地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度關(guān)系分析

雷亮亮 未來(lái)（東方地球物理勘探有限責(zé)任公司遼河物探分公司， 遼寧 盤(pán)錦 124010）

地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度關(guān)系分析

雷亮亮 未來(lái)（東方地球物理勘探有限責(zé)任公司遼河物探分公司， 遼寧 盤(pán)錦 124010）

近年來(lái)，隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，地震采集儀器的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。傾斜度測(cè)試是地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)日檢測(cè)中的重要組成部分，是檢測(cè)測(cè)線是否正常的系統(tǒng)性指標(biāo)。地震采集儀器傾斜測(cè)試指標(biāo)與建模溫度之間具有一定的關(guān)系，研究這項(xiàng)關(guān)系有利于更好地指導(dǎo)地震采集儀器傾斜測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方案。對(duì)此，本文針對(duì)地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度之間的關(guān)系進(jìn)行了深入分析，希望對(duì)相關(guān)領(lǐng)域工作具有一定助益。

地震采集儀器；傾斜測(cè)試；指標(biāo)；建模溫度；TILT

地震采集儀器是用于采集地震勘探數(shù)據(jù)的常用儀器，現(xiàn)如今，隨著我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展，地震采集儀器的應(yīng)用范圍也越來(lái)越廣泛。然而，目前我國(guó)對(duì)于地震采集儀器傾斜測(cè)試的認(rèn)知水平尚比較淺，這主要是因?yàn)閲?guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的文獻(xiàn)研究資料相對(duì)較少，業(yè)內(nèi)缺乏可以參考的對(duì)象［1］。尤其是關(guān)于地震采集儀器傾斜測(cè)試為何不能通過(guò)這一問(wèn)題，我國(guó)至今還只停留在是由于檢波器沒(méi)有垂直放置所導(dǎo)致的這一淺顯認(rèn)知上面，這使得當(dāng)施工條件發(fā)生變化時(shí)往往無(wú)法有效解決問(wèn)題，只能夠通過(guò)大量更換檢波器這一成本巨大的方式［2］。對(duì)此，我們有必要進(jìn)一步研究地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度之間的關(guān)系，從而更加深刻地了解地震采集儀器傾斜測(cè)試不合格的原因。

1 地震采集儀器傾斜測(cè)試的原理

從地震采集儀器的操作手冊(cè)中可以得到關(guān)于傾斜測(cè)試的定義：測(cè)量因重力導(dǎo)致的DC偏差。不過(guò)，只從簡(jiǎn)單的定義出發(fā)仍然無(wú)法充分理解利用地震采集儀器進(jìn)行傾斜測(cè)試的原理。那么，我們就要從以往的大量相關(guān)測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果中進(jìn)行分析，得出：傾斜測(cè)試所考察的對(duì)象實(shí)際上就是給定脈沖下各個(gè)檢波器返回脈沖的響應(yīng)信號(hào)的一致性。通過(guò)采集鏈，地震采集儀器系統(tǒng)所發(fā)射出的脈沖信號(hào)可以傳到各串檢波器中，而檢波器會(huì)對(duì)其產(chǎn)生反饋信號(hào)，然后再傳回到地震采集儀器系統(tǒng)當(dāng)中，此時(shí)地震采集儀器會(huì)對(duì)各檢波器的反饋信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，將認(rèn)定為好的檢波器建立標(biāo)準(zhǔn)模型，而與這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模型差異較大的則判定為不合格。這樣的測(cè)試方法主要是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)判斷結(jié)果是否正確，但是若標(biāo)準(zhǔn)模型不慎建立在了一個(gè)不正常的檢波器上的話，那么其結(jié)果也將會(huì)出現(xiàn)巨大偏差。再者，由于地震采集儀器自身不具備溫度補(bǔ)償功能，所以若在標(biāo)準(zhǔn)模型建立之時(shí)外界環(huán)境發(fā)生了較大變化，則也可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)誤差。

