地震检波器及其发展趋势
五种地震检波器
五种地震检波器地震检波器是一种将机械振动转换为电信号的地震勘探专用振动传感器，是槽波地震勘探仪器中接收地震信号的个器件，它的性能会影响地震勘探结果。
煤矿井下地震信号的信噪比较低、波形场复杂、地震勘探条件复杂，因此研制针对于槽波地震勘探的检波器非常重要。
实际勘探中应用为广泛的地震检波器为动圈式地震检波器。
随着技术和方法的不断创新，检波器类型越来越丰富。
我国开展了许多针对地震检波器的应用研究和试验工作，研究了三分量MEMS地震检波器、光学地震检波器、压电式地震检波器、电化学地震检波器等新型检波器。
1、动圈式地震检波器根据资料显示，大部分槽波勘探都是使用动圈式地震检波器，它属于速度型地震检波器。
在使用动圈式地震检波器进行槽波地震探测时，经常检测到一种频率为400Hz 的形似自激振荡或感应干扰的现象。
经研究发现，它是由于两分量速度检波器中检波器芯体的高频谐振引起，术语称之为检波器二次谐振。
速度检波器的二次谐振属于机械谐振范畴，二次谐振现象在各种型号的动圈式地震检波器产品上都存在。
对于精度要求较高的槽波地震勘探而言，这种高频谐振就变得十分有害而不容忽视。
对于检波器的二次谐振现象，可以改用加速度检波器芯体，这样可以从根本上解决这个问题。
2、光学地震检波器光学地震检波器主要是利用光波敏感元件的特性研制的，根据传感机理的不同可以分为强度调制型、光纤光栅型、马赫–曾德尔干涉型、迈克尔逊干涉型、萨格纳克干涉型、法布里珀罗干涉型、光纤激光型以及光栅型等，各种类型的光纤地震检波器研究取得了不少实验室及实际应用成果。
光学检波器具有灵敏度高、安全可靠、频带宽、动态范围大、适应性强等优点。
光学检波器有较强的抗电磁干扰能力，是未来地震检波器有可能采用的主要技术之一。
但光学检波器制作工艺难度大、成本高，目前广泛应用于井下槽波地震勘探尚有难度。
3、电化学地震检波器电化学地震检波器是利用电化学原理，将振动信号转换为电信号的检波器。
近年来，通过技术改进已经成功研制了实用的电化学地震检波器，并实现了产品化。
地震勘探技术进步与发展趋势
地震勘探技术进步与开展趋势一、三维地震技术80年代以来，三维地震技术的广泛应用推动了整个油气工业的开展，其应用效果是有目共睹的，人们普遍认为，三维地震是增加储量、提高产量和钻井成功率的有效方法。
三维地震技术经过二十余年的应用日趋成熟和完善，无论是装备、采集技术、处理技术和解释技术都有长足的进展。
近年来，全世界三维地震工作量猛增，随着三维勘探本钱的不断降低，三维取代二维已成定局。
三维地震技术已成为当今世界油气勘探的主导技术之一。
1、地震装备技术地震装备技术的开展是地震勘探技术开展的根底。
自从90年代以来，24位多道地震仪取得了突破性进展，当前先进的地震仪器的主要技术特点如下：采集道数大幅度增加，一般在千道以上，可达上万道；记录动态围增大；小采样率、宽频带记录；具有现场实时交互的质量监控系统和实时相关功能。
SEG 66届年会上发表的“二千年地震系统〞一文指出了地震仪器的开展趋势：轻型、数千道、高可靠性、每道单价降低、采集数据存储在采集站上由中心站控制、控制方式无线电或电缆任选。
此外，三维地震技术的迅猛开展促进了有关技术的进步，如：高效震源、高精度检波器、GPS定位系统、海底电缆OBC，适于复杂地表的运载设备等。
目前，胜利油田的地震采集装备严重老化，不能适应复杂地表勘探以及高精度勘探的要求，更新装备，提高采集水平和精度是当务之急。
2、采集技术〔1〕覆盖次数普遍提高：80年代初由于受地震仪器道数的限制，三维覆盖次数多以12次为主，90年代初随着多道地震仪器的出现，三维覆盖次数一般为20—30次，一些低信噪比地区的覆盖次数那么高达60 —120次以上。
