STS压电检波器测试仪的基本原理及常见故障分析

在滩浅海地震勘探中,对压电式检波器进行检测,是滩浅海地震勘探施工前的主要工作之一。STS测试仪是测量压电检波器的主要设备,在测量过程中经常出现测量数据错误或测试仪出现故障。本文详细阐述了STS压电检波器测试仪的基本工作原理,并给出了常见故障的维修方法。     

基于电路分析的压电检波器低频拓展方法

压电检波器拾取压力波,应用领域广泛.尤其是在OBC地震勘探时,压电检波器用于通过海水的压力拾取地震波,以获得有用的地震信息.但由于压电检波器的制作材料-压电陶瓷的电容局限性,导致压电检波器不能有效的拾取全频波,低频波往往被切除,无法通过压电检波器拾取.文章通过对简易压电检波器的电路分析,讨论了拓展低频的方法.     

压电式检波器在高分辨率地震勘探中的试验研究

随着勘探地区和勘探目标的复杂化,高分辨率地震勘探得到了快速发展.作为高分辨率地震勘探的源头--高品质地震数据的采集,传统动圈式电磁感应检波器已不能满足要求,于是一种更适合高分辨率地震勘探的地震检波器--陆地压电式加速度检波器的研究受到了广泛重视.从传统动圈式电磁感应检波器和压电式加速度检波器基本结构和工作原理出发,详细分析了两种检波器对振动的响应特性.在同等野外条件下,进行了压电式加速度检波器和传统动圈式电磁感应检波器的采集试验与对比分析,结果表明,压电式加速度检波器固有的宽频带、高灵敏度可以满足高精度地震勘探的需要.     

压电地震检波器主要技术参数及其单位换算

同常规磁电式地震检波器一样,压电地震检波器已普遍应用于石油地震勘探.衡量压电地震检波器性能的主要参数有自然频率、直流电阻和灵敏度等.由于目前一些压电地震检波器产品介绍中,常有技术参数单位表述的不一致,从而造成用户使用不便,文章介绍了压电地震检波器主要测试参数及其单位换算方法,以便相关设计和使用人员更好的掌握压电地震检波器参数换算和使用.     

压电陶瓷地震检波器设计

压电陶瓷地震检波器是一种加速度型检波器,它完全不同于传统的磁电式检波器.压电检波器具有灵敏度高、结构简单的特点,广泛应用于江、河、湖泊、海洋等地域的地球物理勘探.本文介绍了压电陶瓷地震检波器的基本知识和设计实现方法,以便有关设计人员更好地将该技术应用到压电地震检波器.     

新型陆用压电检波器在滩浅海地区地震勘探中的应用及效果

滩浅海地区所特有的复杂地表和表层结构条件给采集高品质的地震资料带来了一定的困难,也因此成为制约该类地区油气开发的主要因素之一。为此。开展了滩浅海地震水陆两用压电检波器的研究。阐述了陆用压电检波器的工作原理,分析了陆用压电检波器的实际应用效果。从单炮记录和地震剖面的信噪比、分辨率、频宽、主频以及能量等诸方面将其与AG3加速度检波器、常规检波器以及水上压电检波器进行了对比分析。结果表明,相对于其他检波器来说,在频谱、分辨率以及高频响应方面。陆用压电检波器在滩浅海地区采集的地震数据具有明显的优势,且陆用压电检波器具备了水听器的一些功能,能够解决滩、浅海结合部的过渡问题。     

压电地震检波器原理

压电陶瓷检波器是一种加速度检波器,完全不同于传统的磁电式检波器,它没有磁钢、线圈、弹簧片等精密零件,具有灵敏度高、结构简单的特点。只要对江河、湖泊、海洋等地域进行地震勘探,就会用到压电地震检波器。文章介绍了压电陶瓷材料的基本知识和常用计算公式,以便有关技术人员了解并掌握它。     