2 地震采集儀器傾斜測(cè)試與溫度之間的關(guān)系

為了保障測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，筆者分別在60℃、40℃、20℃、0℃、-20℃這幾個(gè)溫度點(diǎn)上對(duì)各檢波器進(jìn)行建模，測(cè)定檢波器在對(duì)應(yīng)溫度下的Tilt值（傾斜度值），發(fā)現(xiàn)在總體形勢(shì)上Tilt值與溫度值是成正比例趨勢(shì)的。也即是說(shuō)，在60℃、40℃、20℃、0℃、-20℃的條件下，Tilt值是隨溫度升高而升高的。

3 地震采集儀器傾斜測(cè)試指標(biāo)與建模溫度之間的關(guān)系

①若將Tilt值作為自變量，將溫度值作為因變量，對(duì)離散點(diǎn)進(jìn)行線性擬合，可以得到一條線性回歸方程?？疾旄骶€性回歸曲線的相關(guān)系數(shù)R，發(fā)現(xiàn)均＞0.95。相關(guān)系數(shù)R 是檢驗(yàn)線性回歸經(jīng)驗(yàn)方程與離散點(diǎn)之間吻合度的一個(gè)重要參數(shù)，通常情況下，當(dāng)R≥0.95時(shí)，即可認(rèn)為線性回歸結(jié)果理想。由此可以得出結(jié)論：無(wú)論在進(jìn)行建模時(shí)溫度值如何，若無(wú)溫度補(bǔ)償，則檢波器的 Tilt值與溫度值存在很好的線性關(guān)系。②根據(jù)線性回歸方程對(duì)已知建模溫度條件下特定溫度T時(shí)的Tilt值進(jìn)行測(cè)算，例如T=20℃，線性回歸方程為y=3.6584x+23.834。而當(dāng)溫度T=40℃時(shí)，可利用該回歸方程計(jì)算出Tilt值=4.5。③ Tilt值每增加1%時(shí)所需的溫度以斜率k進(jìn)行表示，根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以得出k值約在3.64-3.68之間，因此可以推測(cè)溫度值每上升11℃、18℃、36.5℃，Tilt值分別約可增加3%、5%、10%；反之，溫度值每下降11℃、18℃、36.5℃，Tilt值分別約可減少3%、5%、10%。

對(duì)于野外施工來(lái)說(shuō)，上述實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)卣鸩杉瘍x器傾斜測(cè)試的建模溫度為T(mén)0時(shí)，其檢波器的電阻為 R0，而±3%為測(cè)試合格范圍；若想考察在T1溫度下時(shí)，傾斜測(cè)試是否會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓霈F(xiàn)結(jié)果不合格的情況，首先需要找到T1溫度下的線性回歸方程，然后計(jì)算出Tilt值，最后再判斷結(jié)果是否在±3%范圍內(nèi)；若Tilt值不在±3%范圍內(nèi)，則說(shuō)明在該溫度條件下需要重新建模才能夠消除溫度帶來(lái)的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地震采集儀器傾斜測(cè)試所考察的對(duì)象實(shí)際上就是給定脈沖下各個(gè)檢波器返回脈沖的響應(yīng)信號(hào)的一致性，由于其測(cè)試方法主要是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模型來(lái)判斷結(jié)果是否正確，并且地震采集儀器自身不具備溫度補(bǔ)償功能，所以結(jié)果往往會(huì)存在很大誤差，因此必須要深入研究地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度之間的關(guān)系。筆者根據(jù)測(cè)試原理，對(duì)環(huán)境因素對(duì)傾斜測(cè)試結(jié)果的影響進(jìn)行了合理化解釋、對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工中遇到的與傾斜測(cè)試有關(guān)的問(wèn)題提出了合理化建議，最終通過(guò)與客戶的良好溝通，建立了一套合理的傾斜測(cè)試整體方案，達(dá)到了提高野外地震數(shù)據(jù)采集水平的目的，有效保障了工程的施工質(zhì)量。

［1］周勇，陳志遙，呂品姬，張燕.基于寬頻帶傾斜儀數(shù)據(jù)的地震定位［J］.大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué)，2013，S2：1-4+34.

［2］王萌，荊濤，馬俊欣，谷東輝，薛立武.地震采集儀器傾斜測(cè)試（TILT）指標(biāo)與建模溫度關(guān)系分析［J］.石油儀器，2013，06：46-47+52+1.

雷亮亮（1986- ），男，遼寧盤(pán)錦人，工程師，本科，主要從事石油地震物理勘探儀器的操作與管理。