淺析節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器聯(lián)合采集技術(shù)在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

陳應(yīng)豐

摘要：傳統(tǒng)的有線地震采集設(shè)備和施工方便等方面的限制，已不能滿足人們對(duì)健康、安全、環(huán)保和高效快速施工的要求。特別是在地形復(fù)雜的地區(qū)，有線儀器的布設(shè)非常困難。無線節(jié)點(diǎn)地震儀可以實(shí)現(xiàn)在線通道數(shù)的隨機(jī)擴(kuò)展，解決了復(fù)雜區(qū)域布置的問題。其獨(dú)立采集站的工作模式大大縮短了有線儀器布置和檢定的時(shí)間。因此，節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器的聯(lián)合施工已在越來越多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。筆者對(duì)節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器聯(lián)合采集技術(shù)在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了研究，提出了以下觀點(diǎn)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)儀器;有線儀器;聯(lián)合采集技術(shù)

隨著地震采集技術(shù)的發(fā)展，地震勘探數(shù)據(jù)采集儀器的應(yīng)用渠道越來越多。傳統(tǒng)的有線地震儀器由于渠道能量和施工方便的限制，已不能滿足人們對(duì)健康、安全、環(huán)保、高效、快速施工的要求。特別是在地形復(fù)雜的地區(qū)，有線設(shè)備的更換較為困難，嚴(yán)重影響了施工效率。無線節(jié)點(diǎn)地震儀重量輕、經(jīng)久耐用、結(jié)構(gòu)緊湊，用戶可以很容易地部署在山區(qū)、沼澤地和其他復(fù)雜地形和茂密植被的地區(qū)。節(jié)點(diǎn)儀器系統(tǒng)的獨(dú)立采集站模式極大地減少了布線和檢定有線儀器的時(shí)間，且不涉及采集站與儀器主機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，可以實(shí)現(xiàn)在線頻道數(shù)的任意擴(kuò)展，是復(fù)雜區(qū)域建設(shè)的一個(gè)很好的選擇。因此，在復(fù)雜地形條件下，越來越多的地震勘探工程采用節(jié)點(diǎn)儀器和有線儀器聯(lián)合施工的作業(yè)模式。這可以發(fā)揮其各自的長處，克服弱點(diǎn)。

一、有線儀器與節(jié)點(diǎn)儀器聯(lián)合采集

有線和節(jié)點(diǎn)儀器各有優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于地形復(fù)雜的地區(qū)，往往采用兩種采集儀器相結(jié)合的方法，以取得良好的施工效果。接收工作在地勢較平坦的地區(qū)用有線儀器進(jìn)行，在難以布設(shè)的陡坡地帶用節(jié)點(diǎn)儀器接收數(shù)據(jù)。在微地震模式下，節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器聯(lián)合施工的數(shù)據(jù)安排將面臨一些困難，其中包括：用微震模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的切線、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的分離、與節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)合并，逐一引入。

（一）采集數(shù)據(jù)的切割

采集微地震模型時(shí)，需要將震源自檢、儀器連續(xù)記錄、有效地震資料分離，形成常規(guī)地單炮記錄。在進(jìn)行微震采集時(shí)，將接收到的地震數(shù)據(jù)按預(yù)定的間隔進(jìn)行分離和存儲(chǔ)，前一記錄文件中的最后一個(gè)采樣點(diǎn)與后一文件的第一個(gè)采樣點(diǎn)均為連續(xù)的時(shí)間序列。在后續(xù)處理過程中，通過炮點(diǎn)的激發(fā)時(shí)間從連續(xù)記錄的數(shù)據(jù)中切割普通單管。由于槍的gps時(shí)間是隨后的數(shù)據(jù)切割所必需的，因此在野外工作中，必須確保準(zhǔn)確記錄每支槍激發(fā)時(shí)間，否則會(huì)給后來的數(shù)據(jù)切割造成問題。通過每個(gè)炮點(diǎn)的激發(fā)時(shí)間，將所需的長度從連續(xù)記錄中剪下，從而形成單炮記錄。

