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。     

单点单检波器地震勘探技术

以往大量使用的地震检波器野外组合，理论上对野外噪音有压制作用，但野外应用受各种因素影响，压制效果并不令人满意，特别是由于检波器本身的误差、近地表的不一致性等因素，野外组合反而污染了地震数据。采用单点单检波器接收，室内进行数字组合，能有效地消除规则干扰和其它噪音，提高动态范围和数据保真度。     

SSJ-10型数字地震检波器

西安交通大学和西安石油勘探仪器总厂从1981年底开始,就改善SSJ-10型检波器的动态特性,提高产品质量这一课题进行了协作。经过近两年的共同研究,取得以下三篇科研成果: 1.SSJ-10型数字地震检波器输出波形失真分析; 2.数字地震检波器横向振动特性分析; 3.检波器弹性元件的强度研究。上述成果从理论分析和试验研究两个方面对检波器的假频、谐波失真与结构的制约关系进行了深入的分析研究,提出了有效的改进措施;     

多分量地震数据矢量保真度分析

介绍了矢量保真度分析技术的基本原理。利用VectorSeis数字和普通模拟三分量检波器采集的多分量资料计算了地震波质点偏振的椭圆率和平均互相关误差，并将两类检波器的计算结果进行了对比。对比结果表明，虽然用两类检波器采集的资料计算出直达波的质点振动轨迹都呈线性偏振，但数字检波器线性偏振系数的分辨能力和抗干扰性比普通检波器好，在互相关误差系数上表现得要比模拟检波器小得多，表明数字检波器采集的地震数据矢量保真度优于模拟检波器。在中原油田进行了二维三分量地震勘探试验，得到了较好的PP波和Ps波成像资料。     

数字检波器的理论分析

所谓数字检波器实际上就是质量指标要求更高的模拟检波器.“数字”二字是因配合数字地震仪的使用而来.由于数字地震仪在一系列质量指标上均大大超过模拟地震仪,为了更有效地发挥数字地震仪的作用,于是对检波器的动态范围、频带范围及非线性失真等项指标都提出了更为严格的要求.非线性失真这项指标在模拟地震勘探时代因矛盾不突出,故未列为检波器的正式质量指标,在检波器的生产和使用中均不对该项指标进行正规检测.因此,至今尚无令人信服的检波器非线性失真测试方法.     

全数字单点采集技术在四川盆地的应用

根据地震勘探采集的要求,合理选用检波器至关重要。利用数字单点检波器频带宽、动态范围大的优势,在四川盆地川西地区开展了系统的试验,获得了比常规模拟检波器采集分辨率高的资料。通过对采集到的模拟检波器和数字检波器地震数据的单炮记录、叠加剖面进行对比分析,认为应用全数字单点采集技术获得的地震资料,不仅单炮原始记录的分辨率比模拟检波器高,而且叠加剖面的波组特征清楚、同相轴连续性好、反射信息丰富。表明全数字单点采集技术有很好的应用前景。     

地震检波器发展初探

地震检波器是一种将机械振动转换为电信号的专用传感器。文章介绍了数字检波器和光栅检波器的原理及特点，并且从模拟和数字两个领域对模拟和数字检波器的结构和性能做了比较，同时对检波器选用的基本原则进行了介绍。     

地震检波器的发展方向

通过对国内外各种检波器的类型及型号，从工作原理、工作目标、工作对象和工作特点等几个方面进行系统的分析，对各类检波器影响地震勘探精度的因素进行归纳，对检波器今后的发展方向，提出了明确的看法。常规动圈式检波器还会在降低失真，减小参数误差，消除假频和提高可靠性方面继续发展。但突破动圈式检波器工作原理的光纤数字检波器，必将给地震勘探技术带来新的活力和广阔的前景。     

全数字地震勘探技术应用效果及展望

传统数字地震勘探将模拟检波器输出的模拟信号输入到数字地震仪采集站或中心站进行模数转换、数据编排、存储,在资料处理中心进行后加工处理。全数字地震勘探采用数字检波器系统,数字检波器输出的数字信号以数字方式传输到中心站进行编排、存储,在资料处理中心进行数字组合叠加处理和后加工处理。其优势在于提高了信号传输过程中的抗电磁干扰能力,提高了信号瞬时动态范围,展宽了信号频带,有利于提高地震资料的信噪比和分辨率。在中国石油已累计采集全数字二维6485km,三维936km2,资料品质得到明显改善。     

地震勘探检波器原理和特性及有关问题分析

在地震勘探工作中,由于对检波器的原理和性能了解和认识得不够,致使在检波器的选择和使用上存在着一些不当之处,不清楚检波器的参数与响应特性之间的关系,以及这些参数对地震信号的影响,在检波器使用和对比时往往针对性不强。为此,从检波器的振动力学原理入手,分析了位移、速度和加速度3种类型检波器的频率响应特性,并阐述了检波器不同的机电转换原理;在此基础上,深入分析了检波器的特性参数对地震信号的影响以及地震勘探对检波器性能和参数的要求。根据地震勘探中地震波冲击振动信号的特点,认为具有频率范围宽、动态范围大、失真度小、灵敏度高、检波器允差小等特点的检波器才能满足地震勘探的需要。同时,对目前检波器使用中的一些做法进行了探讨,尤其是检波器对比试验中存在的问题。综合分析认为,只有掌握了检波器的原理、性能和参数,才能正确地选择和使用检波器。     

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。     

用点震源和点检波器进行3D地震数据采集和处理综合技术

本文介绍了3D地震数据采集和处理综合技术。把自由点震源／点检波器记录与使用采集模板相结合，这些模板适合于产生连续地震波场的适当采样图像，能够用数据处理方法进行操作，包括空间重复采样。本文把该方法与目前石油工业中使用震源和检波器组合的做法进行了比较。     

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。     

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.     

