高精度地震勘探仪器研究

裴云广（中石化地球物理公司胜利分公司物探仪器管理中心 山东 东营 257000）

随着油气勘探技术不断的进步，地震勘探作为一种重要的油气勘探方法也得到了飞速的发展。地震勘探主要包括三个方面的内容，室外地震勘探资料的获取、室内勘探数据的分析和地震资料的解释。在地震勘探每一过程中都需要用到专门的工具，如果没有这些地震勘探工具的辅助，地震勘探理论的水平再高也是没有实际意义的，也不能完成油气勘探的工作。所以在加强地震勘探理论研究的同时，也要加强地震勘探工具的研究。现阶段我国勘探出的油气藏主要为沉积相，油层的厚度不大，这对地震勘探设备的精度和分辨率提出了更高的要求。油气勘探的方向逐渐转向了深层和复杂地层，需要更高精度的地震勘探仪器。

1 高精度地震勘探仪器的特点

地震勘探是指在地面利用地震波发射仪，在地面发射地震波，地震波会不断的向地层传播，地震波在不同地层中的传播性质不同，因此可以根据地震波的传播情况来判断地下地层的情况。地震勘探主要涉及到地震波动力学和地震几何学的内容，地震几何学主要研究的就是地震波在传播的过程中，地震波的位置和传播时间两者的对应关系。通过对地震波传播过程中的变化来确定地层的各种参数。而地震波动力学主要研究的地震波在地层中传播的过程中，地震波能量的变化、地震波和岩石之间的作用关系等，利用地层对地震波不同的响应来判断地层的特征。高精度的地震勘探需要通过频率较大的地震波来进行地层结构的勘探，高频地震波对于地面信号发射和接受装置的质量和精度都有较高的要求。高精度地震勘探地面设备具有高性能、稳定可靠等特点，地震勘探设备不会随着时间、环境等因素的变化而造成设备性能的下降。在地震勘探的过程中，为了提高勘探的精度，一般都会最大限度的获取最准确的地震波信号，而没有掺杂其他没用的信号，地震勘探信号的准确性是判断仪器性能好坏的重要指标，也是地震勘探设备发展的方向目标。高精度地震勘探仪器的地震波发射器的幅度范围要比地层地震波幅度的范围大。在地震波测量过程中需要测量的最大幅度指的是地震波从发射器到地面最近接收器的波幅，而需要测量的最小幅度指的是从地层深处反射到地面的地震波波幅。高精度地震勘探的信号接收中，往往接收到的地震波信号幅度较小，因此需要提高地震勘探仪器的测量性能。地震波反射时间是根据地震勘探仪器计时装置的响应时间来确定的，如果计时装置的响应时间不够准确，那么计算出的地震波反射时间也是不准确的，因此判断出来的地震波的传输特性也是不准确的。在勘探仪器接收到地震波信号后，能够将接受的模拟信号准确的转换为数字信号，也是高精度地震勘探仪器的关键。在设备允许的条件下，地震波发射仪还需要具有一个线性的系统。为了最大限度的降低其他信号的干扰，需要通过先进的信号处理方式，不断的提高地震波信号的信噪比。在高精度地震勘探仪器中需要进一步增大信号的信噪比。但是随着地震测量系统精度的增加，会给系统各部分之间的同步、信号的传输等都增加了较大的困难。在高精度地震勘探仪器的设计中，应当不断的提高设备各部分之间工作同步性，降低各部分之间的相互干扰。由于地震勘探仪器通常是在野外条件工作，野外的环境多变而且条件恶劣，容易造成地震勘探仪器的损坏，所以需要不断的提高地震勘探仪器在野外工作的稳定性和持久性，并且具有一定的自检和报警的功能。而且新型高精度地震勘探仪器要向着小体积、小质量、方便操作、寿命长等方向不断发展。

2 高精度地震勘探仪器设计研究

在高精度地震勘探仪器的设计中，测量仪器的道间距是一个重要的参数，结合油气勘探的实际，确定高精度地震勘探仪器的道间距为五米。在实际的操作应用中可以根据勘探开发的要求，需要利用大道间距地震勘探的方法时，可以通过间隔的选取测量点的方法，来实现大道间距方法的测量。为了能够提高地震勘探测量的准确性，仪器的分布长度一般要和测量深度一致。高精度地震勘探仪器为了提高测量的覆盖范围，通常会采用道叠加的方法，从而降低了其他信号的干扰。在同一时间内，地震波数量的多少和地震波的频率成正比，高频地震波的测量需要用到多道检测的方法。而且随着地震波频率的增加，用到的地震波仪器的性能更高。利用多点测量的方式可以有效的增加地震波中的高频信号，从而最大的限度的提高油气地震勘探的精度。随着地震勘探技术的不断发展，地震勘探的规模也在不断的扩大。现阶段地震勘探的采集系统一般为多道站系统，这和检波器点接收的状态不一致，因此需要将仪器的采集站和检波器连接成一个系统，才能保证地震勘探设备的准确性和效率。地震勘探仪器接收到的地震波信号传输到主系统的时间，反映了系统线路信号传输的能力。综合考虑影响地震勘探信号传输能力的印象因素，通过利用增大回传时间的方法，可以有效的减少系统部件的操作频率，增强系统的稳定性和可靠性，从而保证了野外地震勘探工作的成功进行。

3 结束语

随着油气资源勘探压力的逐渐上升，提高油气资源勘探的精度和准确性是石油勘探研究人员研究的重要方向之一，高精度地震勘探仪器的研制是提高油气资源勘探精度和准确性的重要途径。高精度地震勘探仪器需要高频的地震波来进行地层结构的勘探，地震波发射器的幅度范围要比地层地震波的幅度范围大，高精度地震勘探仪器的测量性能要高，需要进一步的增大信号的信噪比，高精度地震勘探仪器野外工作的稳定性和持久性要高。结合油田地震勘探的实际，开展了高精度地震勘探仪器设计研究，通过研究提高了地震勘探仪器勘探的准确性，增加了油气资源地震勘探的效益。

[1]梁运基，李桂林.陆上高分辨率地震勘探检波器性能及参数选择分析[J].石油物探.2005(11)：609-644.

[2]李庆忠.高分辨率地震勘探对地震仪器的技术改进要求[J].石油物探装备.1999，2(l)：9-12.