地震勘探儀器發(fā)展中的幾項重要技術分析

劉曉亮 段小軍

摘要：地震勘探儀器作為當前地球物理勘探設備中核心的、關鍵的、最為精密的技術，具備地震波激發(fā)、數(shù)據采集、數(shù)據處理、數(shù)據技術以及繪圖等工作，且該項儀器的應用效用、性能指標以及技術水平等都會影響地震采集數(shù)據真實地質效果，因此實現(xiàn)該項儀器的可持續(xù)發(fā)展必不可少。而該儀器的快速發(fā)展決定于幾項重要技術，以下就地震勘探儀器發(fā)展規(guī)律、地震勘探探儀器發(fā)展中的幾項重要技術進行分析與論述。

關鍵詞：地震勘探探儀器;發(fā)展;重要技術

引言：分析地震勘探探儀器發(fā)展中的幾項重要技術，需應用大數(shù)據技術與計算機技術、數(shù)據庫技術等綜合分析地震勘探儀器的整體發(fā)展規(guī)律與流程，并就各個階段具備代表性的地震勘探儀器進行分析，比如模擬光點地震儀、模擬磁帶地震儀、數(shù)字地震儀、遙測地震儀以及24位A/D型遙測數(shù)字地震儀、全數(shù)字地震儀等，通過對各個階段地震儀的分析與把握，來分析其所應用的關鍵技術。

一、地震勘探儀器發(fā)展規(guī)律

地震勘探儀器的總體發(fā)展規(guī)律與相應的物探技術有著大致近似的發(fā)展規(guī)律，具有一定的特殊性。地震探測儀器在綜合各階段的發(fā)展和更新，都離不開以下五個主要發(fā)展模式和相應的推動力因素：

其一，石油資源在國家發(fā)展過程中占據著重要位置，這在一定程度上保障了尤其資源尋找工作所用的地震勘探儀器有著較大的發(fā)展空間，決定了其注定不會被市場所淘汰，并會隨著石油資源的進一步挖掘而得到高效發(fā)展;其二，物探技術與方法的發(fā)展與優(yōu)化對地震探測儀器綜合性能提出了更高標準，例如物探技術開始朝著高保真度、高信噪比、高分辨率、多波多維多道等方向發(fā)展，這也使得地震勘探儀器會朝著超大道容量、高速度、寬頻響應、低失真、低噪音等發(fā)展方向拓展;其三，用戶追求與各項需要使得地震勘探儀器在各個階段都會有比較明確的發(fā)展方向以及物理特性內容，比如在一段歷史時期內，用戶要求儀器低廉、穩(wěn)定、牢固、輕便，地震勘探儀器廠家就會研究其低成本、寬工作溫度范圍、低功耗、免維護、牢固、輕便的發(fā)展途徑;其四，新技術、新材料、新工藝是地震勘測儀器迅速發(fā)展的基礎與依托，各個發(fā)展階段的地震勘探儀器，都不同程度借助了當時最為先進的傳感技術、數(shù)據傳輸技術、電子工程技術與計算機技術等信息化技術等，并且也選擇了當時最優(yōu)質、最先進的材料、工藝等;其五，全球范圍內電子工業(yè)制造技術標準化、規(guī)劃化、統(tǒng)一化發(fā)展，軟件技術的突飛猛進與各項華發(fā)展，促使地震勘探儀器硬件裝配愈加簡單與通用，且其系統(tǒng)特征以及核心技術亦開始更多的決定于應用軟件的性能與功能。換句話說，地震勘探儀器關鍵技術即為計算機軟硬件技術、電子工程技術等各項技術的整合與再現(xiàn)，具體其多樣化特點。