〔2〕观测系统灵活多样：传统的三维观测系统一般为条带式，近年来由于先进仪器设备的出现，三维观测系统的设计也采用了一些新的技术，如“全三维〞观测系统、棋盘式观测系统、可变面元观测系统、不规那么或蛛网观测系统以及放射状观测系统等。
〔3〕采集速度明显加快：在提高采集速度方面，除了采用多道地震仪外，还采用了扫描编码方法〔可控震源〕，同时用两个以上的振动器以不同的扫描信号产生振动，实现多炮同时采集。
2024年油气勘探用地震检波器市场规模分析
2024年油气勘探用地震检波器市场规模分析1. 引言地震检波器是油气勘探领域中不可或缺的重要工具，用于记录地震波在地下岩石中的传播和反射情况，从而确定地质结构和油气资源的位置与分布。
本文对油气勘探用地震检波器市场规模进行详细分析，以帮助企业了解市场现状、发展趋势和机遇。
2. 市场规模概述据统计数据显示，全球油气勘探用地震检波器市场在过去几年保持了稳定增长。
市场规模主要由采购单位（如石油公司、地质探测单位等）的需求驱动，同时受油气勘探投资的影响。
3. 市场主要细分领域油气勘探用地震检波器市场主要包括以下几个细分领域：3.1 传感器类型传感器是地震检波器的核心组件，根据其工作原理和应用场景的不同，可以分为压电式传感器、光纤传感器和MEMS传感器等。
不同类型的传感器在市场中占据不同的份额。
3.2 使用方式地震检波器的使用方式主要分为手持式和固定式。
手持式地震检波器适用于野外勘探和易于移动的场景，而固定式地震检波器则用于长期固定在地下，进行连续监测。
3.3 区域分布油气勘探用地震检波器市场在全球范围内分布广泛，主要集中在油气资源丰富的地区。
北美、中东、亚洲和欧洲等地都是重要的市场。
4. 市场动态因素油气勘探用地震检波器市场的规模发展受到多种因素的影响，包括以下几个方面：4.1 油气勘探投资油气勘探的投资规模是市场发展的主要动力之一。
随着全球能源需求的增长和油气资源的减少，各国纷纷增加勘探投资，推动了地震检波器市场的扩大。
4.2 技术创新地震检波器技术的不断创新也是市场规模增长的重要因素。
新型传感器、数据处理算法和成像技术的应用，提高了勘探效率和精度，促进了市场的发展。
4.3 政策支持一些国家和地区出台了鼓励油气勘探和开发的政策措施，包括减税、补贴和减少审批时间等。
这些政策支持也有助于推动地震检波器市场的增长。
5. 市场竞争格局油气勘探用地震检波器市场竞争激烈，主要存在以下几个特点：5.1 企业竞争情况市场上存在众多地震检波器供应商，其中一些企业具有较强的研发能力和市场拓展能力，占据主导地位。
2023年油气勘探用地震检波器行业市场分析现状
2023年油气勘探用地震检波器行业市场分析现状近年来，随着全球油气资源日益减少，油气勘探的重要性显得越来越突出。
地震勘探是一种常用的油气勘探技术，而地震检波器则是地震勘探的基础工具之一。
本文将从市场规模、市场结构、主要厂商、技术趋势等方面对油气勘探用地震检波器行业进行市场分析现状。
市场规模目前，全球油气勘探市场规模巨大，并且不断扩大。
根据市场研究统计数据，2019年全球油气勘探市场规模已经达到了300亿美元，预计到2025年将达到500亿美元。
地震勘探市场是全球油气勘探市场的重要组成部分，地震检波器是地震勘探的重要工具，其市场规模也随着全球油气勘探市场的增加而逐年扩大。
市场结构地震检波器行业的市场结构比较稳定，主要包括三类产品：万向地震检波器（OMNI）、三分量地震检波器（3C）和四分量地震检波器（4C）。
其中，OMNI 是最常见的地震检波器，其检测范围广、精度高，在陆地和海洋都能使用。
