专利名称：高分辨率地震勘探数据采集站及其采集方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探石油地质构造方面的数据采集站及其采集方法，特别适用于油田薄地层的地震勘探，同时也适用于煤田地质和水纹地质勘探。
现有技术中，采集站的核心部件之一是地震记录道板SC板，主要用于接受地震检波器传来的信号，同时也包含许多干扰信号〔如噪音、地面面波等〕，其中SC板上的低截滤波器就是用于滤除各种低频干扰信号。由于国内当前生产的DSC和DSE采集站的低截滤波器低截止频率太低，其频率只有8Hz～36Hz，因此在野外现场采集地下反射波过程中，产生的低频干扰波尤其是面波仍以大于高频信息40～60db能量被无限制地记录下来，如果将这些干扰信号进行放大，就会使有效的地震信号产生严重的失真，因此，也就无法保证地震反射波的高频信息能够准确地被记录到采集站内，从而影响了地层分辨能力，得不到薄地层的反射信息。
另外，上述传统采集站在现场的采集过程中，其采集方法是利用大面积、大数量检波器组合的方式。即需要在20m×90m的地面上，挖27个坑，排列布设27个检波器，并组合为一道，用于接受地震信号，并将其产生的地震反射波通过电线输入到采集站的记录仪中，同时还需打一口至少20米以上的深井以及用10～33Kg的炸药来人工激发地震波，为的是相对减小面波的影响，采用这种方法，一是对产生的高频信息具有截止作用，造成70～80Hz以上的反射波高频信息无法被记录下来，二是布设检波器时，需用的电线多，工作效率低，在人力物力上都造成了浪费。
本发明的目的是提供一种高分辨率地震勘探数据采集站及其采集方法，该采集站由于改变了低截滤波器的低截止频率，从而在接受地震反射信息时，有效地压制了低频干扰信号能量，保证了薄地层反射波的高频信息，准确地记录到采集站内。同时根据提供的新型采集站，简化了原有的采集方法，每道仅需利用单个检波器接受地震信号，提高了工作效率，而且节约了大量的人力物力，降低了成本。
实现本发明的目的所采取的技术方案是采集站由电源控制板〔PWT板〕、地震记录道板〔SC板〕和编码放大器板〔ADC板〕三块电路板组成，均装在一个铝合金制的壳体中，其内的PWT板用于供给电源传输信号、并控制另外两块板进行工作，SC板是地震记录道板，是采集站的核心，它直接接受地震检波器送来的各种信号，并进行线性放大，同时滤掉一些干扰信号，保留有效信号； ADC板是将SC板送来的信号首先进行离散采样，使模拟信号数据化，然后再放大。在本发明中，PWT板及ADC板仍采用原DSE板采集站中的公知技术。在新的采集站中，其主要特征在于通过改变SC板上的低截滤波器的电阻值，使原来的低截止频率从8～36Hz提高到84～108Hz，提高了低截止频率，以压制低频〔面波〕干扰波的能量，使之下降40～50db，这样在野外采集反射波信息过程中，强面波、低频干扰波得到了根本性的压制，使比面波低频干扰小50～60db的微弱高频反射信号，能够进入到采集站的记忆单元中来，达到有效地压制低频干扰波〔尤其是面波〕信号，记录高频信号的目的。
在本发明中，结合新的采集站，其采集方法也大大简化了，由常规的大面积、大数量检波器的组合方式，以及必备的深井和大量炸药的工作方法，简化为每道只需一个检波器埋设在300～500mm的浅坑中，用于消除地表层对高频信息的吸收作用，同时又防止了地面随机的高频干扰，而且只需要1～3Kg炸药和5～9米的浅井激发地震波，就能获得很好的地质勘探数据采集效果。
本发明的采集站，由于改变了原有电路板SC板中低截滤波器中的电阻值参数，反射波主频由20～40Hz提高到80～120Hz，频率谱宽度由10～60Hz拓宽到10～180Hz，在3000米以上的深度，分辨薄地层的能力，由常规的20～60米厚层提高到5～10米的薄层。同时，在采集地震信号的方法中，检波器由原来的27个减至1个，提高了工效，节省了采集成本。
下面利用附图进一步描述本发明的实施例。
图1是本发明采集站的框图示意图；图2是本发明中SC板的电路原理示意图；图3是本发明SC板中低截滤波器电路图。
从图1的框图中可以看出，该采集站由三块电路板组成，PWT提供电源，传输信号并起控制作用，SC板是地震记录道板，是由前置放大器和低截滤波器组成，用于将检波器送来的各种信号进行放大并滤除干扰信号，通过ADC板进行离散采样，使模拟信号数据化，然后放大。其中PWT板和ADC板仍采用公知的技术，沿用原板不再详述。
图2反映了地震信息通路。地震信号的输入来自检波器〔图中未示〕，首先由检波器在地震点拾取的地震信号通过输入电路1进入到SC板的前置放大器2，经低截滤波器3滤波后传至陷波器4〔滤除50Hz工业电干扰〕再进入到高截滤波器5〔滤除地面上的高频干扰〕，最后通过ADC板经采样控制放大，模拟转换后进入到采集站的存储器〔MEM〕中。前置放大器2、低截滤波器3、陷波器4分别与控制电路6相接。
参见图3，SC板中低截滤波器由电容器C1、C2、两个电阻组RI、RII，运算放大器及模拟开关和译码器〔图中未示〕组成。为了提高截止频率，将线路中的两个电阻RI〔包括R1、R2、R3、R4〕、RII〔包括R5、R6、R7、R8〕电阻值降低，R1～R8＝3.62～11.4KΩ，低截滤波器靠改变电阻值改变截止频率〔达到84～108Hz〕，电阻组R1～R4与R5～R8一一相对应地设置若干档位，分别接到电子开关上，开关由译码器的输出控制。
权利要求
1.一种高分辨率地震勘探数据采集站，包括电源控制板〔PWT板〕、地震记录道板〔SC板〕和编码放大器板〔ADC板〕，三块电路板均装在一个铝合金制的壳体中，其中SC板中的低截滤波器〔3〕是由电容器器C1、C2、两个电阻组RI〔包括R1、R2、R3、R4〕、RII〔包括R5、R6、R7、R8〕、运算放大器、模拟开关和译码器组成，其特征在于降低了低截滤波器中两个电阻组RI、RII的电阻值参数，R1～R8＝3.62～11.4KΩ，使低截止频率值为84Hz～108Hz。
2.根据权利要求书1所述的高分辨率地震勘探数据采集站的采集方法，其特征在于简化了采集方法，在现场采集过程中地面接收点每道仅埋设一个检波器，用于传输地震信号，只打一口5～9米浅并、用1～3Kg的炸药即可满足接受地震信号的功能，并通过输入电路将接受的信号传至采集站的SC板中。
全文摘要
本发明涉及地震勘探石油地质构造方面的数据采集站及其采集方法，特别适用于薄地层的勘探。该采集站的主要特点是，通过改变低截滤波器的截止频率，提高反射滤波频率，有效地压制了低频干扰信号能量，保证了薄地层反射波的高频信息准确记录到采集站内。利用本发明的采集站，其采集方法也得以简化，从过去的大面积、大数量检波器组，改为只需单个检波器即可满足接受地震信号的功能，提高了工作效率，节约了大量的原材料，降低了采集成本。
文档编号G01V1/24GK1109174SQ9410281
公开日1995年9月27日 申请日期1994年3月22日 优先权日1994年3月22日
发明者李忠 申请人:河南石油勘探局科技开发公司