高俊 馬士軍
摘 要:地震勘探檢波器的應(yīng)用,能夠接收地震信號,在地震勘探中起到了非常關(guān)鍵的作用。本文在分析地震勘探檢波器原理及特性的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對地震勘探檢波器相關(guān)問題及排除方法進(jìn)行分析,以期為地震勘探檢波器的正確、科學(xué)使用提供有效建議。
關(guān)鍵詞:地震勘探檢波器;原理;特性;問題
在地震勘探工作中,檢波器主要的作用為接收地震信號,屬于對地震信號進(jìn)行接收的前段環(huán)節(jié),投入應(yīng)用能夠以直接的方式感知大地質(zhì)點振動。但是,從實際工作來看,倘若不能了解地震勘探檢波器的原理和特性,那么在使用過程中將會出現(xiàn)一些問題,從而影響地震勘探效果[1]?;诘卣鹂碧焦ぷ鞯男侍嵘嵌瓤紤],本文便有必要對地震勘探檢波器原理和特性及有關(guān)問題進(jìn)行分析。
1.地震勘探檢波器原理及特性分析
1.1地震勘探檢波器原理
對于地震勘探檢波器來說,屬于一種振動傳感器,其工作原理和振動傳感器相同,為一個單自由度的振動系統(tǒng)。以感應(yīng)振動信號的物理量差異,可細(xì)分為三類傳感器,即:位移傳感器、速度傳感器以及加速度傳感器。但是,不論哪一類型的振動傳感器,均對當(dāng)中的一個物理量感應(yīng),切主要以輸出的電信號和哪個物理量成正相關(guān)為準(zhǔn)則[2]。此外,從地震檢波器的機(jī)電轉(zhuǎn)換來看,其主要作用為把振動系統(tǒng)感應(yīng)的振動信號等比例地轉(zhuǎn)換成電信號。根據(jù)轉(zhuǎn)換原理角度來看,涵蓋的檢波器較多,如:電磁感應(yīng)檢波器、電容檢波器以及壓電檢波器等。
1.2地震勘探檢波器特性
從地震勘探檢波器的特性來看,主要有兩類:其一為動態(tài)特性;其二為靜態(tài)特性。兩方面的特性對檢波器的品質(zhì)有非常重要的影響。對于動態(tài)特性參數(shù)來說,涵蓋了固有頻率、阻尼系數(shù)、頻率響應(yīng)范圍以及頻率特性等等。對于靜態(tài)特性參數(shù)來說,涵蓋了有線性度、靈敏度、分辨率以及穩(wěn)定性等。
檢波器動態(tài)特性,指的是檢波器對隨著時間改變輸出量的響應(yīng)特性,其由傳感器自身決定,同時和被測量的改變方式也存在相關(guān)性。深入分析,動態(tài)特性是由檢波器的振動方程與力學(xué)特性決定的,經(jīng)解振動方程能夠獲取系統(tǒng)的頻率響應(yīng)函數(shù),進(jìn)一步將幅頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)函數(shù)求解出來,而決定響應(yīng)特性的參數(shù)主要包括檢波器的自然平率以及阻尼比。
2.地震勘探檢波器相關(guān)問題及排除方法分析
在上述分析過程中,對地震勘探檢波器原理及特性有了初步了解。但在實際應(yīng)用過程中,地震勘探檢波器還涉及相關(guān)問題。為了地震勘探檢波器的應(yīng)用價值得到有效提高,有必要對其問題及排除方法進(jìn)行分析。
2.1常規(guī)檢波器問題
基于地震勘探過程中,將20DX作為代表的檢波器統(tǒng)稱為常規(guī)檢波器,其自然頻率通常為10Hz。此類檢波器雖然能夠在常規(guī)地震勘探中發(fā)揮作用,但是也存在一些較為明顯的問題,主要包括:(1)指標(biāo)參數(shù)允差偏大,檢波器一致性差,進(jìn)而使地震資料的分辨能力下降。為此,處于高精度地震勘探過程中,需使用性能參數(shù)允差較小的檢波器。從現(xiàn)狀來看,允差在±2.5%的檢波器已投入市場,但成本費用相對增多。(2)存在較大的失真度,會對動態(tài)范圍造成影響,進(jìn)一步發(fā)生信號畸變。為此,需將常規(guī)檢波器的失真度控制在合理范圍內(nèi),使其動態(tài)范圍滿足勘探要求,進(jìn)一步避免地震信號畸變的發(fā)生。(3)假頻低,會對頻帶范圍造成影響,進(jìn)而使橫向干擾產(chǎn)生較大的影響。因此,有必要控制假頻,消除造成的橫向干擾,進(jìn)而使勘探效果增強。
2.2自然頻率問題
對于自然頻率來說,屬于地震勘探中一大關(guān)鍵的檢波器參數(shù),如果檢波器的自然頻率偏高,將會使地震信號的頻寬降低,這是一大問題。倘若無特殊的抑制低頻干擾,或者無增強某高頻段信號,可使用頻帶比較寬的檢波器??偠灾?,對于檢波器來說,具備比較寬的頻帶范圍為宜。
2.3對比試驗問題
檢波器對比試驗主要問題包括:其一,試驗?zāi)康牟粔蛎鞔_,在選取檢波器過程中,存在一些個人方面的因素,當(dāng)檢波器人對檢波器不夠熟悉的情況下,試驗便會出現(xiàn)問題。其二,試驗內(nèi)容不夠具體;其三,試驗資料分析針對性不夠強。針對上述問題,需明確檢波器對比試驗的目的,同時明確試驗內(nèi)容,采取合理、科學(xué)的分析方法,進(jìn)一步提升檢波器試驗的效果。
3.結(jié)語
通過本文的探究,認(rèn)識到地震勘探檢波器在地震探勘過程中的應(yīng)用價值較高。為了正確使用地震勘探檢波器,需了解地震勘探檢波器的原理及特性,進(jìn)一步對其實際應(yīng)用問題進(jìn)行分析,并采取有針對性的解決方法。相信在正確使用地震勘探檢波器,并結(jié)合地震資料采集成果分析的條件下,地震勘探工作的效率及質(zhì)量將能夠得到有效提高,進(jìn)一步為地震勘探的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]程建遠(yuǎn),王盼,吳海,江浩.地震勘探儀的發(fā)展歷程與趨勢[J].煤炭科學(xué)技術(shù),2013,01:30-35.
[2]任立剛,張光德,楊德寬,董長安,杜清懷.速度檢波器與壓電檢波器相位差異分析及應(yīng)用[J].地球物理學(xué)進(jìn)展,2015,01:454-459.
[3]吳學(xué)兵,劉英明,高侃.干涉型光纖地震檢波器研發(fā)及效果分析[J].石油物探,2016,02:303-308.