3C地震检波器可同时测量地下的水平、垂直和径向的地震波方向，是陆地地震勘探的主要工具，最近在海洋地震勘探中的应用也正在逐渐增加。
4C地震检波器扩展了3C地震检波器的检测范围，还能测量土壤压缩波，可以用于海洋底部沉积物、冰层和岩石的勘探。
主要厂商地震检波器行业的竞争比较激烈，主要厂商分布在北美、欧洲和亚洲。
全球主要的地震检波器厂商包括美国GeoSpace、Canary Islands Applied Geophysics、英国Geometrics、瑞士Sercel和日本万方地球物理等。
此外，在中国国内也有不少地震勘探仪器厂商，如北京瑞达恒、中科富士达、长沙华天等。
技术趋势在地震检波器技术方面，研究人员正在不断探索创造新、更精确的勘探技术。
近年来，随着技术的不断更新，地震监测网络已经达到了智能化和自主化的程度。
勘探团队可以通过遥控传感器收集数据，并通过无人机和人造卫星实时监测数据。
此外，针对不同需要，地震检波器还在不断创新，例如开发了硬度各异的地震检波器以适应不同的地质环境。
地震勘探仪的发展与趋向
地震勘探仪的发展与趋向遥测地震仪具有很多优点:如基于分布式数据采集的设计理念,提高了仪器的带道能力,适合三维地震勘探;大线中传输的数据为数字信号,大幅降低了信号传输过程中的道间串音、天电干扰、工频干扰等影响;去掉了转换开关、瞬时浮点放大器和模拟滤波器等,减轻外设和系统质量,降低了功耗,提高了工作效率;采用24位A/D转换器,使记录动态范围增大、量化误差(白噪声)减小;采样率大幅提高,波形畸变减小,频带宽度增大,串音减小;另外,采用遥测技术实现数据的网络传输,传输速率增加,可以实现实时采集;在地震仪中植入GPS(GlobalPositioningSystem)授时系统,使地震仪可以独立定位、同步授时。
当然,该仪器也存在一些缺点,如检波器和采集站之间传输的信号为模拟信号,处于数据采集前端的检波器的动态范围一般只有50~60dB,采集道数增加后仪器系统显得笨重等。
第5代———全数字遥测地震仪2002年,ION公司首次研制出MEMS(MicroE-lectroMechanicalSystems)加速度检波器。
可以替代传统的动圈式传感器,地震勘探仪又进入了一个新的发展阶段。
目前,以MEMS检波器接收为特征的全数字遥测地震仪中,无线采集系统的代表性仪器有FireFly、Hawk、UNITE,有线采集系统的代表性仪器有428XL、System-Ⅳ等,核心技术与器件为MEMS技术全数字传输记录。
该采集系统的外设能耗低、质量小、斜角度可达±180°、带道能力可达10万道,采用三分量全数字传感器接收,动态范围达120dB(4ms)、失真小(-90dB)、频带宽(0~800Hz),幅频特性好、数据传输可靠性高,具有超低噪声、动态范围大、向量保真度高等优点,一些地震勘探队伍也已引进了设备。
全数字遥测地震仪的主要特点有:①采用MEMS数字检波器,解决了高频信号接收的问题;②检波器直接输出数字信号,大幅提高了信号保真度;③采用新工艺使仪器的集成度更高、体积更小、质量更小、耗电更少。
地震检波器
一、运动方程的建立
检波器内部各组 成部分的运动关系如 右图所示。于是有：
y=z+x
1.弹簧克服惯性体重力后
的拉力FK FK kx
2.线圈受到的电磁阻尼力
FL
s2 R
dx dt
3.铝制线圈的电磁阻尼力
FT
dx dt
根据牛顿第二定律导出电动式检波器的运动方程如
信号的？
3.（独立）分析电动式检波器的幅频特性和 相频特性。
第二节 压电式地震检波器
压电效应：某些介质。当沿一定方向对其施力而使 它变形时，内部就会产生极化现象，同时在它的两个表面 上便产生符号相反的电荷（作用力方向改变时，电荷的极 性也随着改变）。当外力去掉后，又重新恢复不带电的状 态，这种现象称为压电效应。
