基于Cirrus地球物理测量芯片的微地震数据采集器设计_王维波
2009年10月 物 探 装 备第19卷 第5期·专论与综述·
基于Cirrus地球物理测量芯片的
微地震数据采集器设计＊
王维波＊＊1,2 周瑶琪2 栗宝鹃3 闫 华2
(1.中科院地质与地球物理研究所,北京100029;2.中国石油大学(华东);3.胜利油田物探研究院)
摘 要
王维波,周瑶琪,栗宝鹃,闫华.基于Cirrus地球物理测量芯片的微地震数据采集器设计.物探装备,2009,19(5): 281～285
采用Cir rus公司的地球物理测量芯片CS3301A、CS5373A和CS5378设计了一种单通道微地震数据采集器,该采集器采用GP S模块获取经、纬度坐标和精确时间,采用大容量U盘存储数据文件,并以C8051F单片机作为处理器。该采集器的信号转换电路由程控放大器、24位A DC、Sinc+F IR+IIR多级数字滤波器等器件组成,其采样率可在1～2000之间选择。该采集器整体具有精度高、噪声低、功耗低的特点,适用于需要大量站点的微地震监测项目。
关键词 微地震 数据采集器 程控放大器 多级数字滤波器
ABSTRAC T
Wang Weibo,Zhou Yaoqi,Li Baojuan and Yan Hua.Design of micro-seismic data acquisition based on C irrus geophys-ical surveys chip.EGP,2009,19(5):281～285
A single-channe l micro-seismic data acquisitio n sy stem w as de signed out by using Cirr us chip CS3301A,
CS5373A and CS5378.T ake C8051F M CU a s the processor,this da ta acquisition system ado pts G PS-module to ob-tain latitude a nd lo ng itude co or dinates and precise time,ado pts lar ge-capacity U disk to do w ith da ta file sto rage.
Co nsist of prog ram-co ntrolled amplifier,24-bit ADC and Sinc+FIR+IIR digital filter s,the sampling rate o f such data acquisition sy stem can be1～2000.T his acquisition system has the fo llo wing advantag es:hig h accuracy,low noise, low pow er consumptio n and apply fo r the lar ge number o f micro-seismic monito ring pr oject.
Key words micr o-seismic,data acquisition sy stem,pro gr am-co ntro lled amplifier,multi-stag e dig ital filter
0 引言
在油气田开发工程中,注水、注蒸汽和水力压裂作业等都会诱发微小的地震,通过对这些微地震的监测可研究注水前缘和压裂裂缝的方位,这对油藏动态管理具有非常重要的意义[1]。
微地震监测分为井下监测和地面监测。井下监测施工复杂、施工成本高,但技术比较成熟。地面微地震监测目前发展迅速,它配合层析成像数据处理方法可以得到较好的处理结果,是微地震监测最新发展的方向[2,3]。
采用层析成像方法确定微地震的震源位置需要监测站点个数越多越好,且只需要采用单分量地震波数据即可[2]。我们采用Cirrus的地球物理测量系列芯片CS3301A、CS5373A和CS5378设计了一个高精度、低噪声、低功耗的单通道微地震数据采集器。该采集器采用GPS精确授时和U盘数据存储,其信号转换电路由程控增益放大器(PGA)、24位ADC、硬件Sinc+FIR+IIR多级数字滤波器等器件组成。该采集器适用于需要大量站点的野外微地震监测,如油气井水力压裂的微地震监测。
＊＊＊基金项目:山东省科技发展计划资助项目(2007GG20006008)。
王维波,男,1977年出生,讲师。现为中科院地质与地球物理所博士研究生,从事微地震仪器开发与数据处理方法研究。
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1 系统总体设计
Cirrus 的地球物理测量系列芯片CS3301A 、CS5373A 、CS5378为地震数据采集器的设计提供了极大地方便,它们具有精度高、噪声低、配置灵活的特点[4]。CS3301A 是一个适用于检波器的信号放大器,具有1～64可编程增益;CS5373A 有24位ADC 和DAC ;CS5378是数字滤波芯片,具有Sinc 、FIR 、II R 多级滤波器,采样率1～4000SPS (sample per secend )可选。
使用这3个核心芯片,再使用单片机(MCU )、GPS 模块和U 盘读写模块设计的单分量微地震数据采集器的总体功能结构如图1所示
。
图1 采集器总体结构图
系统功能主要可以分为以下几个部分:(1)信号转换:由3个Cir rus 芯片组成的信号放大、24位ADC 和数字滤波电路;
(2)G PS 模块:用于获取经、纬度坐标和精确时间;
(3)U 盘模块:用于存储采集的数据;(4)单片机:控制信号转换、CPS 模块、U 盘模块这3部分电路。
2 采集器硬件设计
2.1 信号转换电路
信号转换电路的功能是将检波器的模拟输出信号转换为数字信号,电路包括放大、24位ADC 和数字滤波三个部分。Cir rus 的三个芯片互相连接组成完整的信号转换电路,其中CS5378通过SPI 接口与MCU 连接,可以向M CU 输出转换结果,也可以通过M CU 配置放大倍数、信号输出采样率等。
(1)CS3301A 的电路
检波器的输出信号为差分信号,该信号在进入
CS3301A 之前需要进行限幅和阻抗匹配,其幅度限
图2 检波器输入调理电路
制在-2.5～+2.5V 之间,检波器输入调理电路如图2所示。
CS3301A 有两个外部差分信号输入通道:INA 和INB 。INA 用于检波器信号输入,INB 用于输入CS5373A 产生的测试信号。通过M UX1、M UX0管脚的配置可以选择CS3301A 当前处理的信号,见表1所列。
表1 C S3301A 输入方式选择输入选择
M UX1M UX 0800Ψ内部接地电阻00仅IN A 10仅IN B 01IN A +I NB
1
1
选择800Ψ内部接地电阻输入时可以测试电路整体噪声水平,正常工作时选择INA 输入。
CS3301A 的Gain2、Gain1、Gain0三个管脚用于配置放大器增益,增益配置关系见表2。
表2 CS3301A 增益选择表
增益G ain2G ain1G ain0X1000X2001X4010X8011X16100X32101X64
