魏 繼 東

(中國石化石油工程地球物理公司勝利分公司，山東東營 257100)

·采集技術(shù)·

適用于陸上石油勘探的地震檢波器

魏 繼 東*

(中國石化石油工程地球物理公司勝利分公司，山東東營 257100)

陸上石油勘探中采用過多種基于不同工作原理的檢波器(如動(dòng)圈式模擬檢波器、MEMS數(shù)字檢波器、渦流檢波器、電化學(xué)檢波器及光纖檢波器等)，而實(shí)際地震數(shù)據(jù)采集中多年來一直是動(dòng)圈式模擬檢波器(如SM-4、20DX等)占據(jù)主導(dǎo)地位。通過分析地震采集階段信號(hào)、噪聲的特性以及地震檢波器的性能指標(biāo)及其與地球物理特征之間的關(guān)系，提出了檢波器類型對(duì)比試驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則、采集階段初步評(píng)估地震資料的方法。認(rèn)為在當(dāng)前去噪能力下(即通過后續(xù)壓噪手段、仍難以將機(jī)械屬性的環(huán)境噪聲、原生噪聲及次生噪聲衰減到與電噪聲屬性的本底噪聲相當(dāng)?shù)乃?，對(duì)于垂直分量而言，以20DX為代表的動(dòng)圈式檢波器仍是數(shù)據(jù)合格、費(fèi)用合理、施工方便的高效率檢波器； 同時(shí)指出了某些新型檢波器存在的不足及今后陸用檢波器的發(fā)展方向。

檢波器 地震勘探 動(dòng)圈式檢波器 陸上

1 引言

從地質(zhì)期望角度而言，我們希望識(shí)別數(shù)千米以下數(shù)米尺度的、具有工業(yè)價(jià)值的構(gòu)造或者巖性油氣藏單元。與達(dá)成這一目標(biāo)所需要的反射信息相比，陸上反射波法地震勘探由人工震源激發(fā)的反射波具有主頻低(吸收衰減)、信噪比低(環(huán)境噪聲、原生噪聲、次生噪聲、電噪聲影響)的特點(diǎn)。同時(shí)，受技術(shù)手段的限制，對(duì)由震源激發(fā)的地面地震波機(jī)械振動(dòng)的檢測只能通過具有機(jī)電轉(zhuǎn)換能力的檢波器進(jìn)行。所以，以上因素決定了陸上石油地震檢波存在三個(gè)基本現(xiàn)實(shí)，即主頻低、信噪比低、由檢波器間接測量。前二者是地震勘探面臨的“客觀存在”，第三點(diǎn)則反映了人類當(dāng)前的“主觀能力”。

自從20世紀(jì)30年代推出現(xiàn)今普遍采用的動(dòng)圈式模擬檢波器以來[1]，基于不同的工作原理，涌現(xiàn)了大量不同類型的檢波器，比如MEMS數(shù)字檢波器、渦流加速度檢波器、電化學(xué)檢波器、光纖檢波器等等。盡管每次隨著不同類型檢波器的出現(xiàn)，均會(huì)相應(yīng)地進(jìn)行一些試驗(yàn)、試生產(chǎn)，但是當(dāng)前野外施工中占據(jù)主導(dǎo)地位的，仍然是動(dòng)圈式模擬檢波器，比如SM-4、20DX等。為什么某些看似具有“指標(biāo)優(yōu)勢”的檢波器卻始終沒有取代傳統(tǒng)動(dòng)圈式檢波器的主導(dǎo)地位呢？作者認(rèn)為，對(duì)于這一問題的回答，需要厘清三個(gè)方面的問題： ①地震采集階段信號(hào)與噪聲的比較特性； ②地震檢波器的指標(biāo)參數(shù)對(duì)地震數(shù)據(jù)的影響； ③檢波器選型試驗(yàn)的設(shè)計(jì)與資料比對(duì)方法。

2 采集階段信號(hào)與噪聲的特性比較

在反射波法石油勘探中，信號(hào)是指有利于目標(biāo)地質(zhì)體識(shí)別的有效反射信號(hào)，噪聲則是對(duì)有效反射信號(hào)識(shí)別具有干擾作用的非有效信號(hào)。噪聲與信號(hào)的定義是相對(duì)的，在某些情況下，二者可互換[2]。

對(duì)于陸上地震勘探來說，在地震采集(地震信號(hào)由震源激發(fā)到被磁帶記錄)階段，影響地震信號(hào)振幅、頻率等特征的因素主要包括爆炸子波、大地吸收衰減、組合效應(yīng)、組內(nèi)時(shí)差、檢波器—大地耦合、檢波器及地震儀的性能、參數(shù)等。

根據(jù)噪聲的出現(xiàn)規(guī)律，可將噪聲分為規(guī)則噪聲和隨機(jī)噪聲兩類。前者包括面波、折射波、聲波等源自炮點(diǎn)的原生噪聲以及非源自炮點(diǎn)的次生噪聲、具有相干性的環(huán)境噪聲；后者包括風(fēng)吹草動(dòng)等引起的頻帶寬、速度多變的環(huán)境噪聲及耦合噪聲、電噪聲等[1]。但若從與檢波器的關(guān)系來看，被記錄到磁帶上的噪聲可劃分為以下兩類。

(1)與檢波器無關(guān)的噪聲。指即使檢波器不存在，也獨(dú)立客觀存在的噪聲。如表現(xiàn)為地面振動(dòng)的環(huán)境噪聲、源自炮點(diǎn)的原生噪聲、由震源激發(fā)的次生噪聲等(圖1a)。

(2)與檢波器有關(guān)的噪聲。這種噪聲決定于檢波器、地震儀的性能參數(shù)以及檢波器與地表介質(zhì)之間的耦合關(guān)系。可更細(xì)致地劃分為： ①機(jī)械噪聲，包括檢波器濾波效應(yīng)、寄生振蕩、耦合效應(yīng)等，決定于檢波器以及檢波器—大地耦合系統(tǒng)的機(jī)械特性； ②電噪聲，主要指地震儀前置放大器等產(chǎn)生的噪聲以及有源檢波器元器件產(chǎn)生的噪聲；這兩類可歸屬為物理噪聲； ③數(shù)學(xué)噪聲，主要指采樣噪聲以及各種數(shù)學(xué)運(yùn)算產(chǎn)生的噪聲，比較微弱(圖1b)。圖1c代表經(jīng)過地震檢波系統(tǒng)改造后、記錄到磁帶上的數(shù)據(jù)，是信號(hào)與各種噪聲的累加。

