的重要方向之一，高精度地震勘探儀器的研制是提高油氣資源勘探精度和準確性的重要途徑。高精度地震勘探儀器需要高頻的地震波來進行地層結(jié)構(gòu)的勘探，地震波發(fā)射器的幅度范圍要比地層地震波的幅度范圍大，高精度地震勘探儀器的測量性能要高，需要進一步的增大信號的信噪比，高精度地震勘探儀器野外工作的穩(wěn)定性和持久性要高。結(jié)合油田地震勘探的實際，開展了高精度地震勘探儀器設(shè)計研究，通過研究提高了地震勘探儀器勘探的準確性，增加了油氣資源地震勘探的效益。

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