1
1
CS3301A 的M UX [1:0]和Gain [2:0]管脚与CS5378的GPIO 管脚连接,可以由CS5378灵活配
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置输入通道和放大倍数。
(2)CS5373A的电路
CS5373A具有四阶Δ-?24位ADC,功能是将CS3301A放大后的信号数字化,数字化后成为512kb/s 的比特流信号M DA TA,该信号被送入CS5378进行数字滤波。CS5373A还具有DAC功能,在接收CS5378的信号后产生检波器测试信号。
CS5373A与CS5378之间的连接如图3所示。MODE[2:0]用于选择CS5373A的ADC和DAC 工作模式,在本设计中没有考虑检波器测试功能,所以设置MODE[2:0]=000即可;A T T[2:0]是用于选择检波器测试信号的输出衰减;TDA TA是CS5378产生的测试信号的数字信号序列,供CS5373A的DAC做转换。
CS5373A与CS5378之间通过4个信号线连接完成ADC转换的控制与结果传输,分别是:
1)MCLK:CS5378产生的2.048M Hz时钟信号;
2)MSYNC:由CS5378发出的同步信号,重启CS5373A的ADC,用于同步;
3)MDA TA:CS5373A的转换结果,即512kb/s 的数字信号流
;
图3 CS5373A与CS5378的连接
4)MFLAG:CS5373A产生的输入信号的越限标志信号。
(3)CS5378的电路
CS5378的主要功能是将CS5373A的过采样数字信号流经过多级数字滤波后以SPI接口形式输出给M CU。CS5378具有Sinc+FIR+IIR的多级数字滤波结构(如图4),Sinc是必须经过的滤波器; FIR1和FIR2是低通滤波器;IIR1和II R2是高通滤波器;可选择在FIR1、FIR2、II R1、IIR2
任意一级
图4 CS5378的多级滤波器配置
滤波器后输出结果数据。我们可以自己设计滤波器
参数,也可以使用芯片自带的滤波器参数。
CS5378与M CU、GPS模块的接口电路如图5
所示。它与MCU之间通过硬件SPI接口连接的其
他几个管脚的功能如下:
1)BOOT:该管脚配置CS5378的启动方式。
低电平表示从MC U接收指令启动,高电平表示从
EEPROM启动;
2)DRDY:连接MC U的IN T0,一次数据转换
完成后该管脚产生下跳变事件,触发MC U的外部
中断,让MC U读取转换后的数据;
3)TIM EB:该管脚连接GPS模块的秒脉冲信
号,转换数据的状态字里记录该管脚是否有上跳变
事件;
4)S YNC:与M CU的GPIO连接,由M CU发
图5 CS5378与M CU、G PS模块的接口
出的同步信号,可以重新启动CS5378和CS5373A;
5)RESE T:与MC U的GPIO连接,由MC U
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控制CS5378复位。2.2 单片机电路
为降低功耗和成本,该采集器采用C8051F 单片机作为处理器。它主要负责连接CS5378、GPS 模块、U 盘模块及其他辅助电路,如图6所示
。
图6 单片机电路
MCU 与CS5378之间通过硬件SPI 接口连接,并使用了IN T0;与GPS 模块之间通过UART 接口连接,并使用INT1连接GPS 秒脉冲信号;与U 盘模块之间通过软件模拟SPI 接口连接。MC U 通过与这三部分的连接,实现了MC U 的GPS 数据接收、数据采集、文件存储的功能。
3 采集器软件设计
采集器的功能主要分为两个部分:
1)系统初始化与配置:包括对CS5378的初始化和配置、GPS 模块的初始化检测、U 盘模块的初始化检测。初始化正常后等待开始按键。
2)数据采集与存储:在开始采集后,首先在U 盘上创建一个用于保存采集数据的文件,然后读取GPS 时间和CS5378的输出数据,连续保存到前面创建的文件中。其间的关键是要处理好GPS 时间与采集数据点的对应关系,以便后期处理时对多个站点数据进行同步合并。
开始采集后主要靠IN T0和IN T1的中断程序进行处理,其中:INT1是GPS 秒脉冲中断,IN T0是CS5378数据准备好的中断。
3.1 INT1中断
IN T1接反向的GPS 秒脉冲信号,当按下开始
按键后,采集器将全局计数变量g ps PulseCnt 清零,启动IN T1中断,等待GPS 秒脉冲中断。G PS 秒脉冲中断处理程序代码如下:
void intp GpsPulse ()inter rupt 2 {
if (g ps PulseCnt ==0){//在第一个秒脉冲内
g ps getrmc ();//读取GPS 字符串
mem cpy (data buf [0],rmc str ,rmc long );cs5378 init ();//CS5378初始化cs5378 GPIO init ();EX0=1;
cs5378 start ();//CS5378启动采集Pin cs5378 sync =0;g ps PulseCnt ++;}
else if (gps PulseC nt ==1){//第2个秒脉冲
Pin cs5378 sync =1;//秒脉冲时同步
EX1=0;} }
这段程序处理了两个GPS 秒脉冲。在第1个秒脉冲到来时,程序读取GPS 时间和坐标,对CS5378初始化并启动采集和存储,将CS5378的SYNC 管脚置低电平,准备在下一秒发上跳沿同步信号。在第2个秒脉冲到来时,程序迅速将CS5378的SYNC 管脚置高电平,使CS5378与GPS 秒脉冲同步,同时关闭INT1中断。
GPS 秒脉冲同时还接至CS5378的TIM EB 管脚。GPS 秒脉冲的上跳沿事件(TB )会被记录到CS5378输出结果的状态字里。当采样点有GPS 秒脉冲上跳沿事件时,状态字为0×04,无事件时则为0×00。
CS5378输出结果的状态字可以用于确定数据点对应的精确时间,也可以确定实际采样率是否正确。图7是数据处理软件读取的采集文件(采样率为1000SPS )内带TB 标志的采样点信息,最左边一列是秒脉冲序号。有效数据从第2个带TB 状态的采样点开始,其精确时间是文件记录的GPS 时间再加2s 。从“采样点”这一列可以看到每个TB 事件之间有1000个采样点。
因为微地震数据采集是多个站点的分别采集,为了后期数据同步合并处理,需要单个采集文件持续采集的时间尽量长,但是时间偏差不要超过一个
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图7 采集文件带T B状态采样点信息
采样间隔。以一个文件持续采集10min为例,采样间隔为1m s,时间精度A就是
A=1ms
1000m s/s×60s/min×10min
=1.6×10-6为了保证CS5378达到这样的采样精度,采集器中必须采用高精度晶振,我们在设计中采用的是精度为1ppm的晶振。
3.2 INT0中断