圖1 磁帶數(shù)據(jù)中信號(hào)與噪聲的影響因素(振幅譜)

有效反射信號(hào)強(qiáng)度較噪聲強(qiáng)度的分貝數(shù)被稱為信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。根據(jù)筆者調(diào)查，山東東營HJ地區(qū)冬季微風(fēng)夜晚最淺目的層反射波較環(huán)境噪聲的動(dòng)態(tài)范圍大約為40dB，更深目的層則更小，部分文獻(xiàn)[3，4]也印證了這個(gè)量級(jí)。同時(shí)，震源激發(fā)后會(huì)產(chǎn)生次生噪聲，使得有效信號(hào)較噪聲的動(dòng)態(tài)范圍變得更小。在復(fù)雜地表區(qū)，無論環(huán)境噪聲還是次生噪聲都較普通地表更為強(qiáng)烈。信號(hào)較環(huán)境噪聲的動(dòng)態(tài)范圍經(jīng)過后續(xù)處理后會(huì)有一定程度的提高。

對(duì)于陸上石油勘探而言，由人工震源激發(fā)的反射波信號(hào)較噪聲具有下列兩個(gè)特點(diǎn)。

(1)主頻低。油氣藏單元一般埋藏較深，大多在數(shù)百米至數(shù)千米以下，反射波雙程旅行時(shí)多在1s以上。由于吸收、衰減等因素影響，高頻衰減嚴(yán)重，最高頻率多在150～200Hz以下；在低降速帶較厚、目的層較深地區(qū)，反射波主頻更低。

(2)信噪比低。基于同樣的原因，反射波振幅在傳播過程中大幅度衰減，環(huán)境噪聲、原生噪聲及次生噪聲的強(qiáng)度變得相對(duì)較高。

Davis[5]認(rèn)為，接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)中所采用的主要參數(shù)均來自對(duì)噪聲的研究，而噪聲是由信號(hào)來定義的。因此，無論是接收設(shè)備的硬件性能指標(biāo)參數(shù)設(shè)計(jì)，還是震源激發(fā)、觀測系統(tǒng)、地面接收等參數(shù)的選擇，均基于對(duì)石油勘探中信號(hào)與噪聲特性的認(rèn)識(shí)。對(duì)信號(hào)(尤其是弱小信號(hào))的突顯和和對(duì)噪聲的壓制，貫穿地震勘探的每一個(gè)環(huán)節(jié)，是很多技術(shù)、施工手段的出發(fā)點(diǎn)與最終目的[2]。

3 檢波器指標(biāo)參數(shù)對(duì)地震數(shù)據(jù)的影響

對(duì)地震勘探野外采集來說，受當(dāng)前技術(shù)手段的限制，無法直接測量到震源帶來的大地振動(dòng)，所以只好將具有機(jī)電轉(zhuǎn)換能力的檢波器置入地面、間接測量大地機(jī)械振動(dòng)，所以檢波器本身的性能指標(biāo)對(duì)于保證地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量具有重要意義。

文獻(xiàn)[6]曾經(jīng)對(duì)兩種典型檢波器(動(dòng)圈式模擬檢波器20DX和MEMS數(shù)字檢波器DSU3，表1)的性能指標(biāo)對(duì)地震數(shù)據(jù)的影響做過討論，本文在此基礎(chǔ)上做更深入的分析、探討。

表1 DSU3數(shù)字檢波器與20DX模擬檢波器的性能比較[7]

3.1 跟蹤物理量

根據(jù)跟蹤物理量的不同，可將檢波器分為位移型檢波器、速度型檢波器和加速度型檢波器三類。石油勘探中多為速度型或者加速度型。

速度型檢波器的典型代表是動(dòng)圈式檢波器，如SM-4或20DX。在MEMS數(shù)字檢波器出現(xiàn)之前，絕大多數(shù)石油勘探的地震數(shù)據(jù)都是由動(dòng)圈式檢波器采集的。相應(yīng)地，很多處理手段的假設(shè)條件以及研究結(jié)論，都是建立在速度域數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的，如雷克子波、隨機(jī)噪聲、信噪比計(jì)算公式等，都是基于數(shù)據(jù)的速度域特征[8，9]。

當(dāng)前加速度型檢波器的典型代表是MEMS數(shù)字檢波器，比如DSU和Vectorseis。在MEMS檢波器被引進(jìn)中國之初，很多文獻(xiàn)及實(shí)際數(shù)據(jù)處理都將其輸出的數(shù)據(jù)與動(dòng)圈式檢波器數(shù)據(jù)進(jìn)行直接比較，沒有注意到二者跟蹤物理量的不同，所以均得出了“MEMS檢波器主頻高而信噪比稍低”的結(jié)論[7，10-16]。造成這一現(xiàn)象的根本原因是地震信號(hào)占據(jù)低頻端而加速度數(shù)據(jù)具有高頻提升的特點(diǎn)，并不是MEMS檢波器的本來屬性。將加速度型檢波器數(shù)據(jù)較速度型檢波器數(shù)據(jù)的主頻提高、頻帶拓展歸因于檢波器本身是不正確的，其實(shí)本質(zhì)是跟蹤物理量不同或者量綱不同，與檢波器本身無關(guān)。近年來，絕大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士趨向認(rèn)同此觀點(diǎn)，因此對(duì)MEMS等加速度檢波器的看法也更加客觀了[6，17-22]。

文獻(xiàn)[23]表明：在機(jī)電比相對(duì)較高的前提下，經(jīng)檢波器反褶積補(bǔ)償動(dòng)圈式檢波器的低頻損失以后，以上兩類典型檢波器拾取的速度或者加速度在陸上石油勘探的頻帶和能量范圍內(nèi)相互轉(zhuǎn)換后具有高度一致性。因?yàn)槎叩牟町悆H僅是其跟蹤物理量(速度/加速度)的不同，它們表征的地表振動(dòng)的物理存在并沒有本質(zhì)的差異。同時(shí)，由檢波器反褶積補(bǔ)償動(dòng)圈式檢波器的低頻成分或者將MEMS數(shù)字檢波器積分為速度后，低頻端(1～10Hz)數(shù)據(jù)得到了加強(qiáng)，這對(duì)于全波形反演、速度分析、深層成像等領(lǐng)域具有重要意義[24-27]。另外，可對(duì)以前用動(dòng)圈式模擬檢波器采集的地震數(shù)據(jù)先做檢波器反褶積、補(bǔ)償?shù)皖l成分，再重新進(jìn)行后續(xù)處理、解釋，可望獲得新的認(rèn)識(shí)和勘探成果。