（二）節(jié)點(diǎn)儀器數(shù)據(jù)的分離

節(jié)點(diǎn)儀器記錄地震采集過程中的連續(xù)采集數(shù)據(jù)。在有效的記錄時(shí)間內(nèi)完整地記錄從節(jié)點(diǎn)傳來的所有地震信息。數(shù)據(jù)的恢復(fù)和下載需要在一段時(shí)間之后進(jìn)行，這取決于節(jié)點(diǎn)儀器的存儲(chǔ)和供電能力。節(jié)點(diǎn)儀器可用于下載數(shù)據(jù)。下載數(shù)據(jù)后，需要對(duì)連續(xù)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分。單個(gè)節(jié)點(diǎn)儀器記錄是一組共波檢測點(diǎn)通道。在數(shù)據(jù)分割過程中，需要根據(jù)每個(gè)點(diǎn)的激發(fā)時(shí)間和采集記錄的長度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行截取，從而形成通用的檢測點(diǎn)信道記錄。

（三）有線儀器與節(jié)點(diǎn)儀器的數(shù)據(jù)合并

由于采用的是聯(lián)合采集的線型和節(jié)點(diǎn)型儀器，因此需要將節(jié)點(diǎn)儀器數(shù)據(jù)與節(jié)點(diǎn)分離后有線儀器記錄的數(shù)據(jù)結(jié)合起來。當(dāng)數(shù)據(jù)合并時(shí)，從節(jié)點(diǎn)儀器數(shù)據(jù)的公用通道中提取與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的信道，并將其合并，根據(jù)SPS文件形成最終的合并數(shù)據(jù)集記錄

二、節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器聯(lián)合采集技術(shù)在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用

在復(fù)雜地區(qū)傳統(tǒng)的有線儀器的采集很難滿足勘探的需要，因此在這一領(lǐng)域采用了節(jié)點(diǎn)儀器采集和有線儀器相結(jié)合的方法。充分考慮工作區(qū)的特點(diǎn)和困難，在高大陡峭的山區(qū)按照最小勞動(dòng)強(qiáng)度、最大施工效率、最小施工風(fēng)險(xiǎn)的原則，設(shè)置了Hawk設(shè)備352道。在集中使用進(jìn)行設(shè)備的安裝。由于高海拔和工作區(qū)域障礙的影響，很難與電臺(tái)溝通。整個(gè)區(qū)域分為井炮作業(yè)，有的區(qū)域采用加密數(shù)據(jù)采集。在完成數(shù)據(jù)采集后，首先對(duì)地震數(shù)據(jù)中獲得的線數(shù)據(jù)進(jìn)行了劃分。最初的微震記錄是一種連續(xù)記錄，通過精確的GPS點(diǎn)火時(shí)間將連續(xù)記錄的數(shù)據(jù)切割下來，形成單一的記錄。Hawk儀器在下載了數(shù)據(jù)后，需要對(duì)節(jié)點(diǎn)儀器的連續(xù)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分。通過對(duì)連續(xù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行切割，形成了共波檢測點(diǎn)信道的數(shù)據(jù)。為了獲得完整的單炮記錄，在獲得采集的數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后，將這兩個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)合起來。最后的炮點(diǎn)記錄可以通過SPS文件匹配兩個(gè)數(shù)據(jù)集形成。

三、結(jié)語

節(jié)點(diǎn)儀器的獨(dú)立工作模式可以減少野外設(shè)置和檢測線的時(shí)間，特別是在高密度地震數(shù)據(jù)采集中，這將提高其運(yùn)行效率。因此，在未來的地震勘探中，高效混合開采技術(shù)和節(jié)點(diǎn)采集系統(tǒng)將是地震探測的必然趨勢。然而，目前，基于成本考慮，節(jié)點(diǎn)儀器和線儀器的聯(lián)合使用將成為規(guī)范。節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)和有線系統(tǒng)的聯(lián)合采集技術(shù)將是復(fù)雜地形地區(qū)的一種有效的解決方案。充分發(fā)揮有線和無線儀表的優(yōu)勢，提高施工效率。同時(shí)，在高原地區(qū)，由于障礙遮擋，電站通信困難。通常需要使用有線儀器來收集數(shù)據(jù)。通過隨后的處理，將微震數(shù)據(jù)分為兩部分，并將兩個(gè)數(shù)據(jù)體合并形成完整的單元記錄，保證了數(shù)據(jù)的完整性。因此必須要重視使用節(jié)點(diǎn)儀器與有線儀器聯(lián)合采集技術(shù)在復(fù)雜地區(qū)的應(yīng)用，從而使工作效率以及工作質(zhì)量提高。

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