基于微机电系统的数字检波器及其应用

介绍了基于微机电系统（MEMS）的数字检波器性能，并将其与模拟检波器进行了对比分析。MEMS数字检波器的振幅和频率响应较为理想，动态范围宽，且体积小，重量轻，采用全数字传送；而模拟检波器由于是采用组合方式来压制环境噪声和相干噪声，因此使得高频信号损失，分辨率下降，且体积大，埋置和收放困难，工效低。通过对常规10Hz检波器和MEMS数字检波器的振幅响应、相位响应、谐波畸变的对比，讨论了数字检波器的优越性。在中原油田进行了数字检波器（单个）和模拟检波器（12个组合）的野外采集试验，结果表明，MEMS数字检波器采集的记录在浅层有较高的分辨率。最后介绍了国内MEMS数字检波器的研制现状。     

数字检波器与模拟检波器采集效果对比

传统模拟检波器具有频带窄、动态范围小、灵敏度低、一致性差等缺陷,严重制约了高分辨率地震勘探的发展。理论对比发现,SVSM、陆用压电等数字检波器在提高分辨率方面有独特的效果。本文在大量野外试验的基础上,根据实际取得的地震资料效果,对几种数字和传统模拟检波器的采集效果进行了深入地对比分析。现场试验资料分析结果表明,在信噪比较高的地区使用数字检波器可提高分辨率,这与理论分析结论符合性很高。应用该认识开展二维资料采集,得到了预期的剖面叠加效果,为高分辨率地震勘探技术的发展积累了一些重要经验。     

MEMS数字检波器技术特点及应用效果分析

基于MEMS(微电子机械系统)技术的数字检波器优势明显.其重量轻、畸变低、动态范围可达120dB,因此能够记录来自地下反射界面非常微弱的低电平信号;并且由于数字检波器直接输出数字信号,抗干扰能力强,不受外界电磁信号的干扰,从而保证了地震资料的高分辨率和高保真度.本文首先对比分析了模拟检波器和基于MEMS技术的数字检波器的技术特点,强调了新一代基于MEMS技术的数字检波器(以Sercel的数字检波器DSU为例)给地震勘探带来的巨大优势;然后结合实际,对比分析了使用数字检波器与模拟检波器采集地震资料的优劣;最后总结了当前利用MEMS数字检波器进行高密度地震勘探的注意事项.     

模拟和数字检波器的资料响应特征对比分析

作为地震数据接收环节的第一道门槛，地震检波器一直是获取高质量地震数据的关键，为此人们不断地追求性能更加完善的地震检波器。目前勘探市场应用的检波器种类繁多，就地震检波器输出信号的特征而言，可分为模拟地震检波器和数字检波器，而模拟检波器又可以分为多种类型。如何根据地震采集的要求，合理地选择和应用这2类检波器是非常重要的。利用实际资料，通过频谱分析、时频分析和CDP叠加处理方法，对2类检波器的响应能力进行了对比和分析，并对检波器的功能和适用性给予评价，以提高应用检波器的能力。通过研究认为，数字检波器是高分辨率地震勘探的首选检波器。     

数字检波器在大庆油田西部斜坡区的应用

与模拟检波器相比,数字检波器具有频带宽、动态范围大、灵敏度高的特点,但每道单个检波器接收造成的环境噪声大.分析、对比大庆油田西部斜坡区的模拟、数字检波器接收资料的信噪比和频率特征认为:采用归一化频谱可以得到某一频率的信噪比值;采用不同的噪声压制方法和反褶积参数进行平行处理能够使不同频段的信号充分、有效地成像;数字检波器接收的地震记录的成像效果可有效应用于松辽盆地西部斜坡区的勘探部署.     

数字检波器在地震勘探中的应用效果

科技发展,时代进步,清洁能源的开发愈来愈受到重视,诸如煤层气、页岩气等,地震勘探对于对采集设备也有了更高层次要求.数字检波器灵敏度、稳定性和精准性很高,并且能够抗干扰、分辨率较高、频域较宽,这些特性对于采集更丰富的波场信息有着积极意义,能够较大程度上满足技术支持.本文将着重讨论数字检波器的构造与特点,分析地震勘探中的数...     

三分量数字检波器在东濮凹陷的采集效果分析

数字检波器较之模拟检波器有更好的振幅和频率响应特征，更大的动态范围，更强的抗干扰能力。为了充分了解三分量数字检波器的性能和采集效果，在东濮凹陷马厂地区进行了多波地震勘探试验。采用MEMS三分量数字检波器采集了3条二维地震测线数据，同时在数字检波器相同的位置用12个一组的模拟检波器采集了1条二维地震测线数据。对两种检波器单炮记录进行了对比分析，结果表明数字检波器的Z分量单炮记录比模拟检波器具有更高的分辨率和信噪比；X分量和Y分量浅、中层的信噪比高，背景清楚。对两种检波器的叠加剖面进行了对比分析，结果表明数字检波器Z分量的叠加效果更好，剖面的分辨率和信噪比更高；X分量和Y分量的叠加剖面对地层尖灭、不整合和微幅度构造等地质特征反映清晰。对三分量数据进行了振幅比和泊松比分析，低异常区与钻井揭示的油气显示有很好的对应关系。     

数字检波器试验及效果分析

为了分析数字检波器在辽河探区的应用效果,应用真数字三分量检波器在曙北地区进行了二维地震试验.结果得到了高质量的原始数据,数字检波器z分量的频带宽度高于常规模拟检波器10～30 Hz.通过对数字检波器Z分量数据和常规模拟检波器数据的处理,对比后发现,数字检波器Z分量的偏移剖面有较高的分辨率,层间信息较常规模拟检波器偏移剖面丰富,岩性录井上的主要岩性变化在剖面上都有所反应,二者有很好的对应关系.     