至于到底是速度表征還是加速度表征更有利于石油地震勘探，需要由后續(xù)處理、解釋階段的勘探效果來驗(yàn)證。

3.2 絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍

在AD轉(zhuǎn)換器、前置放大器等硬件因素確定的情況下，可以采集到的地震信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍是確定的，即電噪聲～AD轉(zhuǎn)換器最大量程，所有超過這個(gè)范圍的信號(hào)都不能被識(shí)別或者接收(此表述未考慮處理對(duì)信噪比的提高作用)。因?yàn)樵摲秶粫?huì)隨著輸入信號(hào)強(qiáng)度的變化而變化，所以作者將其稱為“絕對(duì)”動(dòng)態(tài)范圍[6]。

在現(xiàn)今超過120dB絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍的機(jī)電背景下，前置放大器為主的電噪聲已經(jīng)不是主要矛盾，因?yàn)榕c檢波器無關(guān)的機(jī)械噪聲的強(qiáng)度非常大，是電噪聲的十幾倍甚至幾十倍(圖2顯示中國東部平原地區(qū)冬天夜晚微風(fēng)天氣時(shí)環(huán)境噪聲與電噪聲的對(duì)比)，并且往往具有相干性(盡管有時(shí)以隨機(jī)形式表現(xiàn)出來)及空變與時(shí)變的特征，很難完全衰減。只有在處理階段有能力大幅度衰減機(jī)械噪聲的前提下，降低電噪聲對(duì)信噪比的促進(jìn)作用才能顯現(xiàn)出來，這在現(xiàn)階段是不現(xiàn)實(shí)的。所以一味地強(qiáng)調(diào)降低電噪聲對(duì)提高數(shù)據(jù)信噪比的幫助并不大，如文獻(xiàn)[28]提到DSU508將本底噪聲降低了-10dB(較DSU428)。就檢波器的機(jī)電轉(zhuǎn)換性能來講，這確實(shí)是一個(gè)大的進(jìn)步，但是對(duì)實(shí)際地震數(shù)據(jù)信噪比的促進(jìn)作用非常有限。同時(shí)，電噪聲在主要頻段(如DSU的10～200Hz， FDU的3～200Hz)往往接近于白噪，僅靠統(tǒng)計(jì)性的疊加效應(yīng)就可大幅度衰減。比如100次疊加，即可將電噪聲衰減至原強(qiáng)度的1/10以下。

圖2 環(huán)境噪聲、DSU428電噪聲和新低噪聲模型的功率譜密度(PSD, 1m2·s-4·Hz-1=0dB)

當(dāng)然，降低電噪聲會(huì)對(duì)提高極低頻(1～3Hz及以下)弱信號(hào)的機(jī)電比有利，但在多次覆蓋的情況下，由普通炸藥或可控震源激發(fā)的極低頻信號(hào)可具有較高的機(jī)電比，不會(huì)對(duì)低頻恢復(fù)造成太大影響。

文獻(xiàn)[28]提到了電噪聲的另一特點(diǎn)：越靠近低頻端(1～10Hz)，本底噪聲越大，這是因?yàn)楸镜自肼曂哂?/f規(guī)律(電噪聲強(qiáng)度與頻率成反比)造成的。在這種情況下，因?yàn)镈SU本身是加速度型檢波器(意味著低頻機(jī)械信號(hào)較弱)，加之電子器件1/f噪聲的存在，就會(huì)使DSU系列檢波器的低頻接收能力降低(機(jī)電比低)。但是據(jù)筆者的研究[23]表明，對(duì)于以石油勘探為目標(biāo)的機(jī)械信號(hào)，DSU系列是可以滿足要求的。但是對(duì)于天然地震中的極低頻以及新低噪聲模型(NLNM)水平的振動(dòng)，則無法檢測(圖2)。

同時(shí)，對(duì)于有源檢波器而言，其輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器件之前的模擬信號(hào)經(jīng)過了外設(shè)電路的改造，在此過程中就產(chǎn)生了電噪聲，進(jìn)而也就存在一個(gè)檢波器自身的絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍。由于制造工藝方面的原因，有源檢波器的動(dòng)態(tài)范圍很難超過現(xiàn)有地震儀的動(dòng)態(tài)范圍(大約130dB)。如果有源檢波器的動(dòng)態(tài)范圍很小，即電噪聲水平很高，就很難輸出高保真的機(jī)械信號(hào)、忠實(shí)地再現(xiàn)地面振動(dòng)特性。

比如對(duì)于圖3左圖中有源檢波器A而言，其輸出模擬信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍略小于地震儀的動(dòng)態(tài)范圍，在這種情況下幾乎能夠充分利用地震儀的動(dòng)態(tài)范圍，是最理想的一種情況；對(duì)于圖3右圖中有源檢波器B而言，由于各種原因?qū)е缕漭敵鲈寄M信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍遠(yuǎn)小于130dB(電噪聲太強(qiáng))，此時(shí)即使將地震儀增益設(shè)置為12dB，從地震記錄上也會(huì)出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象、讓人誤以為其輸出數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍很大，但是因?yàn)槠漭敵瞿M信號(hào)的本底電噪聲是固定的，所以對(duì)于微弱信號(hào)的識(shí)別能力并沒有隨著增益由0調(diào)整為12dB而提高(盡管此時(shí)地震儀的電噪聲水平降低了)，數(shù)據(jù)的實(shí)際動(dòng)態(tài)范圍仍然很小。在無源檢波器情況下能夠識(shí)別的微弱信號(hào)，在用有源檢波器B接收時(shí)，就變得不可識(shí)別。 所以，有源檢波器輸出模擬信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)該在110～130dB，如果太小，就會(huì)浪費(fèi)地震儀的動(dòng)態(tài)范圍，降低對(duì)微弱信號(hào)的識(shí)別能力。

圖3 有源檢波器動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)略小于地震儀動(dòng)態(tài)范圍

