数字检波器与模拟检波器采集效果对比

传统模拟检波器具有频带窄、动态范围小、灵敏度低、一致性差等缺陷,严重制约了高分辨率地震勘探的发展。理论对比发现,SVSM、陆用压电等数字检波器在提高分辨率方面有独特的效果。本文在大量野外试验的基础上,根据实际取得的地震资料效果,对几种数字和传统模拟检波器的采集效果进行了深入地对比分析。现场试验资料分析结果表明,在信噪比较高的地区使用数字检波器可提高分辨率,这与理论分析结论符合性很高。应用该认识开展二维资料采集,得到了预期的剖面叠加效果,为高分辨率地震勘探技术的发展积累了一些重要经验。

相同条件下数字检波器与模拟检波器的三维地震勘探效果对比分析

文献资料表明,全数字高密度三维地震勘探技术能够提高地震波的纵、横向分辨率,进而提高煤田地震勘探成果的精度。但模拟检波器与数字检波器(高密度)的勘探效果的对比,往往是在不同采集时期、不同覆盖次数、不同面元网格下进行的,这种对比因时间、空间、激发及接收条件存在差异则不具备科学性。针对这一问题,采用相同的激发、接收条件及相同的处理流程和参数,对模拟检波器与数字检波器进行地震数据采集和处理,以比较两者之间的勘探效果。实际资料表明:在相同条件下,数字检波器比模拟检波器采集的单炮记录频率响应宽、动态范围大;采用相同的处理流程与参数,时间剖面上,数字检波器比模拟检波器具有较强的弱小信号分辨能力,而且能有效拓宽目的层反射波频带和提高主频;数字检波器采集的资料包含较多的低频有效信息,有利于岩性分析。

数字和模拟检波器接收效果对比

本文利用复杂高陡地带的实际资料,通过单炮、分频、频谱、叠加剖面等方法,对这两类检波器进行了对比,对不同类别检波器的适应性进行了分析。

地震采集数字检波器与模拟检波器差异分析

地震勘探中,新型数字检波器具有频宽、动态范围大特点。与模拟检波器对比,剖面信噪比和层间信息均好于模拟检波器,而全频和扫描记录上数字检波器信噪比略低;主要由于数字检波器采用单只接收,环境噪音的压制不好限制了动态范围的发挥。

常用模拟地震检波器接收效果对比

自从地震勘探技术问世以来,地震检波器的接收效果就始终是行业内技术人员持续关注的技术问题。客观、全面、准确评价检波器的接收效果是地震勘探项目设备选型的基础,也是提高地震资料品质的关键。本文主要针对目前行业内常见的一些模拟检波器芯体在同源激励条件下的响应情况进行了幅值、相位和频谱等方面的对比和分析。

检波器反褶积对低频信息的补偿作用

动圈式模拟检波器接收到的数据在自然频率以下的低频成分被大幅度衰减,这种相当于物理滤波的低频衰减可用传递函数做数学描述。从确定型号检波器的特性参数(如自然频率、阻尼、灵敏度等),易得检波器系统的传递函数(频率效应),再通过"检波器反褶积"补偿此低频衰减。该补偿会受到检波器允差和"非检波器振动系统输出噪声"两因素的影响。研究表明:对于目前广泛采用的10Hz自然频率动圈式模拟检波器(如20DX),在当前地震勘探背景(多次覆盖、强噪声、耦合条件差异大且极弱信号识别能力有限)下,上述两个因素对反褶积效果(表现为信噪比)影响较小;通过检波器反褶积可将动圈式检波器损失的低频数据恢复到与MEMS数字检波器(无低频衰减)相当的水平;对所有通过模拟检波器采集的以往地震数据(现场施加低截滤波的除外)做检波器反褶积,可提高采集数据中低频分量的占比,为后续处理、解释提供更宽频的高质量基础数据。

地震检波器发展初探

地震检波器是一种将机械振动转换为电信号的专用传感器。文章介绍了数字检波器和光栅检波器的原理及特点,并且从模拟和数字两个领域对模拟和数字检波器的结构和性能做了比较,同时对检波器选用的基本原则进行了介绍。

石油勘探模拟地震检波器标准化研究

地震勘探检波器是地球物理勘探最前端的重要设备,其性能指标直接影响地球物理勘探的精度和效率。本文对目前国内外占有检波器市场较大份额的检波器厂商Sercel、ION、Geospace、BGP等公司生产的常用检波器及其技术指标(参数)进行了调研。通过对这些检波器的技术规格或参数的分析,提出了规范或统一检波器类型(型号)和技术规格(参数)的可行性,为制定地球物理勘探用地震检波器标准提供依据。

煤矿采区地震勘探不同检波器接收试验与分析

地震勘探面临诸多挑战,地震成果的不确定性与多解性、短周期与高预期的矛盾、高生产率与低信噪比的矛盾等急待解决,其中开展宽频带采集已成为拓宽频带宽度、提高分辨能力的基础。全数字高密度三维地震勘探通过数字检波器单点接收,高密度采样的方式来实现地震勘探的宽方位角、小面元和高覆盖次数,因此,地震检波器作为野外数据采集过程中最为关键的采集前端设备,其性能的好坏及所采集的数据质量的优劣直接关系到后续的处理与解释等环节。为了对比数字检波器与模拟检波器的实际采集效果,并探讨在野外实际数据采集中数字与模拟检波器性能之间的不同,采用低、中、高不同固有频率的模拟检波器、单点数字检波器与室内数字检波器组合6种检波器进行接收试验,对不同类型检波器的地震记录进行频谱、信噪比等分析,发现数字检波器接收地震信号的频宽和信噪比优于模拟检波器,并且数字检波器室内组合之后频带宽度和信噪比均变大;在低、中、高固有频率的模拟检波器中,低频模拟检波器的频宽和信噪比效果好于中、高频模拟检波器;当高密度采集时,叠加达到一定次数时,剖面信噪比变化不大,因此,可以根据不同深度目的层信号选择合适的叠加次数。