滩浅海地区地震勘探存在问题及其解决方法

滩浅海地区地表条件复杂,陆地和海上施工方法不同,采集的资料存在着较大的差异,影响了最终成果。针对由于观测系统不同、激发和接收因素不同、海上检波器漂移等对采集资料造成的影响,探讨了改善资料品质的方法技术:①陆地采用延迟叠加震源,使陆海震源的激发信号相接近;②采用陆地压电检波器,使陆地检波器的性能与海上检波器相同;③采用匹配滤波法消除海陆资料之间存在的差异;④采用二次定位方法提高定位精度;⑤选择合适的气枪沉放深度和气枪组合方式消除气泡效应等。这些方法技术的应用,消除了陆地和海上地震资料的差异,提高了滩浅海地震资料的品质。     

海上多波勘探装备关键技术的突破

海上多波勘探仪器能称涨底电缆采集系统,是利用置于海底的四分量检波器接收的地震信号,经过数字包转换成高精度的２４位数字信号,通过海底数传电缆传输到海面仪器船记录。综述了海上地震数据采集单元、海底数传电缆及海底卤分量检波器的功能原理和特性及在关键技术上的突破。展示了国产海上多波勘探器具有优势及推广前景。     

干涉型光纤地震检波器研发及效果分析

光纤传感器具有高灵敏度、大带宽、抗电磁干扰能力强等技术优势,光纤地震检波器采集系统是近年来地震勘探领域研发的热点。在研究干涉型光纤检波器基本构成、传感原理及干涉型光纤检波器采集系统构成的基础上,设计和开发了适用于陆地油气勘探的16道光纤检波器采集系统样机。通过现场地震数据采集,对光纤检波器、动圈式检波器和压电式检波器进行了对比测试,并对试验资料进行了处理分析,结果显示,光纤检波器具有更高的灵敏度、更大的带宽和更好的高频响应,有利于提高地震信号采集精度,改善地震勘探效果,为光纤检波器的推广应用提供了科学依据。     

常用检波器原理浅谈

常用的检波器有陆地检波器,沼泽检波器和水中检波器三种,前两种结构相似,均采用磁电传感器,而水中检波器则采用压电式传感器,本文简单介绍了磁电传感器和压电式传感器的结构和原理,以使大家对常用检波器的原理有所了解,因地适宜地进行使用。     

双检理论研究及合成处理

本文深入探讨了水、陆检波器的接收机制及波场动力学特征,认识到水层鸣震是由下行鬼波(虚反射)和上行微曲多次波组成。水检和陆检对于一次波、鬼波和微屈多次波具有不同的响应特征:对于一次波,双检的响应表现为同向;对于鬼波,双检的响应表现为反向;对于微曲多次波,双检的响应表现为同向。因此,本文通过水检和陆检同时采集的数据叠加去除鬼波;在此基础上,进一步求取海底反射系数,从而消除上行微屈多次波。本文方法在实际OBC资料处理中取得了良好应用效果。     

压电加速度地震检波器及其频率响应特性分析

阐述了压电加速度地震检波器的工作原理和结构。从基本特性出发，详细分析了其对地震勘探的作用，分析得出压电加速度地震检波器最适合高精度地震勘探。自然频率远远高出地震勘探的频带范围，在地震勘探的频带范围内其幅频特性和相频特性都是一条直线；结构中没有弹性元件，也没有阻尼，灵敏度和敏感性都很高，可以实现单道单只勘探；从原理和结构上满足了高精度勘探的必要条件——不失真、没有相位差、动态范围大、频带宽、可不组合等。     