3.3 相對(duì)動(dòng)態(tài)范圍

包括20DX在內(nèi)的多數(shù)模擬動(dòng)圈式檢波器的諧波失真在-60dB左右，而數(shù)字檢波器DSU的諧波失真則為-90dB，相應(yīng)地20DX的動(dòng)態(tài)范圍為60dB，DSU的動(dòng)態(tài)范圍為90dB(均指檢波器自身的動(dòng)態(tài)范圍)。但是應(yīng)該看到，盡管與前述絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍都屬動(dòng)態(tài)范圍的范疇，并且單位都是dB，但是由諧波失真定義的檢波器自身動(dòng)態(tài)范圍與由AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換位數(shù)、電噪聲水平所定義的絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍有著很大的差異，其計(jì)算公式、決定因素、物理含義均完全不同；如果根據(jù)檢波器的動(dòng)態(tài)范圍60dB遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地震儀絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍130dB就認(rèn)為前者限制了后者發(fā)揮作用，是片面的。所以，為了與由AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換位數(shù)、電噪聲水平定義的絕對(duì)動(dòng)態(tài)范圍相區(qū)別，作者將由諧波失真定義的動(dòng)態(tài)范圍稱為相對(duì)動(dòng)態(tài)范圍，因?yàn)檫@個(gè)動(dòng)態(tài)范圍是隨著輸入信號(hào)的強(qiáng)度而浮動(dòng)的，并非固定不變[6]。

對(duì)于石油勘探而言，動(dòng)圈式檢波器-60dB的諧波畸變即60dB的相對(duì)動(dòng)態(tài)范圍目前是適用的，新型MEMS數(shù)字檢波器-90dB的諧波畸變即90dB的相對(duì)動(dòng)態(tài)范圍僅具有實(shí)驗(yàn)室意義，不會(huì)表現(xiàn)出明顯的信噪比改善。這一方面是因?yàn)橄鄬?duì)動(dòng)態(tài)范圍是隨著輸入信號(hào)的幅度而變化的，另外一方面仍然是因?yàn)榕c檢波器無關(guān)的機(jī)械噪聲的強(qiáng)度太大了[6]。

3.4 檢波器靈敏度與前放增益

從機(jī)電轉(zhuǎn)換角度來講，提高信號(hào)輸入幅度可采取提高檢波器靈敏度或地震儀前放增益兩種方式。

針對(duì)不同的檢波器，其靈敏度的單位是不同的。比如動(dòng)圈式速度檢波器的靈敏度單位是V/m/s，MEMS數(shù)字加速度檢波器的靈敏度單位是mV/m/s2。在這種情況下要比較靈敏度的高低，一方面要看其最強(qiáng)信號(hào)與A/D轉(zhuǎn)換器最大量程的差距，距離越小，靈敏度越高；另一方面要看電噪聲的水平，電噪聲水平越低而靈敏度越高，保真度(機(jī)電比)越高。

比如，有的檢波器在地震儀適用12dB增益的情況下出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，并不代表其靈敏度就較其他檢波器更高，靈敏度高低的衡量應(yīng)該基于相同增益。同時(shí)，如果靈敏度的提高是由外設(shè)電路實(shí)現(xiàn)的，就會(huì)不可避免地帶來附加的電噪聲。如果為了充分利用動(dòng)態(tài)范圍而通過外設(shè)電路將靈敏度提高n倍，但隨之而來的是電噪聲提高了等于或者大于n倍，這種靈敏度提升是沒有意義的。很多有源檢波器均存在這個(gè)問題。

所以，基于無源檢波器的靈敏度提高或者地震儀適當(dāng)加大增益等措施是有意義的，有助于提高高、低頻兩端弱信號(hào)的機(jī)電比[23]，提高信號(hào)保真度。從施工便利的角度來講，檢波器串聯(lián)或者提高增益(比如東部強(qiáng)信號(hào)地區(qū)用“單點(diǎn)檢波器+12dB增益”，西部弱信號(hào)地區(qū)用“單點(diǎn)檢波器+24dB增益”)更具有操作性。

當(dāng)然，也不必追求過高的機(jī)電比，比如機(jī)電比為100/1或1000/1幾乎是無區(qū)別的，此時(shí)去噪的主要矛盾是機(jī)械噪聲、不再是電噪聲。

有文獻(xiàn)提出用低靈敏度的高頻部分與高靈敏度檢波器的高頻部分求取匹配濾波算子，然后將進(jìn)行匹配濾波后的低靈敏度檢波器高頻部分與其低頻部分進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，以提高數(shù)據(jù)主頻[29]。這種方式相當(dāng)于在數(shù)據(jù)的不同頻段進(jìn)行不等權(quán)組合，已經(jīng)偏離了地表振動(dòng)這一源頭數(shù)據(jù)的頻率屬性，看似提高了主頻，實(shí)際沒有物理意義，產(chǎn)生了人為的畸變。

提高靈敏度的確有利于弱信號(hào)的拾取以及數(shù)學(xué)恢復(fù)，但是在野外記錄以及初疊加剖面上難以體現(xiàn)(如單個(gè)20DX和一串20DX的初疊加剖面是相似的)，須經(jīng)后續(xù)數(shù)學(xué)、物理屬性分析才能展現(xiàn)出來。

3.5 振幅和相位響應(yīng)

檢波器的振幅和相位響應(yīng)主要與檢波器的主頻、阻尼以及寄生振蕩頻率有關(guān)。

動(dòng)圈式檢波器(比如20DX)與MEMS數(shù)字檢波器(比如DSU)具有不同的濾波響應(yīng)以及各自明確的數(shù)學(xué)表達(dá)式。20DX的主頻為10Hz，DSU的主頻則超過1000Hz。對(duì)于石油勘探的頻段而言，前者振幅、相位在低頻段有較大畸變，后者的振幅、相位畸變都很小。但是，因?yàn)閯?dòng)圈式檢波器頻率響應(yīng)是已知的，所以經(jīng)過“檢波器反褶積”對(duì)振幅、相位進(jìn)行補(bǔ)償后，二者在石油勘探的主要頻段內(nèi)具有高度一致性[23]。

動(dòng)圈式檢波器的寄生振蕩頻率多為其自然頻率的10～15倍以上，所以在多數(shù)情況下不必考慮。

就動(dòng)圈式檢波器而言，自然頻率太低或太高都不應(yīng)被提倡。若自然頻率太低(如2.0、4.5Hz)，一方面會(huì)使得寄生振蕩頻率進(jìn)入勘探頻段，另一方面會(huì)導(dǎo)致費(fèi)用提高、設(shè)備壽命降低；若自然頻率太高(如40、60、100Hz)，數(shù)據(jù)低頻部分會(huì)被大大衰減，機(jī)電比大大降低，信號(hào)畸變嚴(yán)重，即使經(jīng)過檢波器反褶積等處理，仍難以恢復(fù)低頻(1～10Hz)段。

