冉國棟(中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司裝備服務處敦煌作業(yè)部,甘肅敦煌736202)
地震勘探儀器主要技術性能及改進探析
冉國棟(中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司裝備服務處敦煌作業(yè)部,甘肅敦煌736202)
本文著手于地震勘探儀器的主要技術性能,通過地震勘探儀器在實踐環(huán)節(jié)的技術應用情況進行探究,結合地震勘探儀器技術性能優(yōu)化與改善的條件進行分析,總結出地震勘探儀器主要技術性能改進的具體措施,以此為我國今后的地震勘探儀器主要技術應用與改進提供可行性參考。
地震勘探儀器;技術性能;改進措施
地震勘探儀器的主要任務是幫助勘探人員完成野外地震數(shù)據(jù)的記錄與收集,地震勘探儀器的主要勘探技術在實踐環(huán)節(jié)能夠極大地提升地震數(shù)據(jù)收集的準確性,并為我國今后的地震、地質勘探提供了必要的支持與幫助。自20世紀30年代開始,地震勘探技術就已經得到了廣泛的應用,從最開始的模擬光點地震儀一直到之后的模擬磁帶地震儀、數(shù)字地震儀等等,我國的地震勘探技術始終處于不斷創(chuàng)新與優(yōu)化的過程當中,地震勘探儀器也在技術手段的創(chuàng)新與支持下獲得了全新的轉變。本文主要對地震勘探儀器主要技術性能及改進措施進行探究,以此為我國今后的地震勘探技術應用與創(chuàng)新提供合理化參考。
地震勘探儀器在實踐應用過程中,其動態(tài)勘探范圍就是驗證其實用性的標準,儀器記錄大小信號的精度、分辨率與能力,更是區(qū)別不同型號、種類地震勘探儀器的直觀因素。高分辨率的地震勘探儀器在實踐環(huán)節(jié)能夠實現(xiàn)高達120db的動態(tài)勘探范圍,能夠準確識別這個區(qū)域范圍以內的地震反射信號。早期的模擬光點地震儀器在實踐環(huán)節(jié)最大只能夠達到20db的勘探范圍,而之后的模擬磁帶地震儀也只能達到40db的動態(tài)勘探范圍,由此可見,現(xiàn)階段這種創(chuàng)新型的地震勘探儀器對于我國地震地質勘探工作起到了極大地推動與促進作用。
地震勘探儀器主要是對地層當中的高頻吸收衰減效應進行觀察與信息數(shù)據(jù)的收集,在獲得地震勘探數(shù)據(jù)的過程中實現(xiàn)高分辨率的信息收集與記錄。地震勘探儀器要想獲得有效的地震信息,就必須對不同深度的地層震動信號進行補償,地震儀器接受不同深度的反射波,對于不到~60db的振波進行過濾,對于高分辨率的振波與反射波進行記錄,并且精確計算出其主頻與較寬的頻帶。因此,在野外收集數(shù)據(jù)信息的過程中,技術人員就需要將所需記錄的高低頻地震能量進行補償與調整,使其高低頻能量的差別處于60db的范圍以內,以此滿足高分辨率的地震勘探記錄標準。
(1)影響地震波振幅的主觀因素較多,例如地面擴散、地層結構的吸收和非均勻效應等,但是地層吸收對于地震波的振幅衰減效應是影響地震勘探儀器探測的主要因素,當球面擴散衰減比較嚴重的時候,地震勘探儀器的整體勘探效果就會大大降低。因此,相關技術人員理應從地震波振幅的影響因素著手,在設計采集儀器和采集系統(tǒng)的過程中針對上述問題,對振幅衰減區(qū)域進行有效補償,設計系統(tǒng)的過程中在此設置智能程序控制前安裝放大器,以此補償球面擴散等因素所造成的振幅衰減。
(2)通常情況下,用電路實現(xiàn)的地震勘探儀器測量只能選取有限的數(shù)據(jù)參數(shù),總的原則也只是在滿足一定精度要求的前提條件下選取數(shù)據(jù)。選取的數(shù)據(jù)越少,實際測量的數(shù)值也就越精準,因此技術人員在設計地震勘探儀器的過程中應當盡可能的簡單化電路設計。例如直接使用微分電路來實現(xiàn)部分數(shù)據(jù)勘探功能。為了讓頻譜的均衡濾波器當中的振幅譜函數(shù)值更加接近于實際情況,振幅頻譜的函數(shù)計算方法更需要進行優(yōu)化,力求能夠得到六階偶數(shù)型頻譜均衡濾波器的傳遞譜函數(shù),以此為之后的振幅計算提供必要的數(shù)據(jù)參考。
(3)智能程控型前置放大器在實際工作環(huán)節(jié)能夠進一步提升儀器設備的增益控制效果,但是為了更好地體現(xiàn)出該設備的實際效用,設計人員理應對放大器的增益進行調整,確保放大器增益在20db左右,之后的增益變化分時段進行控制,以此促使地震勘探能夠隨時間增益分為幾檔自動進行增大和補償。同時,由于地層吸收衰減隨反射界面埋濾波器的參數(shù)藏深度的不同而不同,因此,設計人員更需要對頻譜均衡濾波器進行相應的調整,確保濾波器的參數(shù)能夠隨著時間的變化而自動改變。
綜上所述,隨著我國地震勘探技術的廣泛應用,從最開始的模擬光點地震儀一直到之后的模擬磁帶地震儀、數(shù)字地震儀等等,我國的地震勘探技術始終處于不斷創(chuàng)新與優(yōu)化的過程當中。通過對地震勘探技術進行研究可知,地震勘探儀器的主要技術性能是確保地質地震勘探工作能夠順利開展的必要前提。通過對地震勘探技術不斷進行優(yōu)化與創(chuàng)新,就能夠更加準確地預測與地震相關的地質災害或者地質結構變動情況,這對于我國今后的地質災害防治及地理環(huán)境開發(fā)具有重要意義。
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冉國棟(1979-),男,漢族,四川瀘州人,助理工程師,主要從事地震儀器操作工作。