论文摘要
石油薄储层探测野外数据采集问题的实质就是在野外数据采集中如何提高地震勘探分辨率。地震数据采集仪器系统是野外地震数据采集的关键设备,野外采集的地震数据的质量取决于采集仪器。目前地震勘探的分辨率还很低,其根本原因是还没有能够满足高分辨率地震勘探需要的采集仪器系统。动态范围是地震勘探仪器非常重要的技术指标,反映仪器记录大小信号的能力和精度,高分辨率地震勘探要求仪器能够记录到动态范围高达120dB的地震反射信号。无论是上个世纪使用的集中式数字地震仪还是目前使用的24位遥测地震仪,它们的瞬时动态范围也只有60～70dB,这还远远满足不了高分辨率勘探的需要。高分辨率地震勘探要求地震仪所记录的地震反射波具有较高的主频和较宽的频带,由于地层的高频吸收衰减效应,导致地面接收的反射波主频率大大降低、频带严重变窄。所以,要想获得地震勘探的高分辨率,就必须在仪器记录之前对地层吸收衰减进行补偿。论文对地层吸收衰减效应进行了较深入的理论分析,建立了平面波振幅方程的四种数学表达形式。对地震勘探而言,用纵波速度来表示平面波的振幅方程尤为重要,这样给地层吸收衰减的理论计算带来了极大的的方便。论文给出了地震层位意义上的地层吸收衰减模型的建立方法:已知某一地区的地震参数T0、V0、β,计算地震平均速度Vav ,用Vav代替地震纵波速度来计算地层吸收衰减;再者是已知某一地区的地震参数T0、V0、β,并且这三个参数随不同深度而变化,按不同的T0时间对地层进行划分,根据Dix公式计算各层的层速度Vn,用Vn代替平面波振幅方程中的纵波速度,从而计算单层的地层吸收衰减。论文根据大庆长垣北地区的地震参数,建立了六层视等厚吸收衰减模型,选择200Hz的雷克子波作为震源激发子波,由浅至深（0.5s～3.0s）对地震反射参数进行了理论计算。结果表明:时间深度从0.5s～3.0s,反射波的振幅和频率均有很大降低,振幅变化为-95.14dB～137.39dB,频率变化为81Hz～37Hz。以上述理论计算为依据,论文给出了地震数据采集仪器系统的改进设计方案:首先设计一个智能程控型前置放大器,取代传统的固定增益的前置放大器,用它来补偿由于球面扩散所造成的振幅衰减;之后是设计一个频谱均衡滤波器,用它来补偿由于地层吸收衰减所造成的振幅衰减和频率降低。根据所建立的地层吸收衰减模型建立频谱均衡滤波器传递函数的数学模型,给出其电路组成框图,并用二维楔状体地质模型做正演模拟。模拟的结果表明,所设计的频谱均衡滤波器能够有效补偿地层对高频的吸收衰减,地震勘探的分辨率得到了显著提高,时间深度从0.5s～3.0s,分辨率提高的百分比为82.6%～75.9%。
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标签：地质工程论文; 地震数据采集论文; 高分辨率地震勘探论文; 地震仪器论文;