文獻(xiàn)[30]提出用“低頻檢波器的低頻部分+高頻檢波器的高頻部分”進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)，以便拓寬數(shù)據(jù)頻帶。實(shí)際上，二者頻帶上的視覺差異主要是由于振幅譜顯示時(shí)采用最大值作為0dB以及靈敏度不同導(dǎo)致的，高頻段歸一化后可看到高頻檢波器缺失低頻部分，而低頻檢波器包含了高頻檢波器的所有信息(圖4)。另外文獻(xiàn)[31]提出用“速度檢波器的低頻部分+加速度檢波器的高頻部分”進(jìn)行拓頻，因?yàn)樗俣扰c加速度有著完全不同的物理含義，合并后數(shù)據(jù)完全偏離了地面振動(dòng)這一數(shù)據(jù)源頭，失去了其原有的物理意義。文獻(xiàn)[32，33]曾經(jīng)嘗試用“高低頻聯(lián)測”的方式進(jìn)行低頻恢復(fù)，即以低頻檢波器的低頻部分作為約束、恢復(fù)高頻檢波器的被機(jī)械衰減的低頻部分，這從理論上是可行的。但是在實(shí)踐中，往往會(huì)因?yàn)閮煞N檢波器在空間位置、跟蹤物理量、耦合響應(yīng)、電噪聲、環(huán)境噪聲等方面的差異，使得校正算子難以保持穩(wěn)定。

圖4 低頻檢波器包含高頻檢波器信息

綜上所述，10Hz動(dòng)圈式檢波器是一個(gè)數(shù)據(jù)、工程意義均較理想的檢波器(須配合檢波器反褶積以恢復(fù)低頻)。

3.6 耦合效應(yīng)

在石油地震勘探中，震源被激發(fā)后，反射波傳播到地下反射界面后再反射回地表，帶來地表介質(zhì)的振動(dòng)。受當(dāng)前技術(shù)條件限制，無法直接測量大地振動(dòng)，只能用檢波器置于地表介質(zhì)間接測量地表的振動(dòng)。檢波器與大地之間的柔性接觸，構(gòu)成了一個(gè)振動(dòng)系統(tǒng)，被稱為檢波器—大地耦合振動(dòng)系統(tǒng)。

借助測耦檢波器技術(shù)(專利號(hào)：ZL 2015 2 0258826.8)，可以測得不同檢波器類型、不同耦合情況下的檢波器—大地耦合響應(yīng)。圖5為東營HJ地區(qū)普通泥質(zhì)地表下測得的DSU和20DX的耦合效應(yīng)。由圖5可見，在低頻部分，兩類檢波器的耦合效應(yīng)基本一致； 但在160Hz以上，數(shù)字檢波器DSU的耦合效應(yīng)要遠(yuǎn)高于模擬檢波器20DX(即放大系數(shù)更大)。也就是說，在輸入相同機(jī)械振動(dòng)(環(huán)境噪聲+地震信號(hào))時(shí)，數(shù)字檢波器的高頻響應(yīng)會(huì)更強(qiáng)，但這是一種高頻畸變，而非高頻提升。

圖5 據(jù)實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合的兩類檢波器放大系數(shù)曲線

在檢波器—大地耦合響應(yīng)方面，作者的主要認(rèn)識(shí)包括[34]：

(1)在檢波器被穩(wěn)固埋置的情況下，用單自由度有阻尼的振動(dòng)系統(tǒng)可以描述耦合介質(zhì)具有一定厚度時(shí)的檢波器—大地耦合響應(yīng)；耦合響應(yīng)的改善，可表現(xiàn)為耦合固有主頻與耦合阻尼比的增加；

(2)耦合響應(yīng)降低了地震信號(hào)的信噪比和分辨率，通過耦合反褶積可改善數(shù)據(jù)，提高信號(hào)保真度；

(3)挖坑埋置具有降低高頻段耦合噪聲的作用；

(4)耦合響應(yīng)的高頻放大作用以及不一致性，使得檢波器自身優(yōu)秀性能指標(biāo)的作用降低了，在某些情況下難以轉(zhuǎn)化為高質(zhì)量的地球物理數(shù)據(jù)；

(5)更小、更輕便、更利于耦合的設(shè)計(jì)有利于降低檢波器—大地耦合系統(tǒng)的非線性響應(yīng)。

3.7 允差

檢波器各特性參數(shù)的實(shí)際值與標(biāo)稱值之間可接受的誤差比率范圍稱為允差。通常在用的多數(shù)動(dòng)圈式模擬檢波器的允差為5%，而允差為2.5%的檢波器則被稱為超級(jí)檢波器或者高精度檢波器。模擬數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果[23]證明，在當(dāng)前地震勘探背景(多次覆蓋、強(qiáng)噪聲、耦合條件差異大且極弱信號(hào)識(shí)別能力有限)下，高精度/超級(jí)檢波器在組合疊加后不會(huì)表現(xiàn)為明顯的、可感知的更高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

3.8 對(duì)電磁干擾的響應(yīng)與數(shù)字化

文獻(xiàn)[7]認(rèn)為，應(yīng)用MEMS技術(shù)的數(shù)字檢波器DSU不再有任何連接到地震道的電感線圈，所以也就不再受任何電磁干擾信號(hào)的影響；但是，實(shí)踐證明這個(gè)結(jié)論并不全面。筆者曾經(jīng)在一個(gè)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)部分DSU檢波器也存在某種“高頻干擾”(試驗(yàn)中采用了36個(gè)數(shù)字檢波器與36個(gè)模擬檢波器進(jìn)行對(duì)比)，并且這種高頻干擾的幅度非常大。在總數(shù)同為36個(gè)的檢波器集合中，存在高頻干擾數(shù)字檢波器較模擬檢波器要高得多(DSU：12～13個(gè)，20DX：2～3個(gè))。在不同的時(shí)間、地點(diǎn)以同樣的方法進(jìn)行了同樣的試驗(yàn)，這種高頻干擾卻沒有出現(xiàn)。因此，這種高頻干擾可能是外界干擾與檢波器內(nèi)部因素相互作用的結(jié)果，并且是與電磁干擾而非機(jī)械干擾相關(guān)的噪聲； 部分野外地震采集中出現(xiàn)的工頻干擾也進(jìn)一步證實(shí)了以上猜測。以上現(xiàn)象進(jìn)一步說明了DSU檢波器難以對(duì)電磁干擾完全“免疫”，并且這種干擾無疑會(huì)對(duì)地震弱信號(hào)的接收產(chǎn)生影響。當(dāng)然，DSU減少模擬電路比重的做法無疑會(huì)有助于減小電磁干擾，但顯然不能完全消除電磁干擾[6]。