IN T0中断接CS5378的DRDY信号,在CS5378转换完成一次采样后就触发中断,采集器的程序就会读取数据并保存。为了提高写U盘的速度,该程序开辟了两个缓冲区,每个缓冲区1024字节。两个缓冲区交替使用作为当前缓冲区,当前缓冲区写满后,程序会将另一个缓冲区作为当前缓冲区,同时将已写满的缓冲区内的数据写入U盘上的文件。往U盘上的文件写2500次满缓冲区数据(约10min)后就重新创建一个数据文件,并重新读取GPS时间,继续采集和存储过程。
4 采集器性能测试
我们总共组装了9台采集器,并对每台采集器做了各种测试,其主要的性能指标如下:
(1)采样率:可以采用500,1000,2000SPS的采样率稳定采样; (2)时间精度:GPS模块时间的均方根误差为50ns,连续采集10min,时间误差小于1个采样点;
(3)电路噪声:当CS3301A采用内部电阻连接时可以测试电路噪声。电路噪声与增益、采样率有关,表3是采样率为1000SPS时不同增益下的电路噪声;
表3 采样率为1000SPS时的电路噪声
CS3301A增益RM S噪声(μV)
X10.93～1.02
X20.04～1.08
X41.11～1.16
X81.46～1.50
X162.31～2.37
X324.16～4.41
X647.98～8.42
(4)功耗:采集器总功耗在260m A左右,采用7.2V,4800mA h的电池可以连续工作10h。
5 结束语
地面微地震监测技术在油气田生产中的应用越来越广泛。采用Cirrus地球物理测量芯片设计的单通道微地震数据采集器的精度高、功耗低,集成了GPS定位、精确授时和大容量数据存储功能,适用于需要大量监测站点,基于层析成像法震源定位的微地震数据采集,如水力压裂过程的微地震监测。
参考文献
1 宋维琪,陈泽东,毛中华.水力压裂裂缝微地震监测技术.中国石油大学出版社,2008
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收稿日期:2009-08-04
全球地震采集技术发展趋势分析
全球地震采集技术发展趋势分析 2014-12-04 15:16:00 1 地震采集声波多普勒传感器波场旋转分量多源地震采集双圆形采集吴伟分布式震源组合dsa 文|吴伟等 中石化石油物探技术研究院
地震技术结合多学科高新技术发展最新成果，在油气勘探开发中发挥了日益重要的核心支撑作用。在遵循采集、处理、解释一体化的发展思路下，借助于先进仪器装备和各种采集新技术的不断推出，地震采集技术近年来的发展明显加快，正向着适应更恶劣地表条件、更复杂地下构造和更隐蔽含油气圈闭勘探需求的精细采集方向发展。 采集理念由过去的追求共中心点叠加次数向“以记录波场为中心”转变，采用24位超万道地震仪、数字检波器加网络技术支撑，精细表层调查和模型驱动的采集设计，进行单点接收、大动态范围、无线化传输、超多道记录、小面元网格、高覆盖次数、高品质震源、多分量接收、全方位信息、环保型作业的高密度三维地震全波场采集，不断提高地震资料的纵、横向分辨率和有效信息的精确度。多源地震等高效地震采集技术的出现，提高了采集效率并给数据处理技术带来变革。本文从采集理念、新型传感器、多源高效地震、海上地震新技术等方面总结了近年来地震采集技术的发展动态，展望采集技术的发展方向。限于篇幅，没有详细介绍目前在采集中已普遍使用的一些方法技术，如采集前的模拟技术（局部照明分析、振幅分析等），激发接收条件的分析与改进，地震采集脚印的模拟与采集效应的消除，山前带、沙漠、滩海等特殊环境的采集等。 一些新的技术在采集中的应用，如稀疏采样（包括随机采样、压缩采样等在空间、时间域中突破采样定理要求的采集）、光纤传输等，文中也没有涉及。 1 “以记录波场为中心”的采集新理念
地球物理学专业
地球物理学专业人才培养方案 教研室主任： 系主任： 教学副院长： 院长：
一、专业代码：070801 二、专业名称：地球物理学 三、标准修业年限：四年 四、授予学位：理学学士 五、培养目标： 本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体、美等方面全面发展，具有良好的思想政治素质、人文素质、创新精神与实践能力，具有扎实的数理基础，掌握基本的地质学原理与方法，系统掌握地球物理学的基本理论、基本知识和基本技能，具有从事地震监测预测，地质矿产、煤田和油气资源勘查，道路桥梁的工程地球物理检测等方面的实际工作和研究工作初步能力的应用型人才。 六、基本要求： （一）知识要求： 1.具有基本的人文社科理论知识和素养，在哲学、经济学、法律等方面具备必要的理论知识，对社会有较强的适应能力； 2.具有扎实的数学、物理基础； 3.掌握基本的地质学原理与方法； 4.掌握地球物理场论、数字信号分析、水文地质学等专业基础知识； 5.系统地掌握固体地球物理学和勘探地球物理学的基本理论和基本知识； 6.掌握地震监测预测的基本理论与方法。 （二）能力要求： 1.具有较强的人际交往意识和初步的人际交往能力； 2.具有良好的自学能力和终身学习的意识； 3.具有独立思考问题、分析问题、解决问题的能力； 4.具有独立设计实验，并能对实验数据进行分析评价的能力； 5.具有独立地利用计算机进行文字和图像信息处理及进行科学计算的能力； 6.具有创新意识和创新精神，对特优学生要求具有质疑和挑战传统的理论、方法、假设的意识和能力； 7.了解全球自然灾害现状及防灾减灾体系研究发展趋势，具备综合防灾减灾意识及防震减灾宣传教育能力； 8.具有一定的提出新的问题和新的方法，分析、推断、解释新问题的能力； 9.得到从事基础研究和应用研究的初步训练。 （三）素质要求： 1．热爱祖国，具有高尚的民族气节、良好的道德品质和中华民族的传统美
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地震资料采集试题库 一、判断题，正确者划√，错误者划×。 1、弹性介质中几何地震学的反射系数只与上下介质的速度和密度有关。（） 2、纵波反射信息中包括有横波信息，因此可以利用纵波反射系数提取横波信息。（） 3、在纵波 AVO分析中，我们可以提取到垂直入射的纵波反射系数剖面。（） 4、当纵波垂直入射到反射界面时，不会产生转换横波。（） 5、SH波入射到反射界面时，不会产生转换纵波。（） 6、直达波总是比浅层折射波先到达。（） 7、浅层折射波纯粹是一种干扰波。（） 8、折射界面与反射界面一样，均是波阻抗界面。（） 9、实际地震记录可以用鲁滨逊地震“统计”模型表示为：反射系数（R(t)）与地震子波（W(t)）的褶积 S(t)=W(t)*R(t)。（） 10、面波极化轨迹是一椭圆，并且在地表传播。（） 11、检波器组合可以压制掉所有的干扰波。（） 12、可控震源的子波可以人为控制。（） 13、对于倾斜地层来说，当最小炮检距和排列长度不变，并且排列固定不动时，上倾激发与下倾激发可获得地下相同的一段反射资料。（） 14、单炮记录上就可以看出三维资料比二维资料品质好。（） 15、资料的覆盖次数提高一倍，信噪比也相应地提高一倍。（） 16、当单位面积内的炮点密度和接收道数一定时，面元越大，面元内的覆盖次数越高。（） 17、覆盖次数均匀，其炮检距也均匀。（） 18、无论何种情况下，反射波时距曲线均为双曲线形状。（） 19、横向覆盖次数越高，静校正耦合越好。（） 20、动校正的目的是将反射波校正到自激自收的位置上。（） 21、当地下地层为水平时，可以不用偏移归位处理。（） 22、偏移归位处理就是将CMP点归位到垂直地表的位置上。（） 23、最大炮检距应等于产生折射波时的炮检距。（）