时，没有尖峰出现。
③当 D=h/ω0 1/ 2
时，刚好不出现尖峰，或 者说尖峰出现在无穷远处， 这种状态称为最佳阻尼。
D=h/ω0 1/ 2
（2）电动式检波器 的相位特性为：
φ （ ω ）＝ -arctan2Dω ω 0 ω 20-ω 2
绘出电动式检波器的 相位特性如图：
可知，φ（0）=0°， φ （ω0）=-90°， φ（∞）=180°，在ω=0、 ω0、 ∞三个 频率处，不同阻尼的电动 势检波器均有相同的相移， 而其它频率上，不同阻尼 的电动式检波器的相移是 不相同的。
压电陶瓷属于铁电体一类的物质，是人工制造 的多晶压电材料。它具有类似铁磁材料磁畴结构的 电畴结构。
这种由机械效应转变为电效应，或者由机械能转 换为电能的现象，就是正压电效应，而由电效应转变 为机械效应或者由电能转变为机械能的现象，就是逆 压电效应。
第二章 地震检波器
第二章地震检波器地震检波器是把传输到地面或水中的地震波转换成电信号的机电转换装置，它是野外地震数据采集的关键部件。
第一节电动式地震检波器工作原理：当地震波到达地面引起机械振动时，线圈对磁铁作相对运动而切割磁力线，根据电磁感应原理，线圈中产生感生电动势，且感生电动势的大小与线圈和磁铁的相对运动速度成正比。
图2-1（a）电动式检波器基本结构图2-1（b）电动式检波器外形图2-2 检波器内各部分的运动关系图2-2 检波器内各部分的运动关系12一、运动方程的建立运动方程反应的是检波器线圈运动与地面运动的关系。
规定：z ——地面产生的向上位移y ——线圈框架（惯性体）的向上位移x ——线圈相对磁铁的向下位移（x ＜0），并且：y z x =+1．弹簧克服惯性体重力后的拉力K FK F kx =- （2-1）2． 线圈受到的电磁阻尼力根据法拉第电磁感应定律，线圈两端输出的电动势为dtdxs dt dx dx d n dt d ne ⋅=⋅==φφ dxd ns φ=称为机电转换系数，也叫空载灵敏度。
线圈中的感应电流为：c o e ei R R R==+式中c R 是线圈内阻，o R 是线圈负载电阻。
感应电流受到的电磁力L F ：dtdx R s R e s i dx d n F L ⋅-=⋅-=⋅-=2φ （2-2） 3． 铝制线圈框架受到的电磁阻尼力当圆筒形铝制线圈框架在磁场中运动时，线圈框架内将产生涡电流。
涡电流产生涡旋磁场，此涡旋磁场与永久磁场相互作用的结果也是阻止线圈框架的运3动，这种电磁阻尼力与线圈框架相对磁铁的运动速度成正比：dtdxF T μ-= (2-3) 根据牛顿第二定律，将式（2-1）、（2-2）和（2-3）相加：2222222()k L T s dxF F F k x R dtd yd z d x M M dt dtdt μ++=-⋅-+⋅⎛⎫=⋅=⋅+ ⎪⎝⎭ 即 222221dtzd x M k dt dx R s M dt x d -=+⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅+μ （2-4） 一般式 2220222dtz d x dt dx h dt x d -=++ω （2-5）MRs h 2/2+=μ——衰减系数，M K /0=ω——自然频率 。
2024年油气勘探用地震检波器市场需求分析
2024年油气勘探用地震检波器市场需求分析1. 引言地震勘探是油气勘探领域的重要技术手段之一，而地震检波器是地震勘探中不可或缺的设备。
本文旨在分析油气勘探用地震检波器的市场需求，并对其前景进行评估。
2. 市场概述地震勘探市场是一个巨大的商机。
近年来，全球需求持续增长，特别是新兴经济体的油气勘探市场呈现出强劲的增长态势。