因此，在檢波器內(nèi)部進(jìn)行數(shù)字化有助于減少天電、工頻干擾，但這并不能帶來數(shù)據(jù)根本性的改變，因?yàn)槿魏螖?shù)字信號(hào)最初都來源于模擬信號(hào)。

因此筆者認(rèn)為，在當(dāng)前去噪能力下，檢波器數(shù)字化并不能帶來地震數(shù)據(jù)根本性的變革，進(jìn)而體現(xiàn)出較模擬數(shù)據(jù)更大的優(yōu)勢。數(shù)字化的主要意義是工程意義，不是數(shù)據(jù)意義。藉由檢波器的數(shù)字化，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)： ①“小型化”，其目的是衰減耦合效應(yīng)，降低埋置難度[21，34，35]； ②“無纜化”，旨在通過無線傳輸(檢波器→采集站)避免由沉重的外接電纜引起的耦合響應(yīng)畸變(外接電纜使得耦合響應(yīng)不再服從單自由度機(jī)械振動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述)[21，34，35]； ③“自動(dòng)化”，其目的在于在以上“三化”基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)檢波器由人工埋置向機(jī)械埋置轉(zhuǎn)變，在確保耦合質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高施工效率、減少用工總量、節(jié)約生產(chǎn)成本。

3.9 矢量保真度

更高的矢量保真度在處理階段擁有優(yōu)勢，但其應(yīng)用效果方面的結(jié)論尚不統(tǒng)一。筆者認(rèn)為其原因仍是噪聲強(qiáng)度。在信噪比較低地區(qū)，矢量保真度提高的優(yōu)勢被噪聲的影響淹沒了[6]。

3.10 非線性噪聲

提高制造工藝水平會(huì)有效降低非線性噪聲。

3.11 地震儀因素

包括前放增益、采樣噪聲、高低截止頻率等，影響較小。

3.12 組合方式

檢波器選型問題往往伴隨著組合形式的討論。當(dāng)前有一種呼聲，認(rèn)為可以用一種“好的單點(diǎn)檢波器”代替某種“不好的已有檢波器組合”。筆者認(rèn)為，如果不考慮檢波器濾波效應(yīng)以及寄生振蕩(前者可以補(bǔ)償[23]，后者多超出了地震勘探的主要頻帶范圍)，改進(jìn)檢波器性能主要壓制的是電噪聲，即機(jī)電轉(zhuǎn)換過程中產(chǎn)生的噪聲。而具有相干或者隨機(jī)特征的環(huán)境噪聲、原生以及次生噪聲屬于“與檢波器無關(guān)的機(jī)械噪聲”(圖1)，其強(qiáng)度為電噪聲的十幾倍甚至幾十倍(圖2)，即使沒有檢波器的存在，它也是客觀存在的，不會(huì)因?yàn)闄z波器性能的改善而得到衰減，必須通過檢波器的方向性效應(yīng)或者統(tǒng)計(jì)性效應(yīng)以及后續(xù)的處理手段進(jìn)行衰減，無法通過提高檢波器性能(即降低電噪聲。當(dāng)前施工中占據(jù)主導(dǎo)地位的20DX+FDU采集單元的電噪聲已經(jīng)非常低)來達(dá)到衰減機(jī)械噪聲、減少檢波器數(shù)量的目的(無法壓制具有空間特征的機(jī)械噪聲)。

所以，如果某種檢波器的電噪聲較20DX+FDU組合稍高或者稍低，數(shù)據(jù)表現(xiàn)并不會(huì)有太大的差異。因?yàn)槟壳暗娜ピ肽芰τ邢?，去噪的主要矛盾是?qiáng)度大、頻帶寬、具有相干特征的機(jī)械噪聲，而不是由檢波器、地震儀所決定的電噪聲。

所以，“用某一種指標(biāo)稍好的檢波器(單個(gè))可代替多個(gè)某種指標(biāo)稍差的檢波器(比如20DX)”是不現(xiàn)實(shí)的，是個(gè)“偽命題”。即使在某些地區(qū)經(jīng)由此種檢波器、普通采樣密度的情況下達(dá)成了地質(zhì)目標(biāo)，也只能說明一個(gè)問題：單個(gè)20DX+低頻補(bǔ)償可以取得基本等同的接收效果(此類地區(qū)往往次生噪聲較弱)。

組合還是單點(diǎn)主要取決于組合壓噪能力，參看文獻(xiàn)[36-43]。

另外，關(guān)于組合方式的認(rèn)識(shí)還包括以下幾點(diǎn)。

(1)10～12個(gè)檢波器是當(dāng)前野外施工的適宜選擇，可兼顧數(shù)據(jù)(壓噪)與工程(施工方便)的需要[37]。

(2)單點(diǎn)采集具有頻帶寬、室內(nèi)自由組合的優(yōu)勢，可以有效地提高地震資料的分辨率。但是，在有些地區(qū)并不能完全摒棄野外組合，特別是在次生干擾非常嚴(yán)重、信噪比較低的地區(qū)，單純依靠室內(nèi)手段難以達(dá)到有效衰減次生干擾的目的。

(3)隨著軟硬件技術(shù)高速發(fā)展、地震儀帶道能力大幅提升、數(shù)據(jù)處理能力快速增長，“單點(diǎn)不組合+高采樣密度”是今后發(fā)展的方向。

綜上所述，地震檢波器更好的性能指標(biāo)肯定有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，但是更高的性能指標(biāo)并不能保證更好的地球物理效果。復(fù)雜地質(zhì)條件導(dǎo)致的地震信號(hào)自身的差異、采集階段的信噪比以及處理階段的噪聲衰減能力起決定性作用。電學(xué)性能指標(biāo)的提高必須在原始信噪比較高、去噪能力持續(xù)改進(jìn)的前提下才能顯現(xiàn)作用。在地震勘探其他環(huán)節(jié)不銜接的情況下，單純追求非常小的失真或者非常大的動(dòng)態(tài)范圍等電學(xué)指標(biāo)的提高，往往難以表現(xiàn)為地震數(shù)據(jù)質(zhì)量的系統(tǒng)性進(jìn)步[6]。