复杂断裂带高精度地震采集技术及效果
[收稿日期]2011203216 [作者简介]孙永强(19642),男,2005年大学毕业,工程师,现主要从事地震采集生产技术管理工作。 复杂断裂带高精度地震采集技术及效果 孙永强,晁如佑,宗晶晶李亚斌,李金莲,付英露 (江苏石油勘探局地球物理勘探处,江苏扬州225007) [摘要]“十一五”期间,江苏油田相继在GY 凹陷的HL 、ZW 和WB 断裂带部署了YA 、ZD 、Z L 和CB 共4块高精度三维地震采集区域。3个断裂带断层发育,构造破碎,火成岩对下伏地层能量屏蔽严重,地 震资料品质较差;地表条件复杂,激发、接收条件横向变化大。为此,从观测系统、激发和接收3方面 入手开展方法研究,形成了面向目标的观测系统优化技术、以精细表层结构调查为重点的最佳激发参数 优选技术、基于保护高频成分的接收等技术,寻找到了一套适合GY 凹陷复杂断裂带的高精度地震采集 技术系列,达到了落实小断层分布,提高地震资料品质的目的。 [关键词]复杂断裂带;GY 凹陷;高精度;地震采集方法 [中图分类号]P631144[文献标识码]A [文章编号]100029752(2011)0720088204 为进一步提高GY 凹陷HL 、ZW 和WB 断裂带的资料品质,江苏油田于“十一五”期间相继部署了YA 、ZD 、ZL 和CB 共4块高精度三维地震采集区域,通过地震采集方法研究和实践应用,最终获得了较高品质的原始地震资料,取得了很好的勘探效果。 1 采集难点 1)三个断裂带构造破碎,波场复杂,不利于构造的准确成像[1,2]。 2)火成岩分布广泛,屏蔽作用强,影响了下伏地层的成像质量[3]。 3)原有地震资料信噪比低,反射能量弱,断裂带内层位难以追踪,小断层欠落实,影响构造的可靠程度。 4)工区表层结构多变。分为胶泥、流沙和软泥等激发接收区[4];激发岩性变化较快;古河道发育[5],常引起局部地区单炮品质变差。 2 关键采集技术 211 面向目标的观测系统优化技术 观测系统设计原则是每个CDP 面元内炮检距和方位角分布均匀;保证目的层有效反射信息有利于速度分析和成像;确保目标区的有效覆盖次数,使地震资料有足够的信噪比;覆盖次数均匀,有利于构造和岩性研究[6～11]。 在全面分析GY 凹陷复杂断裂带高精度地震采集难点的基础上,提出应用基于射线理论和波动方程的地震波数值模拟技术,采集参数论证过程中,针对构造破碎、火成岩屏蔽提出基于叠前成像的三维观测系统设计概念,根据高精度采集及满足勘探开发不同阶段的需求,采用可变面元技术,并应用照明技术优化采集观测系统的设计。面元的尺寸有4种,分别为10m ×10m 、10m ×20m 、20m ×20m 、20m ×40m 。以YA 高精度三维地震资料为基础,通过采集方法后评估,优化采集方案。以20m ×20m 面元为?88?石油天然气学报(江汉石油学院学报) 2011年7月 第33卷 第7期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI ) J ul 12011 Vol 133 No 17
地震资料采集现场规范
地震资勘探现场监督工作规范 中国石油天然气物探监理 北京康胜得石油技术有限公司 二〇〇〇年七月 1
1 适用范围 本规范规定了地震资料采集监督在质量监督过程中的行为及对采集质量检查的内容和要求；本规范适用于地震资料采集监督的全过程。 2 准备工作 2.1 收集监理委托合同、作业承包合同、工程（技术）设计、合同中指定的技术标准和规定、以往的地震剖面及所属工区的其它相关资料。 2.2 熟悉作业合同要求、地质目标、工程（技术）设计要求；熟悉委托方授予现场监督的职责和权力及对监督工作的具体要求。 2.3 踏勘和了解工区地表情况、表层及地下地震地质条件（地层分布情况、地球物理特征、地震资料品质、干扰波发育情况等）。 2.4 熟悉以往的采集方法及拟定的采集方法，了解采集方法论证的基本内容及过程。 3 作业方资质及招标承诺条件的监督检查 3.1 组织结构健全，技术人员、职民工配备符合合同要求，特殊岗位人员（爆炸员、安全员等）必须具有上岗培训操作证书。 3.2 地震仪器系统（包括勘探仪器、爆炸机、大线、采集站、检波器等）、测量仪器系统（包括全站仪、GPS接收机等）、现场处理机系统符合规定要求，各种机动设备、后勤装备满足合同要求，设备的出厂合格证书、检验证书齐全。 3.3 技术设计达到招标承诺条件。 3.4 HSE体系健全、官员到位，基地建设、药库设置及管理符合安全规定。 4 作业方质量保证体系的建立和运行办法的监督检查 4.1 质量保证体系建全，组织机构落实，质量保证措施及配套政策健全。 4.2野外采集全过程有质量控制网络、质量控制点和质量控制关键点，并能有效进行时实监控。 4.3 各级质量检验按照技术检验标准和要求对各工序质量起到监控作用。 4.4 完成采集项目的技术支持和技术保证措施能起到质量保证作用。 4.5 野外采集工作量能按作业合同规定如期完成。 5 编写和制定监督工作计划 按照公司监理规划、作业承包合同、监理委托合同和工程（技术）设计中的技术要求和质量要求，结合工区特点和作业队伍状况编写和制定监督工作计划。 2
《应用地球物理学》主要知识点要点
一、名词 正演（问题）：已知地质体求其引起的异常。（给定地球物理模型，通过数值计算或物理模拟，得出相应的地球物理场） 反演（问题）：已知异常反推地质体的形状和产状。（已知异常的分布特征和变化规律，求场源的赋存状态（如产状、形状和剩余密度等） 重力勘探：重力勘探是观测地球表面重力场的变化，借以查明地质体构造和矿产分布的物探方法。 零长弹簧 零点漂移：在相对重力测量中，由于重力仪灵敏系统的弹性疲劳、温度补偿不完全等因素，仪器读数的零点值随时间而不断变化。 重力场强度：单位质量的物体在场中某一点所受的重力作用。 大地水准面：以平静海平面的趋势延伸到各大陆之下所构成的封闭曲面，作为地球的基本形状。 重力异常：由地下岩矿石密度分布不均匀所引起的重力变化，或地质体与围岩密度的差异引起的重力变化。 自由空间重力异常：对实测重力值只做正常场与高度校正。 布格重力异常：观测重力差值经过正常场校正、地形校正和布格校正之后得到异常称为布格重力异常。 均衡重力异常：布格重力异常再进行均衡校正。 重力梯级带：重力异常等值线分布密集，异常值向某个方向单调上升或下降。 三度体：x,z,y,三个方向都有限的物体。 二度体：地质体沿走向方向无限延伸。 特征点法：根据异常曲线上的一些点或特征点（如极大值点、零值点、拐点）的异常值及相应的坐标求取场源体的几何或物性参数 磁法勘探：利用地壳内各种岩矿石间的磁性差异所引起的磁异常来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理勘探方法 磁异常：通常把研究对象引起的磁场部分叫做磁异常，而周围环境和围岩引起的磁场同归为正常场。 磁场强度：单位正磁荷在磁场中所受的力。 磁感应强度：磁感应强度为场源在观测点的磁场强度与磁化物体所形成的附加磁场强度的和。
