地震勘探仪器的技术特征及前景分析

地震勘探仪器的技术特征及前景分析

陈文顺

中石化地球物理公司南方分公司   四川成都  610041

摘要：伴随着科技水平的不断提升，全新的技术开始应用于地震勘探仪器之中，使得该仪器得到全面的更新升级，从而使得该仪器在相关领域中发挥自身的价值。为了达到这样的目标，需要对仪器的技术特征开展分析，并在基础上，来融合相应的先进技术，进而保证仪器具有良好的发展空间或前景。

关键词：地震勘探仪器；技术特征；发展前景

前言：地震勘探是石油勘探中的主要方式之一，地震勘探仪器对石油勘探起到一定的促进作用。伴随着仪器的不断更新完善，可以保证石油勘探行业的健康发展。在全新的背景下，仪器也要进行不断的更新优化，确保作用得到更大化体现，这就要从仪器的技术特征入手，从而保证仪器可以完成升级优化。

1、地震勘探仪器概述

对地震勘探仪器来讲，其构成部分主要包括：第一，地震检波器。通常情况下，地震检波器可以分成感应、压电以及激光等检波器。检波器可以直接获取地震振动，并对振动进行全面转化，从而成为可以被仪器记录的能量形式。第二，放大系统。该系统的作用主要是处理检波器输出的微弱电信号，以此来使该信号得到滤除干扰和增益放大控制。第三，记录系统。这个系统会采用不同的方式来记录信号。这三个部分构成一个地震道，地震勘探仪器通常是多道的。

2、地震勘探仪器的种类

2.1模拟光电记录地震仪

其特征主要为：第一，使用的是电子管电路，并且体积以及重量都偏大，消耗大量电量。第二，其在进行地震记录时，采用的方式为模拟波形光电感光照相记录为主。仪器操作具有一定的复杂性，并需要通过人工洗相的范式来完成记录工作。但需注意的是，该记录在保存过程中相对困难，并且无法进行回放。第三，地震道数量偏少，通常为24个地震道、2个辅助到，一共26道。无法实施多次覆盖勘探，只能够进行二维地震勘探。第四，记录器动态范围偏小，通常为20dB。想要使记录器动态范围需求得到有效适应，就应该对自动增益控制器进行应用。将该控制器安装到放大器之上，利用该控制器来处理地震信号，以此来有效压缩该信号的输出范围。但由于该增益控制属于非线性，无法实时记录放大器增益值，因此无法恢复原始信号。

2.2模拟磁带记录地震仪

该仪器设备的特征主要为：第一，对分立的晶体管电路进行应用，该电路的体积和重量都偏小，并且耗电量较少。第二，地震道数由原来的24发展到48道。模拟磁带记录能够完成重复回复处理工作，确保地震勘探采集具备多次覆盖方法。但是覆盖次数相对有限，通常为6次或12次。第三，记录滤波器得到有效改进，频带能够达到15-120Hz，这样在回放过程中，能够对滤波挡实施有效选择，以此来获取自身所需的地震波。第四，对模拟磁带记录而言，可以进行重复性利用，具备多次叠加方法，以此来对地质构造的地震时间剖面进行直观反映。但是在回放转录叠加过程中，转录一次信噪比就会降低一次，对多次叠加次数产生一定的限制。当资料处理可以达到半自动化水平，效率就会大幅度提升。

2.3数字磁带记录地震仪

对数字磁带记录地震仪来讲，其所使用的技术以模数转换技术以及数据传输技术等为主，以此来提升地震勘探的高覆盖次数。在对地震相关数据进行处理时，需要相关计算机来发挥辅助性作用。另外，其使用集成电路，使其自身的重量明显降低，并且性能的稳定系数显著提升。与此同时，再对相关勘探资料进行全面获取时，采用的方式为模拟波形地震监视记录。这种形式不仅可以实现回放处理以及多次覆盖，还可以完成高次覆盖，如24次或96次。从数字磁带记录的角度来讲，其在进行转录叠加时，信噪比并不会出现较大的变化，从而不会影响转录叠加的次数。除此之外，通过计算机来处理地震资料，可以使处理速度明显加快，并且处理质量和效果都显著提升。除此之外，其地震记录的频带宽，通常前放滤波器的通频带大约为3-250Hz，甚至可以达到3-400Hz。从低频的角度来讲，可以更好的接收深层反射波，确保深层地震勘探有效完成。从高频的层面来讲，可以对浅层或薄层的反射波进行全面接收，有利于地震勘探分辨率的提升，以此来使浅层或薄层地震勘探工作顺利完成。

3、新式地震勘探仪器的技术特征

3.1利用数字技术，提升性能指标

全数字遥感地震仪处于工作状态时，一直维持良好的数字化水准，这样就会使得性能指标得到优化改善。不仅仅使得测量精准度得到提高，还可以明确测量的动态化范围。传感器的构成包括以下部分：第一，微电子机械系统。该系统中存在相应的芯片，芯片之间保持垂直的状态。并分别代表X、Y、Z三个方向。第二，24位的ADC。或者数据传输方面的同步控制电路。第三，微电子集成电路中，包含检测电路和反馈电路。

3.2使用卫星遥感技术，优化完善仪器结构

对比传统仪器和全数字遥感地震仪器可知，两者存在较大的差异性，尤其使结构方面的差异性更加明显。后者不单单具备主机系统，还会采用地面设备、电子设备相分离的方式，有利于提升结构的合理性。这样在实际操作时，操作的难度系数大幅度降低。

3.3利用三维技术，降低测量难度和提升测量效率

在全数字遥感地震仪之中，可以有效的融入三维技术。此时在测量地震偏移量时，可以使三个维度的同时测量得以完成，不仅可以使测量难度明显降低，还可以显著提升测量效率。该地震仪的系统配置能力相对较强，凭借相关数字化系统，为设备的接收记录道数能力提供保障。

3.4增加地震波发射方式，适用全地形条件

将普通与全数字地震勘探仪器设备对比可知，前者的地震波发生方式相对有限，通常为一到两种。但是后者却不同，其可以将原有地震波发生方式当做基础，来对相应的发生方式进行不断地拓展和增加，这样就可以被应用于多种场合，甚至在全地形条件下，依然可以得到良好的应用。

4、地震勘探仪器的发展前景

全新技术被不断的研发和利用，为地震勘探仪器的发展提供重要支撑。当该仪器设备与先进技术相结合，这样就可以凭借先进技术来突破瓶颈，以此来完成更新升级。地震勘探仪器的发展方向为：第一，将全新材料技术引入到地震勘探仪器的材质之中，确保仪器的重量不断减轻。同时仪器制造工艺的成熟度明显提升，使得仪器更加耐用。因此，轻巧耐用是该仪器的发展方向之一。第二，该仪器与卫星定位技术相结合，当卫星定位技术普遍应用于该仪器中时，可以使仪器探测结果的精准性得到保障。第三，伴随着微电子技术的持续发展，该仪器的集成化程度不断提升，同时功能也更加的多样化。由此可知，高度集成化是该仪器设备的发展方向。第四，尝试将超导技术和纳米技术应用于该仪器之中，以此来全面提升该仪器的工作效率。同时可以使该仪器的功率消耗得到降低。

结语：从本文的论述中可知，地震勘探是油田勘探中的主要技术之一，在该过程中需要使用到地震勘探仪器，当仪器设备的性能以及技术特征更加完善，则可以更好的完成油田勘探工作。所以要将仪器技术特征当成切入点，来对仪器不断升级，为油田勘探健康发展提供助力。

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