地震勘探仪器使用教程

地震勘探仪器使用教程胜利油田物探公司编写二OO五年三月1目录第一章综述第一节地震勘探仪器的发展情况第二节地震勘探仪器的有关常用术语第二章408UL地震仪第一节概述第二节主要窗口功能介绍第三节408UL地震仪技术操作规程第三章ARAM.ARIES地震仪第一节概述第二节系统结构及功能特点第三节仪器操作流程第四节ARAM.ARIES地震仪技术操作规程附录1采集设备维修维护的有关规定附录2物探行业采集设备的配置标准要求2第一章综述地震勘探工作基本包括激发地震波、接收记录地震波和处理解释地震资料三个方面。每一项工作都需要使用特定的设备，才能完成预期的任务。地震勘探仪器就是为了接收和记录地震波专门设计的一种集精密传感器技术、近代电子技术和计算机技术为一体的组合装置。第一节地震勘探仪器的发展情况二十世纪九十年代初新型遥测地震仪器问世，在短短几年的时间里，新型遥测地震仪在品种和数量上获得突飞猛进的发展。新型遥测地震仪器的标志是启用了频谱整形滤波器和24位的模数转换器等新技术。新型遥测地震仪主要有：美国I/O公司推出的SYSTEMIMAGE系统，美国FAIRFIELD公司推出的BOX系统，法国SERCEL公司推出的SN-388系统和408UL系统，加拿大GEO-X系统公司推出的ARAM.ARIES系统；日本地球科学综合研究所株式会社（JGI）推出的G.DAPS-4系统。这些产品代表着当今国际上最先进的遥测地震数据采集系统，各有其独到之处。本书主要对其中两种有代表性的新一代遥测地震仪的使用进行介绍。3几种主要型号地震仪的模拟性能指标对比仪器型号SYSTEMTWO2000SN388408ULARAMARIESGDAPS-4SK1006GYZ4000生产厂家美国I/O法国Sercel法国Sercel加拿大Geo-x日本JGI中国BGP中国西安单站道数61,3,618666A/D转换器Δ-Σ24位Δ-Σ24位Δ-Σ24位Δ-Σ24位Δ-Σ24位Δ-Σ24位Δ-Σ24位差模输入阻抗20kΩ//0.1µf20kΩ/77nf20kΩ/77nf20kΩ最大记录能力(道数)4ms,80642ms,40321ms,20160.5ms,10084ms,384002ms,192001ms,96000.5ms,48004ms,216002ms,108001ms,54000.5ms,27004ms,240002ms,120001ms,60000.5ms,30002034道/线×1024线2ms,76802ms,4064单线记录能力(道数)4ms,20162ms,10081ms,5040.5ms,2524ms,12002ms,6001ms,3000.5ms,150无限4ms,96002ms,48001ms,24000.5ms,30002ms,20342ms,19202ms,508最大线数512254无限1285123216-128采样率(ms)1/2,1,2,41/2,1,2,3,41/4,1/2,1,2,41/8,1/4,1/2,1,2,3,4,81/2,1,2,41/4,1/2,1,21/4,1/2,1,2前放增益12,24,36,480,12,240,1212,24,306,18,3018,36,480,18,36等效输入噪声ms,RMS,µv12db,1.04824db,0.38136db,0.15748db,0.1370db,1.612db,0.424db,0.20db,0.6212db,0.1712db,1.024db,0.330db,0.26db,18db,0.430db,0.218db,36db,48db,0.1512db,24db,30db,0.25瞬时动态范围DB12db,120.024db,119.336db,115.048db,104.10db,12012db,12024db,1200db,13012db,13012db,120.024db,117.530db,116.06