北京大学空间物理与应用技术研究所-北京大学地球物理学系
北京大学空间物理与应用技术研究所 空间物理学是人类进入太空时代以来迅速发展起来的新兴学科。它主要研究太阳系特别是日地空间中的物理现象与规律，研究空间环境及其对人大空间活动和生态环境的影响。空间物理学主要包括太阳大气物理学，日球层（即行星际）物理学、磁层物理学、电离层物理学及电波传播及应用、高层人气（热层和中层）物理学、空间探测实验与技术。空间环境学，空间等离子体物理学及日地关系学等分支，是一门应用性强的交叉性的基础学科。 当前，人类已进入开发太空资源，开创空间产业的新时期，空间通讯和导航已广泛应用。空间对地观测正在迅速发展。空间材料和制药工程已开始诞生，空间发电系统也将运行。月球基地和行星开发将在下一世纪上半叶出现。我国是一个空间技术大国，空间应用的一些领域已进入实用阶段。人类的航天活动必须以对太空环境的认识为基础。目前日地系统整体过程的研究和地球空间环境预报已在全球范围内广泛开展。21世纪将是空间技术和科学蓬勃发展的新世纪，空间物理学人才大有作为。 北京大学空间物理与应用技术研究所2002年刚刚成立，其前身是成立于1960年的空间物理学专业。四十年来已培养出一大批日地空间物理、空间环境和空间应用等领域内的杰出的科学家和工程技术人才，其中有中国科学院、国防科工委、航天部门和高等院校等诸多系统的各级领导、技术骨干，有国际影响的空间物理学家和空间环境专家等，有的还被评选中国科学院院士；他们为发展我国的空间科学事业做出了巨大的贡献。 本研究所是国家空间物理学博士点和硕士点，现有中国科学院院士1人，教授7人（其中博士生导师3名），副教授、高级工程师和高级实验师4人，博士后1人。此外还有博士研究生和硕士研究生近20人。 本专业教师知识面广，教学水平高，科研成果出色。先后承担了22项国家自然科学基金项目和国家基金委“日地系统能量传输研究”重大项目两项课题及“863”高科技项目，还参与了国家科委攀登计划。多次获得国内外重大科学奖励，（仅2001年就获得两项国家自然科学二等奖，且均为第一获奖人），有的被选为中国科学院院士、有的被选为国际宇航科学院院士、有的被聘为欧空局卫星星座计划国际合作科学家。 在实验条件方面，本专业现已建成“电离层和电波传播实验室”，“等离子体探测实验室”和“高层大气探测实验室”。本专业教师利用这些实验条件承担过航天部的“无线与等离子体相互作用”，“返回卫星等离子体鞘套”及中美合作科学卫星项目等研究工作，还承担了航天部关于卫星表面电位和星内粒子辐射方面的重要任务。此外，本专业还进行“电离层多普勒效应”和“宇宙噪声”的日常观测，具有电离层垂直和斜向探测的能力。并已开始向美国地球物理中心交换观测资料。 本专业同国际一些知名的空间物理研究单位，如美国加州大学洛杉矶分校地球与行星物理研究所、德国马克斯普朗克高空物理研究所等，以及国内空间和科学研
固体地球物理学
固体地球物理学 （学科代码：070801） 一、培养目标 本学科培养德、智、体全面发展，具有坚实的地球物理理论基础和系统的专业知识，了解固体地球物理学和与其相关学科发展的前沿和动态，能够适应二十一世 纪我国经济、科技和教育发展的需要，并具有较熟练的实验技能和较强的动手能力，具有较全面的计算机知识，具有独立从事该学科领域研究和教学能力的高层次人 才。 二、研究方向 1. 地震学、 2. 地球动力学、 3. 岩石物理、 4. 应用地球物理学、 5. 城市地球物理学 三、学制及学分 按照研究生院有关规定。 四、课程设置 英语、政治等公共必修课和必修环节按研究生院统一要求。 学科基础课和专业课如下所列。 基础课: GP15201★地球内部物理学★（4） GP15202★ 地球动力学★（4） GP15203★地球物理反演★（4） 专业课：
GP14201 计算地震学（3） GP14202 地球物理学进展（4） GP14203 地震学原理（4） GP15210 地震勘探（3） GP15211 定量地震学（4） GP15212 地震偏移与成像（4） GP15213 工程地震学（4） GP15214 岩石本构理论（4） GP15215 应用地球物理学（3） GP15216 地球内部电性与探测（4） GP15218 现代计算机与网络应用（3） GP15219 固体力学（4） GP15220 城市地球物理学（3） GP15701 地球物理高级实验（2） PI05204 工程中的有限元法（3） GP16201 固体地球物理理论（4） GP16202 地球科学中的近代数学（4） GP16203 地球科学前沿讲座（4） 备注：带★号课程为博士生资格考试科目。 五、科研能力要求 按照研究生院有关规定。 六、学位论文要求 按照研究生院有关规定。
地震资料采集合同
说明 一、起草单位与起草人 二、注意事项 1、本合同适用系统内场景, 发包方和承包方均为中石化系统内单位所发生的地震资料采集业务。 2、本合同的修改。修改本合同不影响甲方实质性权利义务的，应经甲方兼职合同管理员审查同意。修改本合同影响甲方实质性权利义务的，应经甲方专职合同管理员审查同意。 3、具体条款使用说明。 (1)地震资料采集合同示范文本作为一个整体，其内部的各条款内容之间是具有关联性的，在实际应用过程中如对个别条款做出变动，那么其相对应的条款也要做出相应的调整。如：要调整双方权利义务的条款内容，在与之相对应的违约责任条款中也要改动相应的内容。 (2)文本中质量标准和技术要求条款的规定，应结合实际针对地震资料采集的具体情况，选择、引用明确的标准，并把该质量标准详细列明作为本合同的组成部分。 (3)文本中HSE条款对甲方、乙方在安全、环保、健康方面做出了原则性的要求和规定，在实际操作中可以引用HSE方面的法规或相关规定执行，或双方另行签订HSE责任书将内容细化，并作为合同的附件双方共同遵守。 ( 4)文本中的价款支付方式和费用的调整，可根据具体项目的不同和本单位的习惯性做法，在与乙方协商一致后做出调整。 ( 5)违约金的约定在文本中都是以“空格”的形式列出的，在实践过程中应根据具体情况协商做出约定。 (6)违约责任条款中关于赔偿限额的规定，参考国内同行业在此问题上的惯例，制定出一个客观的、合理的赔偿额度。 (7)文本中有关“时间” 、“期限”的要求，在实际填写中应结合生产实际，按照地震资料采集施工作业的工序、施工要求制定出合理的时间和期限。
