微测井/波速测井压电地震数据采集系统的制作方法

本发明属于地球物理勘探与测量领域，涉及石油﹑天然气、煤炭及矿产资源勘探﹑工程基础勘察等方面，具体涉及一种微测井/波速测井压电地震数据采集系统。

背景技术：

静校正工作在地震勘探资料处理中是一项非常重要的基础工作，在取得微测井低速带、降速带厚度及速度数据后，能够精确的计算出静校正量并用于地震资料处理中，用该方法做出的叠加剖面连续性好，分辨率和信噪比也比较高。

目前，国内外微测井使用最多的是利用电磁感应原理做成的活动线圈式地震检波器串接收微测井的激发信号。受其原理和结构的限制，这种检波器的灵敏度低和抗干扰能力差。施工中必须要用炸药或雷管做激发震源，这不仅浪费资源、污染环境，还给安全带来了隐患；而且通常都是成串使用，且需要推靠装置，增加了生产成本、劳动强度和事故率、从而也降低了生产效率。

技术实现要素：

为克服现有技术不足，本发明目的在于提供一种高灵敏度的微测井/波速测井压电地震数据采集系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

微测井/波速测井压电地震数据采集系统，包括挑扁担型的压电地震检波器、数字化单元和数据存储、处理及显示单元；

所述挑扁担型的压电地震检波器包括质量体、螺柱、电源引线、上盖、信号输出线、阻抗变换电路板、外壳体、信号引线、压电器件、基座和内壳体；

基座上下两个面上分别反方向各安装一组压电器件和一个质量体，两个压电器件串联连接，基座、基座两面的压电器件、质量体刚性连接在一起后与阻抗变换电路板一起安装在壳体内密封，基座上下两面的质量体不与壳体相接触，基座与壳体刚性连接在一起；电源引线、信号输出线和信号引线分别焊接在阻抗变换电路板相应焊点上；

所述数字化单元用于将压电地震检波器采集的模拟信号数字化并输出；

数据存储、处理及显示单元用于将数字化单元发来的信号进行处理并以波形显示出来，并将数据进行存储。

进一步，一端有螺纹的螺柱从下边质量体的中心孔插入，通过中心有孔的下边压电器件、中心有孔的基座、上边中心有孔的压电器件拧入上边中心有螺孔的质量体，使基座、基座两面的压电器件、质量体刚性连接在一起。

进一步，所述数字化单元包括依次连接的前端信号调理电路、程控放大器、A/D变换器、逻辑控制电路和数据存储电路，逻辑控制电路还连接有可编程控制模块。

进一步，所述数据存储、处理及显示单元采用微型计算机。

进一步，所述基座、压电器件和质量体刚性连接后安装在内壳体内，阻抗变换电路板安装在内壳体的上端，内壳体上端封口后装入外壳体中，由上盖密封。

进一步，电源引线和信号输出线通过上盖的中心孔引出，上盖有内螺纹，上盖拧在有外螺纹的外壳体的上端，压在内壳体的上面，使上盖、内壳体和外壳体紧紧的连接在一起。本发明的微测井/波速测井压电地震数据采集系统，包括挑扁担型压电地震检波器、数字化单元和数据存储、处理及显示单元；所述挑扁担型压电地震检波器是在基座上下两个面上分别安装有压电器件和质量体，上下两组压电器件反方向安装串联连接，基座上边的和下边的质量体及压电器件压紧在基座上下两个面上，这使检波器的灵敏度提高一倍，同时大大地提高了检波器抗外界干扰的能力，有利于提高检测信息的分辨率和检测小信号的能力；这种检波器输出信号的相位与震源在检波器的上方或下方无关，这对微测井/波速测井是非常有益的。

与原有的电磁感应微测井系统相比较，灵敏度有了数量级的提高，灵敏度的提高使得在微测井中用锤击的方法作震源成为可能，避免使用炸药和雷管作震源，这不仅节约了成本，而且避免了炸药对大气环境的污染，消除了炸药的不安全隐患；一个足够高灵敏度的压电检波器就能满足微测井采集信号的需要，而且不需要推靠装置，只需检波器外壳自然贴靠井壁即可。具有省力省工高效的优点。所以，微测井/波速测井压电地震数据采集系统是一种高效、节能、安全、环保的地震数据采集系统。