4 檢波器的選型與資料對(duì)比方法

如果主要目的在于確定“適于工業(yè)應(yīng)用的檢波器類型”，按照科學(xué)實(shí)驗(yàn)中“唯一變量”的原則，結(jié)合勘探現(xiàn)實(shí)，應(yīng)該采取以下步驟。

(1)研究不同類型檢波器的性能指標(biāo)參數(shù)。優(yōu)良的性能指標(biāo)是保證數(shù)據(jù)記錄質(zhì)量的基礎(chǔ)。

(2)野外單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)試驗(yàn)，即單個(gè)檢波器與單個(gè)檢波器比較，二者相距20～30cm是合理的距離。在這個(gè)范圍內(nèi)，耦合響應(yīng)較小，地震信號(hào)、機(jī)械噪聲的相似度較高，具有可比性。如果距離太大，可比性就會(huì)變差。

(3)如果想檢驗(yàn)?zāi)骋环N新型檢波器，應(yīng)取兩種以上成熟檢波器作為標(biāo)準(zhǔn)檢波器，如20DX、DSU系列。

(4)將不同類型檢波器(速度型、加速度型)校正到一個(gè)域，即將量綱統(tǒng)一為速度或者加速度(過程中主要涉及到檢波器的靈敏度以及微積分計(jì)算)。

(5)根據(jù)步驟(1)中提供的檢波器頻率響應(yīng)校正低頻，參照文獻(xiàn)[23]。

(6)在單道、單炮、剖面等不同層面上進(jìn)行信噪比、能量、子波等數(shù)學(xué)物理數(shù)據(jù)屬性比較，不要僅根據(jù)單炮或者剖面的“面貌”下結(jié)論。

評(píng)價(jià)一個(gè)檢波器的好壞，不可避免地要涉及到評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇。當(dāng)前在野外采集階段評(píng)價(jià)記錄剖面的時(shí)候，常采用頻率掃描等五種方式或指標(biāo)，但是，對(duì)于檢波器選型試驗(yàn)中的資料對(duì)比而言： ①頻率掃描，對(duì)于不在同一個(gè)域(速度/加速度)的數(shù)據(jù)來說，頻率掃描的結(jié)果對(duì)比沒有意義，因?yàn)閿?shù)據(jù)基礎(chǔ)不同； ②頻譜分析，現(xiàn)在普遍采用的三種顯示方式(Raw Power，Percent，dB)的情況下，會(huì)出現(xiàn)誤導(dǎo)、錯(cuò)誤，需要根據(jù)不同的試驗(yàn)內(nèi)容，調(diào)整顯示方式，或采用更具有針對(duì)性的顯示方式； ③信噪比，從原理上講，“加速度檢波器輸出數(shù)據(jù)較速度檢波器數(shù)據(jù)的信噪比低”的現(xiàn)象是由地震信號(hào)占據(jù)低頻段這一特性決定的，與檢波器類型沒有任何關(guān)系，也不是評(píng)判一個(gè)檢波器好壞的依據(jù)；信噪比指標(biāo)僅僅是一個(gè)非量化指標(biāo)，在數(shù)值非常接近的時(shí)候，其參考意義有限，不應(yīng)被作為一個(gè)絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)；用加速度、速度檢波器輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的信噪比比較是不合理的； ④能量，能量對(duì)比在不同施工因素(包括工區(qū)、構(gòu)造、低降速帶、增益、靈敏度、記錄格式等)的情況下沒有可比性，沒有參考意義； ⑤子波，同樣地，在沒有可比性的前提下，采集分析軟件中基于自相關(guān)理論的子波分析的表征作用是相對(duì)的、有限的。

(7)得到數(shù)據(jù)處理特別是地質(zhì)綜合解釋人員的認(rèn)可。無論在地震采集、數(shù)據(jù)處理階段展現(xiàn)多大的優(yōu)勢，提高地質(zhì)解釋效果才是最終目的。

5 對(duì)幾種典型檢波器的初步認(rèn)識(shí)

在石油地震勘探中，檢波器的作用是以盡量小的失真產(chǎn)生地面振動(dòng)單分量或者多分量的電模擬，完整地反映地震波的動(dòng)力學(xué)特征。在這種間接測量過程中，有兩個(gè)環(huán)節(jié)上產(chǎn)生了誤差：大地振動(dòng)與檢波器外殼振動(dòng)之間的差異——耦合效應(yīng)； 檢波器外殼振動(dòng)與地震數(shù)據(jù)之間的差異——機(jī)電效應(yīng)。所以，檢波器的設(shè)計(jì)與制造必須最大限度地減小耦合效應(yīng)帶來的耦合噪聲以及機(jī)電效應(yīng)帶來的電噪聲，盡量真實(shí)地記錄大地振動(dòng)?！皬?fù)原”地面振動(dòng)是真正的目標(biāo)，能真實(shí)記錄地表振動(dòng)的就是“好”檢波器。

評(píng)價(jià)檢波器的重要標(biāo)準(zhǔn)是看高低頻兩端(從對(duì)比的角度來講，高機(jī)電比的中頻段應(yīng)該是一樣的)，低頻端與機(jī)械濾波響應(yīng)以及地震儀動(dòng)態(tài)范圍有關(guān)，高頻端與耦合響應(yīng)以及地震儀的動(dòng)態(tài)范圍有關(guān)。

基于對(duì)陸地石油勘探中信號(hào)噪聲的相對(duì)特征以及檢波器性能參數(shù)方面的研究，獲得以下認(rèn)識(shí)。

(1)MEMS(如DSU，Vectorseis)數(shù)字檢波器是“嚴(yán)謹(jǐn)”、“可靠”的檢波器。今后該類型檢波器改進(jìn)的重點(diǎn)是大幅降低產(chǎn)品成本、深入研究速度域低頻信息強(qiáng)化后的數(shù)據(jù)處理及石油地質(zhì)意義、縮小體積以提高耦合能力等方面。該類型檢波器的主要優(yōu)勢在速度域的低頻、而不是加速度域的高頻。