合同编号： 地震资料采集合同 （系统内） 发包方（甲方）：___________________________________ 承包方（乙方）：___________________________________ 为明确甲、乙双方就地震资料采集工程施工过程中的权利义务关系，根据《中华人民共和国合同法》的有关规定，经双方协商达成一致订立本合同，以资共同遵守。 第一条定义及解释 i.i二维地震工作量：指地震测线满覆盖长度，单位为千米（Km。 1.2三维地震工作量：指地面水平满覆盖面积，单位为平方千米（Kn2）o 1.3覆盖次数：指地下同一反射点或反射面元重复接收次数。 第二条合同标的 2.1项目名称：______________________________ 。 2.2工区位置：______________________________ 。 2.3 工区范围：____________________________ 。 2.4工作量： 2.4.1二维地震工程以满覆盖千米为计算单兀，共计Km 。 2 2.4.2三维地震工程以设计满覆盖面积为准，共计Km。 2.4.3特殊点试验：炮（或Kn）。 2.4.4表层调查：小折射---------- 个；微测井------——口 2.5地质任务：________________________________ 。 第三条承包方式 采用总承包的方式。由乙方自行组织设备、工具、材料及人员完成本采集项目的全部工作，按照设计要求取全取准各项资料，按照合同规定的质量标准在规定的工期内完成采集作业任务。 第四条价款（费用）与结算方式 4.1二维地震工程资料采集以千米为结算单元, ______________ 元/ Km。 4.2三维地震工程资料采集以满覆盖面积为结算单元，_____________ 元/Km2。
地震资料采集与处理
序号成绩 中国地质大学（）本科生 实验报告 《地震资料采集与处理》上机实验报告 姓名：建明 班级： 061154 学号： 指导老师：卞爱飞 小组成员：建明，朴青峰 完成日期： 2018年5月11日
目录 1.一维带通滤 波……………………………………………………………………………………………… (1) 2. 动校正与叠加 (10) 3. 偏移算子点脉冲响应 (14) 4. 叠后数据偏移 (17) 5. 总结 (21)
1.一维带通滤波实验 1.1.实验目的 利用一维频率域滤波方法分析实际地震资料中有效信号与干扰波的时空分布特征，掌握低通、带通、高通滤波器的设计方法和相关SU模块的调用方法，设计频率域滤波器进行有效信号与噪音的分离，对滤波前后地震剖面进行处理效果对比显示，分析一维滤波方法的优缺点。 1.2.基本原理 本实验核心处理模块为sufilter常用的模块调用方法为： sufilter
地球物理学应用中的人工智能和动力系统
地球物理学应用中的人工智能和动力系统 Alexei Gvishiani, Schmidt United Institute of Physics of the Earth RAS, Russia Jacques Octave Dubois, Institut de Physique du Globe de Paris, France Artificial Intelligence and Dynamic Systems for Geophysical Applications 2002, 347pp. Hardcover EUR 119.00 ISBN 3-540-43258-2 Springer-Verlag 本书是一套两卷的丛书，作者用新的人工智能和动力系统技术采集、管理和研究地球物理学数据。第1卷《地球物理学应用中的动力系统和动力学分类》已于1998年发表，本书为该丛书的第2卷，介绍地球物理学、地球动力学和自然灾害中应用新的几何分类归并方案、动力系统和模式识别算法等论题。原来的数学技术是建立在经典和模糊系模型上的，而应用本书描述的人工智能技术大大超越地球科学应用的界限。
全书分成两部分，共有6章。第一部分用人工智能分析地球物理数据(有3章)，涉及用几何分类归并和模糊逻辑解决地球物理数据分类问题的新概念和新方法。第1章动力学和模糊逻辑群集和分类；第2章地物理学、地震学和工程地震学中的应用；第3章地震易发区的识别和地震风险评估。第二部分分形和动力系统(有3章)，讨论不同的理论工具及它们在用大的地球物理数据集的自然系统模化中的应用，用分形和动力系统分析地貌(大陆和海洋)、水文、深海探测、重力、地震、地磁和火山所生成等的数据。第4章分形和多分形；第5章动力系统的特性和长时间系；第6章结论和远景。 本书可供从事地球物理学研究和实际工作的科学家、工程师，以及大学教师和高年级学生参考。 罗银芳，研究员(中国科学院计算技术研究所) Luo Yinfang, Professor (Institute of Computing Technology, the Chinese Academy of Sciences)
地震学原理与应用Chapter5b(1)
二、地震波辐射源的理论模式 1.集中力系点源 (1)集中力 弹性力学中为了分析连续体的运动，引入： Δm为ΔV中之质量；ΔF 为 Δm所受之合力。 1)r点上单位质量所受的体力(密度)： 2)r点上单位体积所含质量受到的体力(密度)： V r , m Δ F Δ lim )t,r ( X V Δ ∈ = → Δ V Δ r t), ,r ( X t),r (ρ m Δ F Δ V Δ m Δ lim V Δ F Δ lim t),r ( F V V ∈ = = = → Δ → Δ 即运动方程中的体力项。
*如果：???? ?Δ?=Δ∈≠V r 0,V r 0,t),r ( F *如果：(t) g t)dV', r'( F lim V V =∫ Δ→Δ当ΔV 趋于r 点时，积分有限。则称g(t)为作用在r 点上的集中力。 用Dirac δ函数表示： F(r, t)＝g(t)δ(r) (2)力场的势函数(用Φ和Ψ表示) *据场论分析，矢量场作Stokes 变换(分解)： 0,t),r ( F =Ψ??Ψ×?+Φ?=① *对①式两边分布求散或求旋： Ψ ??=Ψ??Ψ???=Ψ×?×?=×?Φ?=??2 2 2 )(F ;F ②
它们都是泊松方程(非奇次的拉普拉斯方程)，有定解 ∫∫ ∞ ∞ ×?= Ψ???=dV' ) r' -r (π 4 t) , r' (F ') t ,r (;dV') r' -r (π 4 t), r' (F ' t),r (Φ③ *求③式的积分：
第二式也可类似导出。力势可由给定的力场表示： ?? ? ? ?? ?×?=Ψ???=Φ∫∫∞∞dV'r t), r' (F 4π1 t),r (dV'r t) , r' (F 4π1 t),r (** ④ (3)几种基本的集中力系点源的弹性波辐射场 (均匀各向同性弹性全空间) 1)单个集中力引起的位移场(基本解)*运动方程： F u μ)u ()μ2(λt u ρ22+×?×?????+=??⑤ *位移矢量场的Stokes 分解(用小写字符?和ψ表示)： ψ;ψu =??×?+??=⑥
第七章 地震预测1
地震学原理与应用
第七章 地震预测
一、概说
当今世界，各种自然灾害频频发生，全世界每年大约发生20起严 重的自然灾害，年平均死亡8万余人，经济损失80余亿美元。自然灾害 是对现代科学的挑战。 地震灾害的猝发性和惨重性给人类以极大威胁，地震所造成的巨 大灾害和损失，遥居各种自然灾害之首。 1995年1月17日，日本兵库县南部地震(MW＝7.2)，发生在工业发 达、人口密集的现代化大都市大阪－神户地区。这个地震造成人员死 亡5413人、受伤2.7万人；直接经济损失超过1000亿美元。 2011年3月11日，发生在日本东北部海域的MW 9.0地震及诱发的 海啸，已确认造成14435人死亡、11601人失踪；造成了重大人员伤亡 和财产损失 。
2013-5-27 地震学原理与应用第七章 2