MEMS数字检波器技术特点及应用效果分析

基于MEMS(微电子机械系统)技术的数字检波器优势明显。其重量轻、畸变低、动态范围可达120dB,因此能够记录来自地下反射界面非常微弱的低电平信号;并且由于数字检波器直接输出数字信号,抗干扰能力强,不受外界电磁信号的干扰,从而保证了地震资料的高分辨率和高保真度。本文首先对比分析了模拟检波器和基于MEMS技术的数字检波器的技术特点,强调了新一代基于MEMS技术的数字检波器(以Sercel的数字检波器DSU为例)给地震勘探带来的巨大优势;然后结合实际,对比分析了使用数字检波器与模拟检波器采集地震资料的优劣;最后总结了当前利用MEMS数字检波器进行高密度地震勘探的注意事项。

从一个野外试验看不同检波器的差异——以DSU3与20dx为例

数字检波器是近年来发展起来的一种新型检波装置.为了对比数字检波器与普通模拟检波器的差别,我们选择数字检波器DSU3与模拟检波器20dx进行了一个针对性的野外试验.从试验结果上来看,二者主要存在四个方面的差异.通过分析差异的原因,我们认为模拟检波经过多年的应用,从理论认识到实践操作都非常成熟,但是存在容易受到电磁干扰、信号串音、漏电等现象;同时,即使经过‘类检波器反褶积’后,模拟检波器仍然难以补偿数据的‘极低频’部分;模拟检波器的灵敏度有待于进一步提高,以便降低电噪声在全部信号中所占的比例,提高信噪比;数字检波器确实在电学指标方面取得了一些进步,尤其在灵敏度、线性畸变、线性频带范围、适量保真度等方面;但是,数字检波器在耦合效应,一致性、稳定性或者抗干扰能力均存在一些问题.同时,在石油勘探中‘强噪音’以及‘多次覆盖’的双重背景下,受当前处理能力的限制,检波器电学性能方面的‘极高指标’,并不能保证地震数据的‘极高质量’.我们的研究表明:使检波器更小、更轻、更好耦合的努力与电学指标的改进具有同等重要的意义;具有良好的电学性能,更好的耦合参数,稳定性好,耐用,价格合理的检波器是我们追求的目标.

地震检波器新技术发展方向

地震检波器是用于地震勘探的专用传感器,随着高分辨率地震勘探的发展,地震检波器越来越受到重视。文章就国内外地震检波器的新进展———超级检波器、数字检波器、光纤Bragg光栅检波器、加速度检波器等进行简要的介绍,并对模拟检波器和数字检波器的未来发展趋势进行了分析。

数字检波器子波一致性在煤层气地震勘探中的优势分析

煤层气地震勘探的关键是尽可能保证地震子波的一致性。为了查明煤储层空间展布、小微构造发育和煤层气高产富集区,需要获得高保真、高信噪比、高分辨率的地震资料。本文结合在华北延川南和贵州省织金地区煤层气地震勘探实例,从检波器制作工艺与原理、野外埋置、子波一致性、叠加剖面等方面,对比分析数字检波器单点接收与模拟检波器组合接收的地震记录子波在波形、振幅、频率、相位等方面的一致性,阐述了数字检波器单点接收在煤层气地震勘探中的优势。与模拟检波器组合接收相比,采用数字检波器单点接收在接收环节上保证了地震子波一致性,其地震记录频带宽、子波一致性强,叠加成像后弱反射波组的连续性、信噪比和分辨率均有所提高,对识别煤储层空间展布、小微构造发育和煤层气高产富集区有较好的效果。

模拟与数字检波器记录精度对比及其对信噪比的影响

动圈式模拟检波器与MEMS数字检波器是当前地震勘探野外采集中非常具有代表性的两种检波器,前者的典型代表是20DX,是无源检波器;后者的典型代表是法国Sercel公司生产的DSU系列,是有源检波器.在经由地震仪采集地震信号的时候,20DX产生的模拟电信号由A/D转换器完成模数转换,由地震仪记录到磁带上;DSU系列则借助检波器自身的ASIC芯片完成模数转换.由于以上转换过程以及其他参与信号采集的元器件不同,二者的动态范围是有差异的.同时,因为20DX检波器是速度检波器,DSU系列是加速度检波器,所以容易使得人们在判定其由A/D转换器记录位数以及本底噪声定义的瞬时动态范围对数据信噪比的影响时产生混淆.基于模拟数据以及实际试验资料,验证了DSU系列加速度检波器在记录地震数据时,并没有信噪比方面的优势.

Analysis of geophone properties effects for land seismic data

The properties of the seismic geophones are important factors for high-resolution seismic exploration and have a great influence on data quality. For this reason, we have tested three kinds of geophones currently used in several regions with different geological features： desert, saline-alkali farmland, and carbonate areas in mountainous regions in order to test their property indexes. Based on the geophone vibration equation and from the property index effects ofgeophone and the connection of the geophones on seismic data, we analyzed seismic data quality acquired inthe tested regions and suggest that suitable geophone property indexes, reasonable choice of geophone types, and the suitable geophone connection can enhance the signal/noise ratio of seismic data.