【附图说明】

图1.微测井压电地震数据采集系统原理框图；

图2.微测井挑扁担型压电地震检波器结构示意图；

图中：1-质量体、2-螺柱、3-电源引线、4-上盖、5-信号输出线、6-阻抗变换电路板、7-外壳体、8-信号引线、9-压电器件、10-基座、11-内壳体。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图1所示，微测井/波速测井压电地震数据采集系统其特征在于由三部分组成：挑扁担型压电地震检波器，数字化单元和数据存储、处理及显示单元。

微测井/波速测井压电地震数据采集系统，其特征在于：包括挑扁担型压电地震检波器、数字化单元和数据存储、处理及显示单元；

如图2所示，所述挑扁担型压电地震检波器包括基座上下两边各有一个质量体1、螺柱2、电源引线3、上盖4、信号输出线5、阻抗变换电路板6、外壳体7、信号引线8、基座上下两边各有一组压电器件9、基座10和内壳体11；

基座上下两个面上分别安装有压电器件和质量体，两组压电器件反向安装串联连接，基座、压电器件和质量体通过螺柱刚性连接在一起后安装在内壳体中，内壳体的上端安装阻抗变换电路板，电源引线、信号输出线和信号引线分别焊在阻抗变换电路板相应的焊点上，然后内壳体上端封口，装入外壳体内，电源引线和信号输出线通过上盖的中心孔引出，有内螺纹的上盖拧在有外螺纹的外壳体的上端，压在内壳体的上面，使上盖、内壳体和外壳体刚性的连接在一起。

基座上下的压电器件反方向安装串联在一起，这样能使检波器的灵敏度提高一倍，同时大大地提高了检波器抗外界干扰的能力，有利于提高检测信息的分辨率和检测小信号的能力。

与原有的电磁感应微测井系统相比较，灵敏度有了数量级的提高，灵敏度的提高使得在微测井中用锤击的方法作震源成为可能，避免使用炸药和雷管作震源，这不仅节约了成本，而且避免了炸药对大气环境的污染，消除了炸药的不安全隐患；一个足够高灵敏度的压电检波器就能满足微测井采集信号的需要，而且不需要推靠装置，只需检波器外壳自然贴靠井壁即可。

用HF3216微测井/波速测井压电数据采集系统进行了多次微测井试验，取得了非常好地效果。与原有的电磁感应法微测井系统相比较，灵敏度有了数量级的提高，灵敏度的提高使得在微测井中用锤击的方法作震源成为可能，避免使用炸药和雷管作震源。

该系统中的挑扁担型压电地震检波器的结构与以往的压电地震检波器的结构不同，它输出信号的相位与震源的位置(震源在检波器的上方或下方)无关，这对微测井/波速测井是非常有益的。同时，这种结构的检波器不仅灵敏度高、信噪比也高、抗干扰能力强。

所述数字化单元用于将压电地震检波器采集的模拟信号数字化并输出；

数据存储、处理及显示单元用于将数字化单元发来的信号进行处理并以波形显示出来，并将数据进行存储。

所述数字化单元包括依次连接的前端信号调理电路、程控放大器、A/D变换器、逻辑控制电路和数据存储电路，逻辑控制电路还连接有可编程控制模块。所述数据存储、处理及显示单元是安装有专用软件的微型计算机。

所述基座10、压电器件9和质量体1刚性连接后安装在内壳体11中，阻抗变换电路板6安装在内壳体11的上端，电源引线3、信号输出线5和信号引线8分别焊在阻抗变换电路板6相应的焊点上，内壳体11上端封口后装入外壳体7内，电源引线3和信号输出线5通过上盖4的中心孔引出，有内螺纹的上盖4拧在有外螺纹的外壳体7的上端，压在内壳体11的上面，使上盖4、内壳体11和外壳体7刚性的连接在一起。

本发明还具有省力省工高效的优点。所以，微测井/波速测井压电地震数据采集系统是一种高灵敏度、高信噪比、高效、节能、安全、环保的地震数据采集系统。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定专利保护范围。