大陆是人类主要活动地区，发生在大陆的地震虽只占全球 地震的15％，但大地震给人类造成的损失却占全球地震损失的 85％。中国是世界大陆区地震分布最广的国家，据1970-1980年 的统计，地震造成的伤亡和损失超过了其他国家和地区的总 和，地震预报的紧迫性明显地摆在中国地震工作者面前。 2008年5月12日下午14:28发生在四川汶川地区的MS8.0级地 震，截至8月25日统计，确认死亡69226人，失踪17823人，受伤 374643人，累计受灾人数4624.9048万人。直接经济损失估计超 过8451亿元人民币。 党和国家领导人多次到灾区视察、指导抗震救援工作。
2013-5-27 地震学原理与应用第七章 3
地震数据采集计算机辅助设计系统简介
!"第#$卷#期$%%%年&月 中国煤田地质 ’()*+,(*(+-(.’/01) 2345#$135# 6785$%%% 地震数据采集计算机辅助设计系统简介 刘有年，何文欣 9煤炭科学研究总院西安分院，西安:#%%;<= 作者简介：刘有年9#"!&>=，男，#"?<毕业兰州大学地质 学专业，地震勘探与计算机应用。 收稿日期：#""">%;>#"收到，#""">#%>$;改回编 辑：孙常长 图#重复观测系统示意图9@炮点位置 ?’AB 点位置 !检波点位置= 摘要：三维地震勘探中特观设计的可视化和精确化是迄今为止长期困扰勘探界同行的难题之一，该文介绍的地震数据采集计算机辅助设计系统应用软件，以其形象的用户界面和简易的交互式操作方式使这一难题迎刃而解。 关键词：三维地震勘探；检波器；炮点；观测系统；覆盖；排列中图分类号：B!&#C
082-2012 地震勘探资料采集项目收队验收规程
Q/SHXB 中国石化西北油田分公司企业标准 Q∕SHXB 0082—2012 地震勘探资料采集项目收队验收规程 2012-03-01发布 2012-03-15实施 中国石化西北油田分公司发布
Q/SHXB 0082—2012 1 目录 前言 (2) 1总则 (3) 2范围 (3) 3规范性引用文件 (3) 4验收方式 (4) 5验收依据 (4) 6验收程序 (4) 6.1验收申请 (4) 6.2验收程序 (4) 7验收内容及要求 (5) 7.1采集工作量 (5) 7.2技术质量指标 (5) 7.3过程控制资料 (6) 7.4成果资料 (6) 7.5质量保证措施运行资料 (6) 7.6 HSE保证措施运行资料 (7) 7.7其它承诺履行情况 (9) 8验收结论 (9) 8.1合格 (9) 8.2不合格 (9) 附录A（资料性附录）地震勘探资料采集项目收队验收书 (10) 附录B（资料性附录）VSP项目资料采集作业收队验收书 (22) 参考文献 (30)
Q/SHXB 0082—2012 前言 地震勘探是油气田勘探开发的重要手段，是确保油气增储上产的主要技术措施之一。为保证地震勘探资料采集项目的施工质量以及HSE目标的实现，依据行业标准，结合西北油田分公司多年石油物探项目的管理经验，编写了中石化西北油田分公司的企业标准《地震勘探资料采集项目收队验收规程》，旨在进一步规范化地震勘探资料采集项目的收队验收。 本标准提出单位：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司工程监督中心。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司工程监督中心。 本标准归口单位：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司标准化委员会。 本标准起草人：吴云海杜永明刘霞 本标准附录A、附录B为资料性附录。 2
应用地球物理学习题答案
一、名词解释 1地震勘探：是以不同岩石、矿石间的弹性差异为基础，通过观测和研究地震波在地下岩石中的传播特性，以实现地质勘查目标的一种研究方法。 2震动图：用μ～t坐标系统表示的质点振动位移随时间变化的图形称为地震波的震动图。 3波剖面图：某一时刻t质点振动位移μ随距离x变化的图形称之为波剖面图。4时间场：时空函数所确定的时间t的空间分布称为时间场。 5等时面：在时间场中，如果将时间值相同的各点连接起来，在空间构成一个面，在面中任意点地震波到达的时间相等，称之为等时面。 6横波：弹性介质在发生切变时所产生的波称之为横波，即剪切形变在介质中传播又称之为剪切波或S波。 7纵波：弹性介质发生体积形变（即拉伸或压缩形变）所产生的波称为纵波，又称压缩波或P波。 8频谱分析：对任一非周期地震阻波进行傅氏变换求域的过程。 9波前面：惠更斯原理也称波前原理，假设在弹性介质中，已知某时刻t1波前面上的各点，则可把这些点看做是新的震动源，从t1时刻开始产生子波向外传播，经过Δt时间后，这些子波波前所构成的包拢面就是t1＋Δt时刻的新的波前面。10视速度：沿观测方向，观测点之间的距离和实际传播时间的比值，称之为视速度。V* 11观测系统:在地震勘探现场采集中，为了压制干扰波和确保对有效波进行√×追踪，激发点和接收点之间的排列和各排列的位置都应保持一定的相对关系，这种激发点和接收点之间以及排列和排列之间的位置关系，称之为观测系统。
12水平叠加：又称共反射点叠加或共中心点叠加，就是把不同激发点不同接收点上接收到的来自同一反射点的地震记录进行叠加。 13时距曲线：一种表示接收点距离和地震波走时的关系曲线，通常以接收点到激发点的距离为横坐标，地震波到达该接收点的走时为纵坐标。 14同向轴：在地震记录上相同相位的连线。 15波前扩散：已知在均匀介质中，点震源的波前为求面，随着传播距离的增大，球面逐渐扩展，但是总能量保持不变，而使单位面积上的能量减少，震动的振幅将随之减小，这称之为球面扩散或波前扩散。 二、判断题 1．视速度小于等于真速度。× 2．平均速度大于等于均方根速度。× 3.仅在均匀介质时，射线与波前面正交。× 4.纵波和横波都是线性极化波。× 5.地震子波的延续时间长度同它的频带宽度成正比。× 6.倾斜界面情况下，折射波上倾方向接收时的视速度等于下倾方向的视速度。× 7.折射波时距曲线是通过原点的直线，视速度等于界面速度。× 12．瑞雷面波是线性极化波。× 8.折射波的形成条件是地下存在波阻抗界面。× 9.对水平多层介质，叠加速度是均方根速度。√ 10.从各个方向的测线观测到的时距曲线极小点位置，一般可以确定反射界面的大致倾向。√ 11. 相遇观测系统属于折射波法的观测系统√
浅层区地震勘探资料采集方法