db,12018db,30db,18db,12036db,48db,最大输入信号RMS，mv12db,104824db,35236db,8848db,220db,160012db,40024db,1000db,160012db,40012db,100024db,22530db,1276db,160018db,30db,18db,36db,8848db,12db,24db,700/p30db,去假频滤波器0.8Fn/Hz0.5ms,7501ms,4002ms,2000.5ms,8001ms,4002ms,2000.5ms,8001ms,4002ms,2000.5ms,8201ms,4102ms,2050.5ms,8201ms,4102ms,2050.5ms,7501ms,4002ms,2000.5ms,8241ms,4122ms,206低切滤波器3-90H,z数字低切无无无无有6-192Hz,模6Hz/阶频率响应3-375Hz0-800Hz0-1640Hz3-1698Hz0-820Hz3-375Hz3-1650Hz谐波失真0.005%0.003%0.003%0.004%0.005%0.005%0.005%共模抑制100DB90DB110DB90DB100DB100DB100DB串音-110-95-130-100-100-90-100时标精度±1×10-6实时±5×10-6主机界面PC或SUN工作站SUN工作站SUN工作站PC机PC机PC机PC机磁带机IBM3480/34903480/34903490/3590E3480/34903480/34903480/34903480/3490记录格式SEG-DSEG-DSEG-DSEG-D/-ySEG-D/-ySEG-DSEG-D单站重量6.8Kg/6道3.85Kg/6道0.42Kg/6道6.1Kg/6道6.0Kg/6道4.7Kg/6道4.5Kg/6道4第二节地震勘探仪器的有关常用术语一致性检查包括地震仪各通道的一致性检查（即内部脉冲测试）和接上检波器串的一致性检查（即外部脉冲测试）。前者主要检查地震仪各通道波形、振幅和相位的一致性。后者检查包括检波器在内的各通道波形、振幅和相位的一致性。三分量检波器能同时记录质点运动三个分量的检波器，即垂直分量（Z），径向分量（X）和切向分量（Y）。它是在一个检波器外壳内，按坐标方向装有一个垂直分量和两个水平分量的三只互相垂直机芯的检波器。反滤波器一种滤波器，其特性和另一滤波器的特性互补，当这两个滤波器串联使用时，就不会发生选频性的滤波作用，只会发生整体性的时间延迟。公共增益控制若干道的增益同时以相同方式改变的增益控制。或者讲所有各道增益都相等，用地震道总能量的平均值来控制。地震采集仪器主要有前放增益和数据显示的固定增益。介电性在外电场的作用下，不导电的物体，即电介质，在紧靠带电体的一端会出现异号的过剩电荷，这种现象称为电介质的极化。天电电磁场自然氛围的变化，其波动范围通常在1—105Hz之间。中间存储器在数字或模拟处理中，利用磁带、磁盘、或磁鼓等介质来暂时存储地震数据。5电动式检波器根据电磁感应原理，线圈和磁钢作相对运动切割磁力线，线圈中将产生感应电动势，且电势大小与相对运动速度成正比，此感应电势即为地震检波器的输出信号。记录密度在记录媒体的单位长度或单位面积上可以记录的信息。一般用位表示。记录头位于数据之前的鉴定信息及参考表。它是记录数据采集过程中的重要参数。匹配滤波一个滤波器的振幅频率特性同输人信号的振幅谱一样，相位特性和输人信号的相位诺数值相等，符号相反。写后读在数据记录完成后马上用回放磁头组回放刚刚写人磁带的数据，并通过一定方式将数据显示出来。只读存储器这是一种只能读出数据不能写人数据的存储器，它不会因停电而造成数据的丢失。存储密度单位长度磁带上的位数，通常用每英寸多少位（BPI）来表示。存储器计算机的记忆装置，它是计算机的主要组成部分，用来储存数据和程序，也可以把它读出。