双检数据上下行波场分离技术研究进展

随着海洋油气勘探开发技术的发展，水、陆双检海底接收的应用日趋广泛，上下行波场分离作为双检数据处理的关键技术，决定了资料处理品质及应用效果。在双检数据上下行波场分离技术的发展过程中，国内外学者提出了许多切实可行的技术方案。本文通过系统调研国内外相关文献，对上下行波场分离方法和技术进行了归纳和总结。首先基于波动理论，把双检数据与上下行波场联系起来，建立了双检数据标定和上下行波场分离的理论基础：水、陆检数据接收的波场分别为压力波场和质点垂直速度波场，可以分解为上行压力波场和下行压力波场及上行质点垂直速度波场和下行质点垂直速度波场；下行压力波场与下行质点速度波场振幅成正比，且极性相同，上行压力波场与上行质点速度波场振幅成正比，且极性相反。然后针对海底电缆/海底节点（OBC/OBN）水、陆检数据，建立了基于消除海水鸣震的双检数据处理技术。最后，总结出7种双检数据上下行波分离方法，包括：常数标定因子分离、频率—波数域分离、镜像分离、去虚反射分离、最优去虚反射分离、检波器脉冲响应分离和τ-p域分离等方法。双检数据上下行波场分离之前，首先要进行检波器脉冲响应校正；然后进行双检数据匹配和标定处理等，使水检数据中上下行压力波场与陆检数据中上下行质点垂直速度波场振幅和频率趋于一致，且由于下行压力和质点垂直速度波场极性相同、上行压力和质点垂直速度波场极性相反，陷波问题得到补偿，检波点端虚反射得到合理压制；最后实现最佳的上下行波场分离处理。     

检波器反褶积对低频信息的补偿作用

动圈式模拟检波器接收到的数据在自然频率以下的低频成分被大幅度衰减,这种相当于物理滤波的低频衰减可用传递函数做数学描述。从确定型号检波器的特性参数(如自然频率、阻尼、灵敏度等),易得检波器系统的传递函数(频率效应),再通过"检波器反褶积"补偿此低频衰减。该补偿会受到检波器允差和"非检波器振动系统输出噪声"两因素的影响。研究表明:对于目前广泛采用的10Hz自然频率动圈式模拟检波器(如20DX),在当前地震勘探背景(多次覆盖、强噪声、耦合条件差异大且极弱信号识别能力有限)下,上述两个因素对反褶积效果(表现为信噪比)影响较小;通过检波器反褶积可将动圈式检波器损失的低频数据恢复到与MEMS数字检波器(无低频衰减)相当的水平;对所有通过模拟检波器采集的以往地震数据(现场施加低截滤波的除外)做检波器反褶积,可提高采集数据中低频分量的占比,为后续处理、解释提供更宽频的高质量基础数据。     

检波器组合的工作特性

本文通过对地震检波器的运动特性的分析指出,电路组合方式不同,即外路阻抗Z不同,将会影响到检波器的有效灵敏度、阻尼系数和频率特性。而这三个参数正是关系到野外采集质量的重要因素。文中还对特定的PE-3型检波器组合的灵敏度进行了估算,并示出了三种检波器及不同组合的室内测试结果;提出了使用 PE-3型检波器的注意事项。最后,就施工设计中确定检波器串、并联方式的重要性进行了阐述,以便设计最佳组合图形时参考。     

光纤布拉格光栅传感器在石油勘探领域应用展望

本文在介绍光纤布拉格光栅(FBG)检测技术的基本原理，分析FBG传感器的技术优势的基础上．阐述了FBG传感器实用化要解决的关键技术问题，同时展望了它在石油勘探领域作为地震勘探检波器，水听器／OBC以及井间地震／VSP的发展前景。     

薄球壳换能器的机电网络分析

文章分析了薄球壳压电换能器的瞬态响应，给出等效电路，推导出换能器瞬态响应的传递函数，换能器运动的瞬态响应可以通过留数定律解析而得，在应用薄球壳换能器时，该方法在解释建模和声学测量方面可以作为一个较好的实际源函数。     

OBC水陆检数据合并处理技术

估算标定因子、海水深度和海底反射系数三个参数是OBC水陆检数据合并处理技术的关键步骤。针对常规方法确定这三个参数费时和精度低的缺陷,本文采用相关特征匹配法匹配水陆检数据、相关函数特征法直接计算标定因子、波场延迟特征法直接计算海底反射系数、分段归一化相关谱法直接计算海水深度和海水双程旅行时,对水中检波器数据和陆地检波器数据进行合并处理。合并后数据不但消除了海水鸣震多次波干扰,而且保留了陆检数据的低频成分和水检数据的高频成分,有效拓宽了海底电缆数据的有效频带,提高了地震资料的信噪比和分辨率。实例处理结果说明了方法的有效性和实用性。