试论检波器测试仪的参数设置与应用

试论检波器测试仪的参数设置与应用

燕传健 包利 王卫英

中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司

摘 要：随着地球物理勘探技术的发展，特别是高分辨率勘探的深人，对地震数据采集的精度和质量要求也越来越高，即要求采集数据具有宽频、高保真、高信噪比、高动态，以便更好的识别岩性、流体、裂缝油藏，以及改进油藏定位、储集特征、油藏连通性的描述和提高采收率等。作为野外数据采集最关键的部件之一的地震检波器，其性能、参数设置和应用直接关系到采集数据的质量和地质效果，因此备受广大物探工作者的关注。

关键词：地震检波器；测试仪；参数设置；计量校准；应用

地震检波器是一种将地面振动转变为电信号的传感器，或者说地震检波器是将机械能转化为电能的能量转化装置。由于地震检波器个体之间的技术指标的离散性比较大，而野外生产使用的环境条件又比较严酷，地震检波器在野外使用一段时间之后，性能和参数可能会发生一些变化，为了保证野外使用的地震检波器的性能可靠，使用检波器测试仪定期对检波器串进行检测。保证检波器测试仪的性能依靠检波器测试仪校准装置。地震检波器测试仪校准装置已经通过中国计量院专家组织的国家计量标准考核并正式投人使用。该装置每年都要到国家计量院送检，以保证量值传递。将来时机成熟后，该装置就可以对中石化的其他勘探单位的检波器测试仪进行计量校准。因此，要求我们必须进行必要的技术储备，积累总结经验，为将来走向市场打下一个坚实的基础。计量校准是确保计量器具准确一致的重要措施，也是保证物探采集工作质量的关键。本文详细分析了检波器测试的工作原来、计量校准方法、和在使用方面存在的问题，并结合生产实际提出了相应的解决方法。

图1检波器阻尼响应曲线示意图

1．检波器测试仪

目前油田用于地震勘探的检波器主要是速度型动圈式地震检波器，对这种检波器最常用的测试方法是直流激励法。这种方法是利用检波器测试仪发出一脉冲激励信号驱动检波器，测量检波器输出响应的相邻两振幅的值及过零时间，然后依据公式（1）一（3）计算出检波器的阻尼系数，自然频率，灵敏度等参数值。

式中：B_t——检波器的阻尼系数；F_o——检波器的自然频率，Hz；S——检波器的灵敏度，v/ （ mos^-1）；A₁——检波器输出的第一个峰值，v；A₂——检波器输出的第二个峰值，v；T_o—检波器阻尼的第一个过零时间，s；t_o——测试仪的直流激励电流，A；M一一检波器的动圈质量，kg

在使用地震检波器测试仪校准装置对检波器测试仪进行校准时，同样是检波器测试仪产生一个激励信号，检定装置根据这个激励信号的幅度及时间，由CPU（中央处理器）控制D/A（16位数模转换器）产生一个标准的检波器阻尼波形。这个标准的阻尼波形被检波器测试仪采集到并根据测量值计算出各项参数。与此同时，校准装置的内部也通过A/D（16位模数转换器）将波形采集并进行高精度处理和运算，得出各项参数的标准值，将标准值与测量值进行对比，计算出两者之间的误差，从而实现对检波器测试仪的计量校准。

近年来，检波器测试仪的校准也越来越受到物探甲方的重视，每个工程都要求乙方在承担物探工程项目时所配备的检波器测试仪必须持有相应的计量校准证书。根据（检波器测试仪校准方法》的要求，每年对我公司的检波器测试仪进行计量校准，保证了我公司的检波器测试仪的计量准确性。

2．检波器测试仪电磁兼容性

在实际的检测中发现，在干扰环境下，有的机型与检波器测试仪校准装置连接检测时，检测数据波动太大以致无法进行校准；个别机型甚至不能进行正常测试。因此，检波器测试仪的电磁兼容性指标将是今后衡量该仪器性能的重要项目之一。不同型号的检波器测试仪的电磁兼容性指标各不相同，现将我们历年来对各类检波器测试仪的电磁兼容性，即抗干扰性能的检测结果排序如表1

表1检波器测试仪电磁兼容性分析排序

由于电磁兼容性问题是最近两年发现的新间题，现行的检波器测试仪的产品标准和校准方法还没有关于这项技术指标的要求，目前也不可能淘汰和更换大量在用的电磁兼容性差的仪器，我们根据大量实验分析，对检波器测试仪如何避免电磁干扰提出如下几项措施，供使用单位参考。（1）应尽量使用电磁兼容性好的检波器测试仪。对暂时不能淘汰更换的电磁兼容性较差的检波器测试仪，应该经常用标准检波器核查确认数据是否受外来电磁信号干扰，判断被检测的检波器串结果是否是有效数据，避免造成错判和误判。（2）如果确认有影响检测的干扰存在，应该改变检测地点，远离有干扰源的场所或选择干扰影响较小的环境，如地下室、仪器车内、炸药车内、屏蔽较好的营房车内，用标准检波器测试确认后再投人生产使用。（3）在使用检波器测试仪进行检波器串测试时，尽可能使用内置的电池组供电。不能使用内置电池组供电的可使用外部直流供电，但供电的连接线应尽可能短，长度最好控制在2m以内。（4）为防止从交流电源引人干扰和开关电源的干扰，做检波器串测试时应严格避免使用交流供电。（5）必须使用生产厂家提供的原配测试线，不可以任意加长和改动测试线，否则将引人干扰。

使用过程中：设备复位方法：即将设备恢复到出厂设置，只要按顺序将数字键盘上“-2582”五个按键依次按下，即可出现所示窗口，然后按下对勾软键，系统将自动恢复设置。拆下设备电池盖，使用专用改锥按下电池盒内部的复位按钮，等待系统正常启动。这样操作会清除程序及数据文件。不过，内部存贮卡会保存程序和相关文件及注册信息。

3 结论

数字地震仪的各项技术指标都远远高于地震检波器，尤其是失真度和动态范围高出检波器两个数量级以上，要提高石油天然气物探工作质量，提高地震勘探分辨率，很显然地震检波器是一个为物探同行公认的瓶颈。因此，在目前的设备条件下，控制好检波器测试仪和地震检波器的质量是确保物探采集工作质量的关键。

参考文献

[1]动圈式速度检波器测试仪的测试原理及校准标准分析[J]. 赵传振.中国石油和化工标准与质量.2017(14)