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(yíng) 257000）

隨著油氣勘探技術(shù)不斷的進(jìn)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(gè)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(shí)際意義的，也不能完成油氣勘探的工作。所以在加強(qiáng)地震勘探理論研究的同時(shí)，也要加強(qiáng)地震勘探工具的研究?，F(xiàn)階段我國(guó)勘探出的油氣藏主要為沉積相，油層的厚度不大，這對(duì)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(diǎn)

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(huì)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(lái)判斷地下地層的情況。地震勘探主要涉及到地震波動(dòng)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(shí)間兩者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過對(duì)地震波傳播過程中的變化來(lái)確定地層的各種參數(shù)。而地震波動(dòng)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(duì)地震波不同的響應(yīng)來(lái)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(lái)進(jìn)行地層結(jié)構(gòu)的勘探，高頻地震波對(duì)于地面信號(hào)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(diǎn)，地震勘探設(shè)備不會(huì)隨著時(shí)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(huì)最大限度的獲取最準(zhǔn)確的地震波信號(hào)，而沒有摻雜其他沒用的信號(hào)，地震勘探信號(hào)的準(zhǔn)確性是判斷儀器性能好壞的重要指標(biāo)，也是地震勘探設(shè)備發(fā)展的方向目標(biāo)。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(cè)量過程中需要測(cè)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(cè)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(hào)接收中，往往接收到的地震波信號(hào)幅度較小，因此需要提高地震勘探儀器的測(cè)量性能。地震波反射時(shí)間是根據(jù)地震勘探儀器計(jì)時(shí)裝置的響應(yīng)時(shí)間來(lái)確定的，如果計(jì)時(shí)裝置的響應(yīng)時(shí)間不夠準(zhǔn)確，那么計(jì)算出的地震波反射時(shí)間也是不準(zhǔn)確的，因此判斷出來(lái)的地震波的傳輸特性也是不準(zhǔn)確的。在勘探儀器接收到地震波信號(hào)后，能夠?qū)⒔邮艿哪M信號(hào)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，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(gè)線性的系統(tǒng)。為了最大限度的降低其他信號(hào)的干擾，需要通過先進(jìn)的信號(hào)處理方式，不斷的提高地震波信號(hào)的信噪比。在高精度地震勘探儀器中需要進(jìn)一步增大信號(hào)的信噪比。但是隨著地震測(cè)量系統(tǒng)精度的增加，會(huì)給系統(tǒng)各部分之間的同步、信號(hào)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(jì)中，應(yīng)當(dāng)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(bào)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(zhǎng)等方向不斷發(fā)展。

2 高精度地震勘探儀器設(shè)計(jì)研究

在高精度地震勘探儀器的設(shè)計(jì)中，測(cè)量?jī)x器的道間距是一個(gè)重要的參數(shù)，結(jié)合油氣勘探的實(shí)際，確定高精度地震勘探儀器的道間距為五米。在實(shí)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(shí)，可以通過間隔的選取測(cè)量點(diǎn)的方法，來(lái)實(shí)現(xiàn)大道間距方法的測(cè)量。為了能夠提高地震勘探測(cè)量的準(zhǔn)確性，儀器的分布長(zhǎng)度一般要和測(cè)量深度一致。高精度地震勘探儀器為了提高測(cè)量的覆蓋范圍，通常會(huì)采用道疊加的方法，從而降低了其他信號(hào)的干擾。在同一時(shí)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(cè)量需要用到多道檢測(cè)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(diǎn)測(cè)量的方式可以有效的增加地震波中的高頻信號(hào)，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(kuò)大?，F(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(diǎn)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(gè)系統(tǒng)，才能保證地震勘探設(shè)備的準(zhǔn)確性和效率。地震勘探儀器接收到的地震波信號(hào)傳輸?shù)街飨到y(tǒng)的時(shí)間，反映了系統(tǒng)線路信號(hào)傳輸?shù)哪芰?。綜合考慮影響地震勘探信號(hào)傳輸能力的印象因素，通過利用增大回傳時(shí)間的方法，可以有效的減少系統(tǒng)部件的操作頻率，增強(qiáng)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(jìn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

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(zhǔn)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(zhǔn)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(lái)進(jìn)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(cè)量性能要高，需要進(jìn)一步的增大信號(hào)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(shí)際，開展了高精度地震勘探儀器設(shè)計(jì)研究，通過研究提高了地震勘探儀器勘探的準(zhǔn)確性，增加了油氣資源地震勘探的效益。

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