但需要特別注意的是，以MEMS為代表的各類加速度檢波器輸出的數(shù)據(jù)較速度檢波器輸出的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來的更高主頻是一種“偽高頻”(數(shù)學(xué)高頻)，并不代表其所表征的地表機(jī)械振動(dòng)的主頻真的被提高了(物理高頻)，本質(zhì)是由表征數(shù)據(jù)的量綱(加速度/速度)差異導(dǎo)致的。比如將1m高的桌子表達(dá)為100cm(單位不同)，數(shù)值增加了，但并不意味著桌子物理高度的增加。這一點(diǎn)在很多處理剖面中被認(rèn)為是加速度檢波器較速度檢波器的重大進(jìn)步，是錯(cuò)誤的。就像認(rèn)為100cm>1m一樣，是沒有認(rèn)清數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的量綱以及所代表的物理意義所導(dǎo)致的。

如果用加速度檢波器接收的剖面質(zhì)量確有進(jìn)步的話，其主要原因是極高的空間采樣密度、更合理的觀測系統(tǒng)屬性以及處理手段的改進(jìn)。

當(dāng)然，如果加速度數(shù)據(jù)較速度數(shù)據(jù)對(duì)地下介質(zhì)的空間、物性特征具有更好的表征作用，則另當(dāng)別論。但是，加速度表征不一定意味著一定要采用加速度型檢波器，因?yàn)閷?duì)于成熟的速度/加速度檢波器而言，其數(shù)據(jù)經(jīng)由微積分在陸上石油勘探的興趣頻帶(1～200Hz)范圍內(nèi)是可以互換的。所以，到底是速度表征還是加速度表征更有利于石油勘探，仍有待從地震數(shù)據(jù)的地球物理屬性角度進(jìn)行更多的理論分析、試驗(yàn)驗(yàn)證，不能經(jīng)由簡單的生產(chǎn)結(jié)果比對(duì)進(jìn)行判斷。

(2)在當(dāng)前去噪能力下，20DX等動(dòng)圈式檢波器串仍然是高效率檢波器：數(shù)據(jù)合格(合理的機(jī)電比)，施工方便，費(fèi)用合理。同時(shí)經(jīng)由檢波器反褶積可以有效補(bǔ)償該類檢波器的低頻衰減，取得與MEMS數(shù)字檢波器相當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)質(zhì)量[23]；也可以改進(jìn)為測耦檢波器，使檢波器具有獨(dú)立測量耦合響應(yīng)的能力，在加強(qiáng)現(xiàn)場耦合質(zhì)量監(jiān)控的同時(shí)，消除耦合效應(yīng)、提高高頻弱信號(hào)的同相性。

即使對(duì)于高密度采集而言，一串動(dòng)圈式檢波器的極小面積組合(檢波器分散在1～2m以內(nèi))+低頻補(bǔ)償也是較好的選擇(檢波器“開會(huì)”會(huì)因?yàn)樾【€的干擾產(chǎn)生耦合畸變以及額外的噪聲干擾)。因?yàn)槟壳岸鄶?shù)施工單位擁有大量此類檢波器，可以在僅增加少量生產(chǎn)成本的情況下，實(shí)現(xiàn)非常高的空間采樣密度。這種采集方式可被稱為“基于動(dòng)圈式檢波器串和低頻補(bǔ)償?shù)母呙芏炔杉薄?/p>

(3)高靈敏度或者高增益是有意義的，但是必須以機(jī)電比的提高為前提，檢波器串可較方便地實(shí)現(xiàn)這一目的。經(jīng)由外設(shè)電路提高檢波器靈敏度的方式必須以機(jī)電比的提高為前提，否則只會(huì)降低微弱信號(hào)識(shí)別能力。當(dāng)前很多新型檢波器的努力方向都是改進(jìn)其機(jī)電效能，之所以沒有取代20DX在采集中的主導(dǎo)地位，其根本原因是石油勘探中“與檢波器無關(guān)的機(jī)械噪聲”太強(qiáng)了，由提高靈敏度凸顯出來的微弱信號(hào)被強(qiáng)烈的機(jī)械噪聲淹沒了。

(4)低頻檢波器、高頻檢波器、高精度(超級(jí))檢波器不會(huì)表現(xiàn)出明顯的數(shù)據(jù)優(yōu)勢(相對(duì)于20DX+低頻補(bǔ)償)。

6 結(jié)束語

(1)應(yīng)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)檢波器選型試驗(yàn)，充分做好理論研究、模擬，再進(jìn)行點(diǎn)試驗(yàn)，進(jìn)而做規(guī)模試驗(yàn)。不宜在未厘清機(jī)理或?qū)Ρ炔缓侠淼那闆r下，開展大規(guī)模試驗(yàn)或采集施工，造成資源的浪費(fèi)。

(2)檢波器選型試驗(yàn)涉及到機(jī)電、采集、處理等諸多環(huán)節(jié)，宜仔細(xì)梳理、系統(tǒng)地看問題，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)、物理、地質(zhì)屬性分析基礎(chǔ)上，根據(jù)最終的地質(zhì)解釋效果做出判斷。特別是不能只憑采集階段數(shù)據(jù)的“面貌”就草率地下結(jié)論。

(3)經(jīng)由外設(shè)電路提高檢波器靈敏度的方式必須以機(jī)電比的提高為前提，否則只會(huì)降低對(duì)微弱信號(hào)的識(shí)別能力。

(4)數(shù)字化、小型化、無纜化、自動(dòng)化是檢波器的發(fā)展方向。

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*山東省東營市中國石化石油工程地球物理公司勝利分公司，257100。 Email：563064949@qq.com

本文于2016年9月13日收到，最終修改稿于2017年9月24日收到。

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魏繼東.適用于陸上石油勘探的地震檢波器.石油地球物理勘探，2017,52(6):1127-1136.

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10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2017.06.001

(本文編輯：朱漢東)

魏繼東 高級(jí)工程師，1974年生；2008年獲中國海洋大學(xué)海洋地球物理學(xué)博士學(xué)位； 2008～2011年在中國石化勝利油田做博士后研究； 2012年為英國Imperial College London 訪問學(xué)者； 發(fā)表論文多篇、專著1部(《 石油勘探地震檢波》)； 現(xiàn)在中國石化地球物理公司勝利分公司從事地震數(shù)據(jù)采集及信號(hào)處理方法研究。