二、地震勘探探儀器發(fā)展中的幾項重要技術

地震勘探探儀器發(fā)展中的幾項重要技術可從以下數(shù)項進行舉例分析：

1.△∑技術

△∑技術屬于一種比較特殊的數(shù)學運算方式，在上世紀九十年代引入并逐步應用在地震勘測儀器上，發(fā)展到今天，已經成為諸多地震勘測儀器重要的核心技術。該項技術依據過采樣技術，依托其高速度來提升樣點采取精度，其廣泛應用，將傳統(tǒng)A/D轉換器的15位提升到了24位，這使得該項儀器在應用時由80dB以下瞬間提升到了110dB以上，該種技術下的轉換器擁有較大的分辨率，使其在應用時可不再借助模擬瞬時放大器，提升了整體系統(tǒng)的技術指標，尤其是控制系統(tǒng)的整體諧波失真度在0.001%之內。該項技術的有效應用，使得其可有效記錄以及保護大信號條件下的各個高頻弱小信號，亦能保證地勘勘測實現(xiàn)更精細、準確的成像。

2.數(shù)字傳感技術

在△∑技術得到廣泛的應用之后，開始出現(xiàn)以微電子機械技術為核心技術的數(shù)字傳感技術，該項技術的應用形成了數(shù)字傳感器，以該儀器為核心的地震勘測儀屬于第六代產物，其在技術特性上表現(xiàn)出如下特征：

其一，通過電信號平衡重力變化原理進行地震波信號的感應;其二，傳感器會在作用下輸出24位一個樣點信號;其三，相位頻率曲線以及幅度曲線處于500HZ時皆表現(xiàn)為一條平坦的曲線;其四，信號失真度不高于0.003%，瞬時動態(tài)超過90dB;其五，能夠自行識別并且主動校正垂直方向出現(xiàn)的傾斜角度。數(shù)字從觀感器屬于加速度型，可直接感受重力出現(xiàn)的變化，因其可不再裝備模擬檢波器的電磁感應機理以及機電結構，所以其突出貢獻又表現(xiàn)為不懼怕相應的雷電與工業(yè)頻率干擾。同時，數(shù)字傳感器擁有高度集成又自成一系的獨立單元，處于野外時不會當做組合來進行采集，故而擁有構建排列簡易、排查故障方便、不漏電、排列布放方便、質量輕、體積小、故障率低等優(yōu)點，其在縮減成本投入的同時，增加了施工質量與效率。當前階段，數(shù)字檢波器多用于精細目標勘探與多波三維勘探，為解決各項疑難地質問題以及提升勘探效果與質量提供了必要的系統(tǒng)保證。

3.網絡遙測技術

基于網絡軟硬件設備與各項信息化技術的快速發(fā)展，網絡遙測技術異軍突起，開始在地震勘探探儀器領域得到快速的發(fā)展與應用，該項技術應用原理實際上是以計算機通訊技術為核心，實現(xiàn)該項儀器的推廣應用，不同的是，所用的網絡遙測通訊將主機當做控制端與請求端，數(shù)據信息自節(jié)點傳輸至中央單元。儀器系統(tǒng)將全部的地面排列視為完整通暢的局域通訊網，所有的站點屬于網絡節(jié)點，服務器會按照既定的目標在網絡中的任一單元通過數(shù)據包的形式實現(xiàn)各項信息的交換。該項技術的優(yōu)勢在于可為野外各種排列形式提供可自由選擇的傳輸路徑以及自動分配的通訊資源，并可隨意設計適宜進行障礙跨越的排列聯(lián)接關系，以此來為跨越河流、建筑、道路等障礙物提供了可能性，提升施工靈活性的同時，可借助緩沖儲存器進行數(shù)據包重發(fā)以及非實時傳輸。

綜述，以上就地震勘探探儀器發(fā)展中的幾項重要技術進行了論述與分析，首先分析了該項儀器的發(fā)展軌跡，其后就三個階段的重要代表技術進行了闡述，概括其基本技術特點以及其相關的使用條件與對該項儀器發(fā)展的促進作用，并強調了要實現(xiàn)地震勘探儀器的長久發(fā)展，必須重視相應技術的發(fā)展。

參考文獻

[1]易碧金.地震數(shù)據采集系統(tǒng)的實時性探討[J].物探裝備，2013，（4）.

[2]易碧金.采用定時采集技術實現(xiàn)多臺地震儀器聯(lián)合施工[J].物探裝備，2012，（2）.