地震勘探仪器主要技术性能分析及改进探讨

通过对地震勘探仪器的主要技术性能的详细分析可以看出,无论是集中式数字地震仪还是24位Δ-∑A/D型遥测地震仪,都还记录不到大动态、高主频、宽频带的地震反射波,它们记录的中深层地震反射信号的瞬时动态范围均在60 dB左右.本文以水平层状介质的吸收衰减特性为依据,给出了智能程控型前置放大器和频谱均衡滤波器的数学模型.用智能程控型前置放大器补偿由于球面扩散所造成的振幅衰减;用频谱均衡滤波器补偿由于地层吸收所造成的振幅衰减.按此设计方案,研制真正具有大瞬时动态和高频提升功能的地震仪,对高分辨率地震勘探技术的进一步发展具有重要意义.     

DFS-Ⅴ型数字地震仪数字AGC的理论分析与探讨

数字AGC(自动增益控制)是数字地震仪中的关键部件之一。本文对DFS-V型数字地震仪中的数字AGC的基本理论进行了深入的理论探讨,建立了严格的工作流程图和工作方框图,对第一乘法器、第二乘法器、数字电平检测器、扩展和压缩发生器进行了深入的电路分析。最后结合主要的时序图,对DFS-V型数字AGC的整体工作过程进行了全面地评述。     

地震数据采集系统频谱均衡滤波理论研究

建立视等厚层状吸收介质模型,计算地层吸收衰减特性,以此为依据给出了频谱均衡滤波器的数学模型和设计框图。选择主频为200 Hz的雷克子波,理论计算原始地震反射波的特征参数（主振幅、主频率、频带宽度）。利用所设计的频谱均衡滤波器对原始地震反射进行滤波,能够有效补偿地层的吸收衰减,地震反射波的特征参数得到明显改善。时间从0.5～3.0 s,主振幅增强了20.55～30.40 dB,主频率提高了104～74 Hz,频带被拓宽了205～186 Hz,分辨率提高到2.9～13.9 m(分辨率提高了56%～67%)。     

Δ-ΣA/D转换技术及在地震勘探中的应用

Δ调制型A/D转换技术是Δ-ΣA/D转换技术的基础.本文阐述了Δ调制型A/D转换器的基本原理,对信噪比和Δ-ΣA/D转换器的噪声成形作用进行了分析与推导,深入探讨了Δ-ΣA/D阶次、信噪比及采样率之间的关系,并由此得出结论:当代遥测地震仪采用24位四阶Δ-ΣA/D转换器是高分辨率地震勘探精度的基本要求(瞬时动态范围或信噪比为120dB).     

高分辨率地震勘探智能程控型前置放大器的设计

根据大庆长垣北地区的地震参数(V0、β),建立视等厚层状吸收介质模型,选择200 Hz(主频)的雷克子波由浅至深计算地震反射波.计算结果表明,地层吸收衰减和球面扩散导致地震反射波振幅存在巨大差异,随深度增加振幅迅速衰减,地震仪记录信号的有效动态也迅速降低,但振幅的衰减主要发生在1.5 s前的中浅层.本文对地震仪采集站的前置放大器进行改进,设计一种智能程控型前置放大器,它的增益随深度自动增大,地层深度从0.5s~3.0 s,放大器的增益依次为0 dB、18 dB2、4 dB、30 dB3、6 dB和42dB,能够比较好地弥补地震反射波的振幅衰减.经该放大器放大以后,地震仪记录信号的有效动态均达到或超过110 dB,基本满足了高分辨率地震勘探对采集仪器记录动态的需要.     

△-∑A/D转换技术及在地震勘探中的应用

△调制型A／D转换技术是△-∑A／D转换技术的基础．本文阐述了△调制型A／D转换器的基本原理。对信噪比和△-∑A／D转换器的噪声成形作用进行了分析与推导,深入探讨了△-∑A／D阶次、信噪比及采样率之间的关系,并由此得出结论：当代遥测地震仪采用24位四阶△-∑A／D转换器是高分辨率地震勘探精度的基本要求(瞬时动态范围或信噪比为120 dB)．