陆上高分辨率地震勘探检波器性能及参数选择分析

地震检波器的性能是高分辨率地震数据采集中的一个重要因素,对资料的品质影响很大.为此,从检波器的振动方程出发,对高分辨率地震检波器性能指标（如自然频率、阻尼系数、灵敏度、谐波失真、假频等）以及检波器组合的连接方式对地震资料品质的影响进行了分析.对不同型号检波器的性能以及检波器不同组合方式的对比试验和应用效果进行了分析,提出了适合高分辨率地震检波器的性能指标,指出合理地选择检波器类型和检波器的连接方式,能提高地震资料的信噪比和分辨率.最后,对数字检波器和模拟检波器采集的资料,从能量、频宽、品质等方面进行了分析,结果表明,数字检波器的资料总体高于模拟检波器.     

布拉格光栅检波器在地震勘探中的应用前景

布拉格光栅（FBG）检波器是一种新型的光纤检波器，是根据光纤折射率随照射光强的变化而变化的光敏特性制成的，能将地震波转换为光的变化来传输。FBG传感器探头尺寸小，与光纤耦合损耗小，抗干扰能力强，性能稳定。因此，一根光纤中可串接数以千计的检波器，传输过程中不必考虑衰减的影响，没有电磁干扰影响，地震信号不失真，而且野外施工方便，费用低。     

沙漠地区地震检波器耦合的高频信号匹配滤波技术

在沙漠地区，由于常规检波器与表层干沙不能很好耦合，因此使地震资料的分辨率降低；而地震波检测系统(即特殊耦合检波器)能改善检波器与表层干沙的耦合关系，但其野外施工的效率较低。为此，利用特殊耦合检波器和常规耦合检波器在相同条件下采集的单道地震数据，采用最佳维纳滤波方法，设计了耦合匹配滤波器。应用耦合匹配滤波器对常规检波器采集的地震数据进行了处理，拓宽了叠前地震数据的频带，提高了叠加资料的分辨率，基本达到了用特殊耦合检波器采集的地震资料的品质。     

面向宽频采集的新型检波器研发与应用

拓宽地震信号频带范围,实现宽频地震采集,是提高地震分辨率和成像精度的关键,用于宽频地震采集的检波器要求具有单点单支、频带宽、灵敏度高、保真度高、理想的幅频相频响应等特性。基于现有电磁式动圈检波器和MEMS数字检波器工作原理和实际应用效果分析,结合两种检波器的技术优势,开展了新型检波器的设计和研发,并对新型检波器进行了特性参数实验室测试,验证了新型检波器的宽频特性。将新型检波器与自然频率为10Hz和5Hz的动圈检波器以及MEMS数字检波器进行了地震数据采集对比和数据处理分析,结果表明,新型检波器具有频带宽的优势,获得的剖面层间信息更为丰富,地震分辨率和成像精度明显提高,具有很好的应用前景。     

斯伦贝谢推出新型微地震地表采集系统

<正>斯伦贝谢近日推出了其研制的新型微地震地表采集系统,可在地表和近地表条件下对水力压裂作业的微地震事件进行监测。斯伦贝谢在该系统中使用了其专利检波器加速器和超低噪电子配件,有效扩大了微地震信号探测范围,较常规系统能采集到更多微地震波,可更好了解水力压裂作业情况。公司在美国得克萨斯州页岩区     

常规检波器低频数据的评价与恢复及其在地震成像中的应用

地震波低频成分有助于提高地震反演与成像的分辨率及保真度。因地震震源与检波器响应的频宽限制及噪声影响,常规检波器记录中的低频成分难以被充分利用。通过地震数据低频评价、厘定有效频段,进而补偿并充分利用低频成分,可实现频带拓宽。基于地震记录的信噪比和检波器自然频率,本文将常规地震记录频谱划分为常规段、低频可恢复段和低频不可恢复段三个频率区间,并将低频可恢复频段的下限定义为最低有效频率;根据不同地震仪记录有效低频成分能力的差异,提出了常规检波器低频有效性的功率谱密度比方法;利用有效低频初步评价成果,设计了野外联合采集试验和地震数据低频恢复流程。实际资料试验结果表明：对超低频的远震面波信号,4.5Hz检波器数据拓展至0.04Hz仍具有较高的信噪比;对地震勘探中的井炮地震波信号,常规10Hz检波器数据的有效频带可拓展至2Hz。针对恢复低频后的地震记录进行地震成像和速度建模,得到的叠加剖面与波形反演速度剖面的精度和分辨率都有显著提高。