浅层区地震勘探资料采集方法 为了满足我国地质工作的要求，做好地震勘探采集工作是必要的，这需要针对不同的工作状况展开分析，落实好地震勘探采集工作的相关策略。受到地形特征、地震勘探技术、施工地表特殊性的影响，浅层地震勘探采集工作面临着一系列的问题，为了解决这些问题，需要进行适合设备的采用，保证资料采集设计方案的优化，从而满足当下地震勘探工作的要求，保证资料采集体系的健全，提升其资料采集的准确性。 标签：复杂地区；浅层地震勘探；采集方法；浅层地表层性质；地层介质传播 1 采集仪器准备工作及观测系统应用工作 （1）在物理勘探过程中，地震勘探模式是一种重要的模式，这种模式需要进行弹性波的激发，在传播过程中，弹性波穿过地层介质，从而发生一系列的折射、反射及投射状况，再进行专业仪器的使用，记录好这些振动，通过对这些信息的分析及研究，得到地质界面、地质形态等构造的相关信息，通过对这种方法的应用，可以进行岩石或者矿床等性质的分析。这种地震勘探方法比较流行于非金属矿产、沉淀型能源矿产等的采集，文章以复杂地区的煤田地震勘探为例子，进行浅层地震勘探采集方法的深入分析。 在实践过程中，地震勘探工作需要选用好适当的仪器，在地震勘探过程中，需要针对不同勘探目标，进行相关采集仪器的使用，确保這些仪器设备的良好性能性。在浅层地震勘探过程中，需要进行中小型采集仪器系统的使用，要保证系统的良好性能。在浅层地震勘探采集过程中，系统采集模式主要分为两个部分，分别是分布式采集数字传输模式及集中式模拟传输模式，这两种模式具备不同的工作侧重点，其性能参数指标也存在差异。 目前来说，我国的煤田地震勘探体系依旧是不健全，缺乏地震勘探的核心技术应用，缺乏国产的先进仪器。在实践过程中，多使用国外的先进仪器，这些仪器普遍是大中型仪器，比如428XL系统。在实践过程中，国产的轻便分布式采集系统也能得到应用，这种分布式采集系统具备以下特点，其采集信号保真度比较高，系统输入的噪声比较小，具备良好的采样率，具备良好的施工环境适用性。 （2）为了满足地质勘探工作的要求，需要做好浅层区的地震勘探采集工作，需要实现观测系统的强化，做好二位地震观测的相关工作。在二位地震观测应用中，比较常见的是多覆盖观测系统，这种观测系统的选择，需要根据不同的施工条件进行应用。在工程实践中，如果勘探深度比较大，具备较多的仪器道数，就需要进行端点放炮的使用，如果勘探深度比较浅，为了有效提升浅层的覆盖率，必须进行中间放炮的模式开展。在实践过程中，要保证中间放炮观测系统不同工作模式的协调，需要针对地下地层的相关工作环境，进行该系统的具备选择及应用。
复杂山地三维地震勘探采集技术
收稿日期:2001-09-06;改回日期:2001-12-10。 作者简介:邓志文,男,1964年生,高级工程师,长期从事地震采集、静校正和VSP 等工作。 文章编号:1000-1441(2002)01-0015-08 复杂山地三维地震勘探采集技术 邓志文,倪宇东,陈学强,胡永贵,李振华,白焕新 (中国石油集团地球物理勘探局采集技术支持部,河北涿州072751) 摘要:复杂山地三维地震采集中存在着地表及地下条件复杂,激发及接收条件差,原始资料信噪比低以及静校正问题突出等难题,同时地下多为高陡复杂构造,资料成像也很困难。针对这些难点,在目标技术设计,卫星遥感数据的应用,激发参数的优化及静校正方法等方面进行了分析和研究,提出了结合地震剖面确定空间采样间隔和勘探区域;利用卫星遥感数据进行采集技术预设计及激发位置的选择;采用多种震源联合激发和引入山地三维静校正模型高速参考面等一些新的观点,探索出了一套适合复杂山地三维地震勘探的技术设计,观测系统选择,激发参数选择及静校正技术等采集方法。 关键词:山地三维地震;采集;设计;卫星遥感;激发参数;静校正中图分类号:P631.4+13 文献标识码:A 3D seismic acquisition in complex mountainous areas Deng Zhiwen,Ni Yudong,Chen Xueqiang,Hu Yonggui,Li Zhenhua,Bai Huanx in (A cquisition T echnical Suppor t Depar tment of BGP,CN PC,Zhuozhou 072751,China) Abstract:Because of the complex surface and subsurface conditio ns as w ell as poor shooting and r eceiving conditio ns en -counter ed in 3D acquisition in mountainous areas,the data acquired are low in S/N ratio,and difficult in static corr ection and imag ing.After a detailed analysis of problems associated w ith layout design,optimization of shooting parameters,and stat ic correction,thi s paper dev eloped a suite of methods that ar e suitable for data acquisition in complex mountainous ar -eas.T he proposed methods include that spat ial sample interval and ex plor at ion areas are determined accor ding to sei smic profiles,layout and shoot ing locations are chosen by use of satellite remote sensing data,surveys are carried out with a combination of seismic sources,and a high velocit y reference datum is used. Key words:3D seismic survey in mountainous areas;acquisition;layout;satellite remote sensing ;shooting parameter; static correct ion 复杂山地地震勘探中存在以下难点:1)地表起 伏大,表层结构复杂,老地层出露,交通条件差,导致野外施工困难和静校正问题非常突出;2)激发、接收条件普遍较差,原始单炮记录上多次折射干扰、面波、随机干扰和高频干扰等干扰波非常发育,而且复杂多变,有效反射能量相对较弱,资料信噪比低;3)地下构造复杂,逆掩推覆作用使高角度老地层出露,造成速度拾取中的多解性和在时间方向上的反转,因而难以确定准确的叠加速度场,增加了处理难度;4)高陡多断裂复杂构造,横向速度变化大,难以准确地叠加成像和偏移归位。 中国石油集团地球物理勘探局在复杂山地勘探中经过多年的探索,形成了一套二维山地地震采集、处理和解释技术,发现了多个大型油气田。但二维山地地震在解决高陡逆掩推覆构造问题中存在一些缺点,国内外又没有成功的复杂山地三维地震勘探 经验,为此,中国石油集团地球物理勘探局在山地三维地震勘探中进行了一系列的技术攻关,探索了一套适合复杂山地三维地震的勘探方法。本文主要以KL2气田山地三维地震勘探为例,阐述其中的主要采集技术。 1 面向目标的技术设计 三维采集技术设计的参数包括:CM P 面元大小、道距、覆盖次数、最大炮检距、接收线距、炮线距、炮点距、观测系统以及观测方向等。一般在论证这些参数时,先从现有剖面上读取有关地球物理参数, 第41卷第1期2002年3月 石 油 物 探CEO PHY SICA L PRO SP ECT IN G FO R PET ROL EU M Vo l.41,No.1 M ar.,2002
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