动态范围地震仪允许输人信号的幅度范围，通常用最大允许输人信号与最小允许输人信号之比的分贝数表示。也可以认为系统记录最大和最小振幅信号的能力。多路编排将多路并行输人的连续信号按一定间隔采样，并将采样值依次输人到一个输出通道。6多路转换开关能够在控制指令下对模拟信号进行通断控制的器件叫电子模拟开关。具有公共输出端的多个电子模拟开关的集合称为多路转换开关。共模同时存在于两个信号输人端与地之间的信号。共模干扰干扰电压同时存在于两根连线与地之间。交流电特别是雷电产生的干扰电压主要是以共模形式出现在两根连线上。过载点输出与输人之比与线性工作范围内输出对输人之比相差3分贝时输人信号的幅度。回路电路中的任一闭合路径。记录格式磁带上数据的编排格式，包括：不同意义的位码安排；每个字用几个二进位组来表示；每个二进位组中有多少海校验位多路编排的安排计时和增益的讯息；记录鉴定及其它辅助数据；间隙；起止号码等等。全局动态范围是指纯信号与噪声加谐波分量之比。压电性某些晶体在压力或张力的作用下能激起表面荷电的性能。压力检波器利用压电效应将地震波引起的压力变化转变为电信号的检波器。也叫水中检波器、压电检波器、海洋检波器。对压力变化敏感而不是象地面检波器那样对运动敏感的一种检波器。是根据压电效应采用压电陶瓷元件作为传感器制成的。自动增益控制在地震数据的回放中，对地震数据的动态范围进行压缩，以便模拟显示，采用数字运算的方法来控制地震信号的回放7幅度。本道自动控制本道的增益，其中每一道的增益均与其他各道无关。自然频率也叫固有频率。振荡回路或震动物体不受外界作用时所具有的振荡频率。采样也称取样。在数字地震数据采集系统中，按一定时间间隔对模拟信号顺序取若干瞬时值，这种离散化的过程称为采样。初始压制也叫预压制。在地震记录开始时进行的衰减。目的在于阻止初至波以前的高的视噪声水平，或者防止高振幅初至能量使仪器过载。灵敏度仪器能测出的最小变化。机电转换系数也叫检波器的灵敏度。时断信号也称爆炸信号。表示刚刚开始形成地震波那一时刻的信号。分为内部时断信号和验证时断信号。时钟信号也称程序时断信号。编码器向仪器发出的作为计算数据记录长度起点的信号。译码器将一种编码翻译出来的过程叫译码。能够实现译码功能的逻辑电路叫译码器。阻抗交流电中的视电阻模拟直流中的实电阻。阻抗匹配使连接在一起的两个电路的阻抗相等，以得到最大的能量传输。阻尼阻碍或减缓振动的阻力。临界阻尼的因数是1，亚阻尼的因数小于1，过阻尼的因数大于1。阻尼的增大会使响应的峰值移8向高频方面。伺服电路指用来进行走带速度和走带张力的控制电路。线性系统输人与输出间存在线形关系的系统。如果对一个线性系统输入一个频率为f1的正弦波，则其输出将只包含频率f1，但其振幅和相位却可能改变。带通滤波器只允许某一频带的信号通过的滤波器。陡度是指滤波器的振幅特性从截止频率向低频方向每个情频程下降的分贝数。临界阻尼阻止振荡出现的最小阻尼。脉冲当一个单位面积的单独矩形脉冲之宽度趋于零，而高度趋于无限大时的极限。它只在一个瞬时有值，而其能量则等于一个单位。脉冲响应一个系统对一脉冲输人的响应。如果系统是线性的，则脉冲响应即为系统的特性。前放电路采集系统与检波器相连的部分称为前放电路。主要用于阻抗匹配，消除检波器连线上引人的共模干扰和对输人信号进行增益放大。前置放大器在主放大器之前的放大器。它通常接近信号源以提高信噪比。具有较高的输人阻抗以防止过载并提高信号的传输能力。陷频滤波器用来消除窄频带或单独一个频率的滤波器。常用来消除高压线的影响。9差模干扰干扰电压同时存在于两根连线之间。高通滤波器与低通滤波器相反，它让高于某一给定就频的频率无明显衰减地通过，而比它低的频率则受到压制。高阻滤波器或叫低通滤波器。允许低于某一给定截频的频率通过，而强烈压制所有其它频率的滤波器。旁路一般专指在同时有交流电和直流电通过的电路中，专给交流成分设置的通路。对某一电流（或信号）分流也可称为旁路。射频从音频以上至可见光频率以下的整个频段。衰减器