数字三分量检波器在油藏精细勘探中的应用

本文在分析数字三分量检波器的工作原理及采集效果的基础上,对数字三分量检波器与常规模拟检波器在国内多个地区的应用进行了对比分析,总结指出全数字化的信号处理方式决定了数字三分量检波器与常规检波器相比具有的明显优势:①单点接收,高密度,无组合,频带宽,保真度高;②非常低的畸变,动态范围大;③极高的向量保真度;④抗干扰能力强;⑤数字检波器的线性特性可以满足高分辨率处理技术对相位的假设条件,有效解决了常规检波器反褶积后在剖面上存在剩余相位的问题;⑥三分量的同时记录能力,同样的野外工作量能获三倍向量数据,纵横波联合应用,能大大提高油气检测的可靠性,降低勘探风险.其具有高分辨率、高信噪比、高保真度的特点,适用于复杂油气藏的精细化勘探,在当今陆上油田已进入岩性、复杂隐蔽油气藏勘探阶段时,全波场、全数字化是未来野外勘探数据采集的发展方向.     

数字检波器深层勘探效果分析

现有的研究和试验表明:数字检波器的最大缺陷是信噪比低,这是因为在现行的采集中,多是采用单个数字检波器进行采集。与组合模拟检波器相比,单个数字检波器在信噪比上无疑处于劣势。据此很多观点认为数字检波器的这一缺陷限制了它的使用范围,尤其是以深层作为勘探目的层的场合更是如此。然而,近期我们在松辽盆地某地区大规模采用数字检波器采集了330km2的三维地震资料,不仅在浅层2500m以上的主要目的层嫩江组获得了高品质的资料,在2500~5000m以下的营城组和沙河子组也获得了较好的资料效果!这说明:只要方法得当、深层采集也是可以实现的。本文就数字检波器深层采集方法、效果及应用潜力进行了分析。     

单点数字检波器室内组合技术在川西的应用

野外地震资料采集中,检波器的各种组合通常作为压制规则干扰、突出有效信号的重要手段,但野外检波器组合在压制干扰波的同时也压制了有效信号。采用数字单点检波器很容易在室内实现接收道组合,且效果优于野外组合。在理论分析的基础上,针对川西高密度试验线,利用单点多分量数字检波器、5m道距5m线距接收的地震资料z分量进行了室内不同方式的组合试验。研究表明,采用合适的组合方式,在基本不影响资料分辨率的同时,可有效提高数字检波器接收信噪比,达到甚至超过常规模拟检波器接收效果。     

光栅数字检波器的原理及其信号处理方法的研究

光栅数字检波器是基于光栅测量技术具有误差平均效应、精度高、动态范围宽等特点而设计的。本文从分析数字检波器的现状着手，对光栅数字检波器的原理及其输出信号的处理方法进行了详尽地分析。     

新型数字式地震检波器的设计

通过对传统数字式地震检波器的改造,使其输出信号真正数字化。新型数字式地震检波器的设计,部分借鉴遥测地震仪的思路,采用主从式ＣＰＵ管理机制,使每个检波器内部带有基于ＡＴ８７Ｃ５１的高精度,高极样率、大存储量的地震信号采集系统。该系统采用Δ－ΣＡ／Ｄ转换器、程控增益运算放大器,非易失性数据存储和ＲＳ－４８５通信接口等先进技术获取数据,从而减小了有用信号的衰减,增强抗干扰能力,提高了信噪比,并有效克服了     

地震检波器新技术发展方向

地震检波器是用于地震勘探的专用传感器，随着高分辨率地震勘替的发展，地震检波器越来越受到重视。文章就国内外地震检波器的新进展——超级检波器、数字检波器、光纤Bragg光栅检波器、加速度检波器等进行简要的介绍，并对模拟检波器和数字检波器的未来发展趋势进行了分析。     

基于微机电系统的数字检波器研制和性能分析

对微机电系统（MEMS）数字检波器的结构和性能进行了简要介绍，对MEMS数字检波器的室内检测系统的组成、标定和测量方法等方面进行了描述。在江苏油田进行了MEMS数字检波器野外试验，以测试MEMS传感器的性能。试验结果表明，用MEMS数字检波器采集的资料，浅层的信噪比、分辨率和波组特征比传统检波器的要好，深层能量较弱；在室内进行了三分量MEMS数字检波器和超级检波器的对比试验，结果表明，数字检波器的频率响应要优于超级检波器，阻尼低于超级检波器；在四川达州进行的三分量MEMS数字检波器野外试验表明，三分量MEMS数字检波器的灵敏度较低，不能分辨深层弱信号；在山东煤田的试验中，三分量MEMS数字检波器的灵敏度提高了3倍，记录的总体面貌没有很大改观，但检波器对小于10Hz的面波信号有响应。     

选择检波器时必须考虑其假频

文章通过分析检波器的结构和原理，指出检波器确实存在假频，并会影响记录系统的带宽。指出在选择检波器时，不能忽视检波器的假频。     

在检波器上施加不同重物的试验

传统上，采集地震资料基于这样的假定，检波器的质量要尽可能地小。1999年，当Steeples和其合作者使用一个农场耕作工具，将72个检波器自动、并几乎同时地进行了插置时，每个检波器的有效质量有了显著的提高，通过在100Hz的垂直检波器的顶部施加不同的重量，对检波器的质量如何影响传播时间、振幅、频率及资料总的品质进行了试验，在资料的采集过程中，还对能提供不同能量的四种震源进行了测试，对试验得到的资料进行频谱分析显示，较小的重量对检波器记录地面震动的能力影响最大，很大的重量对检波器记录地面震动能力的影响却有限。