定点和浮点地震数据采集系统对比

由于常规浮点地震数据采集系统的瞬时动态范围的局限性,该系统不能有效地提高勘探精度和分辨率,如何增加采集系统的瞬时动态范围,提高分辨率,更加有效地抑制多种频率的干扰,提高信噪比,已成为地震数据采集技术的研究方向。因此,文章就DFS-V数字地震仪和I/O系统2号数据采集系统为例,对这两种不同类型的地震数据采集系统,在前置放大器、滤波器、浮点放大器及A/D转换器等方面,作了较全面的比较。文中还对定点地震数据采集系统中的24位A/D转换器作了较深一步的探讨,对它的动态范围、量化单位、量化电平和分辨率作了定量计算和比较。结果表明,定点采集系统已能够替代瞬时浮点放大器和常规15位A/D转换器构成的传统浮点地震数据采集系统,并能提高记录精度和信噪比。定点地震数据采集系统已成为研究和发展地震仪的方向。     

模数转换方式对地震数据信噪比的影响分析

模数(Analog/Digital,A/D)转换器是地震仪中的一个重要装置,用于将模拟电信号转换成数字信号,该转换器的参数设计基于人们对地震勘探中信号与噪声特性的认识。根据噪声与地震采集系统(检波器+地震仪)的关系对噪声类型进行了划分,标定了不同类型噪声的强度与模数转换位数之间的关系。在此基础上,根据模数转换原理计算了定点32位、24位A/D转换以及浮点15位A/D转换在无噪声和有噪声时的频谱。数值模拟结果证明,目前广泛采用的24位定点A/D转换器适用于当前地震勘探信号,32位定点A/D转换和15位浮点A/D转换对地震数据信噪比的提高并没有太大帮助;在噪声压制技术取得较大进步,将噪声再衰减-30~-40dB之前,扩大A/D转换器的动态范围不会显著提高有效弱反射信号的识别能力。     

系统Ⅱ遥测地震仪采集电路分析

引言 系统Ⅱ是美国INPUT/OUTPUT公司90年代初推出的一种先进遥测地震仪。该仪器的采集站采用了频谱整形、自适应滤波和过采样A/D转换器等一系列新技术,用以提高地震数据采集的分辨率和信噪比。特别是在采集站中使用了过采样A/D转换器,使得采集站起了革命性的变化。省去传统的瞬时浮点放大器(IFPA)和抗混迭滤波器,大大提高了系统的瞬时动态范围和采集精度,同时也提高了集成度、减少了体积。作为Σ-△A/D转换的一个应用实例,下面对该采集站的A/D转换器电路部分进行分析。     

三维地震采集与分布式记录仪

本文分析了地震采集特别是地震记录仪的发展演变过程,指出:①瞬时动态范围才是真正的记录动态范围,浮点放大器并不能扩大记录动态范围。②目前流行的24位仪器实际具有的分辨率不足24位,而仅有20位。而且以20位的分辨率去配合一个108dB(相当于18位)的记录系统已经绰绰有余,更多的位数实属不必。可以考虑适当减少位数(如18位),以求大量节省成本同时也不降低记录精度。③在Δ-Σ的系统中加入任何模拟滤波器都是有害无益的。本文还进一步探讨了每道只用一个检波器进行采集的设想,提出了无线电检波器的概念,并预测了遥测地震仪的发展起势。     

CS5322/CS5323 24位可变带宽ADC

CS5322/CS5323两种芯片是由美国晶体半导体公司生产的。CS5323芯片是模拟调制器,CS5322芯片是数字滤波器。使用这两种芯片可以组成24位A/D转换器(ADC)。其数字滤波器截频为25～1650Hz,可有7种选择。当系统采样率为1ms时,瞬时动态范围可达120dB。因此,用该ADC构成的高分辨率地震采集系统可不再使用浮点放大器、去假频滤波器和多路转换开关,从而极大地简化了数据采集系统的电路结构。     

用分布式地震仪进行三维地震采集

地震勘探从二维转向三维,地震仪从常规转向分布式、从基于瞬时浮点放大器的模数转换嚣转向24位模数转换器之际,勘探行业中出现了对地震仪器的某种错觉和误解,从而放慢了对新机遇的利用。而这些机遇正是由现代地震仪的能力所创造的。本篇译文就这些错觉和误解进行了论述。     

石油知识及术语

1．问答1）什么是瞬时浮点增益放大器？答：瞬时浮点增益放大器是数字地震仪器的主放系统。它是增益能自动变化、高速、高精度、动态范围大的直耦放大器。它输出的尾数为规格化数据，并输出相应的增益码。数字地震仪中的主放输入、输出表达式为：式中：n＝O，1，……，7称为增益码；V；（ti）、V。（ti）分别为主放在ti时刻子样瞬时输入、输出值。2）什么是逐次比较型的瞬时浮点放大器？答：这种放大器是从最小增益逐次增加，每次增加12dB，最多可增加7次，直至达到其输出在A／D转换器采样时保持在转换器满标（8192mV）的16％～89％之间…     

SN7C系列超级检波器

在我国高分辨率地震勘探已提到日程上来了，这是一个系统工程，配合２４位Ａ／Ｄ转换器地震仪的最佳地震检波器就是超级检波器，文章介绍了ＳＮ７Ｃ系列超级检波器的基本原理，技术指标和使用效果。     

地震仪的干扰信号及抑制方法

目前，２４位模数转换器的地震勘探仪器具有低噪音，低畸变和高采样率，较大的瞬时动态范围，实现了微伏级信号的记录，为我们进行了高分辨率地震勘探创造了条件，拾取信号的检波器虽说尚未达到现在的地震仪的发展汪洋，但敢取得了一定的进展。而现在采集过程中唯独抑制环境干扰方法和手段几乎没有进展，从而使得这些干扰信号的侵入，淹没了勘探中的微弱高频反射信号，由于这些干扰信号频带宽，随要性强，使人们显得 对此无可奈何。     

SN368与TELSEIS STAR采集系统的对比

近年来，在高分辨率地震勘探中，有少数探区仍然坚持使用类似14位的SN368仪器，但大部分探区却不惜花费巨额资金从国外引进了24位新一代采集系统，并形成了一种潮流。那么新仪器对油气高分辨率地震勘探到底具有什么优势呢？通过理论研究和实际资料的对比分析，可以得出结论：24位仪器对我国目的层在2．OS以下的石油勘探来说，其记录品质不比SN368系统好，二者基本相当。因为新仪器设计的动态范围虽然较大，但实际可用的动态范围并不比15位仪器的大，而且无有效提升高频小信号的功能。因此，当前在地震勘探中应克服"唯武器论"的倾向。为适应高分辨率地震勘探的需要，尽快地着手研制新型的高分辨率数字地震仪。