试论高精度地震勘探采集技术的应用

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摘要：近 20 年来，在人们的认识不断提高的同时高分辨率技术方法在不断淘汰和不断创新的过程中得到了提高和完善。由于所面对的地表地震条件和地下地质条件存在较大差异以及所经历的实践不同，人们对高精度地震勘探的一些做法和认识还存在一些差异，有待于进一步实践加以证实或通过探讨去伪存真。笔者从高精度地震勘探的分辨率和信噪比两个方面出发，结合几年来的实践经验，对一些具体的做法进行分析探讨，以求得与广大地球物理工作者达成共识，减少或避免一些失误。

关键词：：高精度；地震勘探

中图分类号： P315 文献标识码： A 文章编号：

“七・五”期间，国内组织了大范围的高分辨率地震勘探技术研究，形成了一套技术方法：“四高”（高覆盖次数、高采样率、高宽频带接收、高频检波器）、“四小”（小道距、小偏移距、小组合基距、小组内距）、“一降低”（降低环境噪音对高频信号的影响）以及浅井、小药量、多井组合的激发方式。随着人们的不断认识，这些技术在实践中得到了进一步验证。有些是有利于高分辨勘探的，有些是不适合高分辨勘探的。“八・五”期间，提出了大药量激发、井中单点接收等技术方法。“九・五”期间，石油系统组织了 7家单位进行了高分辨率地震勘探技术攻关：在激发方面，有适中的激发药量到小药量的垂直延迟叠加激发，逐步改进了井中单点接收的做法；在激发接收方式和噪音的分析压制上又形成了新的认识和相应的技术方法。近年来，人们对地质体的分辨能力和清晰成像方面综合开展了高精度三维地震勘探方法研究，取得了一些新的进展。

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，结合煤田勘探的实际，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。

高精度地震勘探是一门精细的勘探技术。由于人们认识的局限性，还存在着许多不同的看法。这就须要广大地球物理工作者都来关注这项技术，共同探讨这些问题。同时，要清楚地认识到，这项技术的整体配套组合是非常关键的，不能片面强调某一单项技术（在实际工作中，往往容易走向片面和极端）。正象李庆忠院士所认为的那样，高分辨率地震勘探是一项系统工程，就象一个“链条”。其中的各项技术就像“链条”中的各个环节，是相互联系、相互制约的。只有统筹设计，整体提高，才能达到高精度地震勘探的目的。

3 结束语

随着煤田资源勘探压力的逐渐上升， 提高煤田资源勘探的精度和准确性是煤田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煤炭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。 结合煤田地震勘探的实际，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，增加了煤炭资源地震勘探的效益。

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