地震检波器作为地震勘探的核心设备，其市场需求与油气勘探市场密切相关。
3. 市场需求分析3.1 技术要求提高随着油气勘探技术的不断发展，对地震检波器的技术要求也在不断提高。
传统的地震检波器已经无法满足长距离、高精度勘探的需求，因此市场对新型地震检波器的需求不断增加。
3.2 勘探规模扩大随着全球对油气资源的需求不断增加，油气勘探规模也相应扩大。
油气公司在勘探过程中需要大量的地震检波器来进行勘探活动，市场需求量持续增加。
3.3 替换升级需求部分地震检波器已经使用多年，性能和技术水平相对较低，需要被更先进的设备替换。
因此，市场上存在大量的地震检波器替换升级需求。
3.4 新兴市场增长潜力随着全球油气勘探市场饱和，一些新兴市场如亚洲、非洲等地的油气勘探市场潜力逐渐被挖掘。
这些新兴市场对地震检波器的需求量增长迅速，成为地震检波器市场的新增长点。
4. 市场前景评估油气勘探用地震检波器市场前景广阔。
随着油气勘探活动的增加，对地震检波器的市场需求将进一步扩大。
同时，随着技术的进步和应用领域的拓展，地震检波器的市场份额进一步提升的潜力巨大。
然而，市场竞争也日趋激烈。
众多厂商纷纷加大研发投入，推出更先进、更高性能的地震检波器。
在市场需求与技术创新的双重推动下，地震检波器市场呈现出快速增长的趋势。
5. 结论油气勘探用地震检波器市场正面临着巨大的发展机遇。
随着全球油气勘探的不断扩大和技术要求的提高，地震检波器的市场需求将继续增长。
对于企业来说，通过不断创新、提高产品性能和降低成本，才能在激烈的市场竞争中获得竞争优势。
地震检波器
(1)电动式检波器的幅频特性如图式： ①当阻尼系数 D=h/ω0 1/ 2 时，G(ω)将出现尖峰。 ②当 D=h/ω0 1/ 2 时，没有尖峰出现。
D=h/ω0 1/ 2
③当 D=h/ω0 1/ 2
时，刚好不出现尖峰，或 者说尖峰出现在无穷远处， 这种状态称为最佳阻尼。
（2）电动式检波器 的相位特性为：
一、涡流检波器的传递函数 涡流检波器的运动方程为：
2 d 2x dx d z 2 2h ω 0 x 2 dt dt dt 2
2 E ( j ) 传递函数为： H ( j ) G 2 Z ( j ) 0 2 j 2h
振幅特性为：H ( ) H ( j )
•
压电检波器在水中的使用
压电检波器用于海上勘探
超级检波器
• 超级检波器的原理和结构与电磁感应式 检波器完全一致，区别主要在于检波器 的制造工艺和器件材料，实质上，超级 检波器就是传统检波器的改进型。
数字检波器
• 数字检波器的核心是MEMS (Micro Electro Mechanical System，即(微电子 机械系统)技术，这种技术就是以硅材料为 基底，采用微机械加工工艺和IC工艺加工 出差动电容式微机械加速度计。这种加速 度计(数字检波器)是集微型传感器、执行 器、信号处理器以及控制电路、接口电路、 通信电路和电源为一体的微型机电系统。
d x dx d z 2 2h ω 0 x 2 2 dt dt dt
二、输出电压方程和固有振动
电动式检波器的输出电压方程为：
dV dV d z 2 2h ω 0V G0 3 2 dt dt dt
2
3
电动式检波器的固有振动有三种情况：欠阻尼、过阻 尼和临界阻尼，振动波形如下页图示：
地震检波器行业分析报告
地震检波器行业汇报一、行业背景〔一〕地质勘探方法石油、天然气是当今世界最关键能源，也是工业社会关键化工原料，被誉为工业血液。
现在，油气资源勘探方法关键有三类：①地质法：观察、研究裸露在地面地层、岩石，对地质资料进行分析综合；②物探方法：利用物理仪器观察到物理现象推断地下地质结构特点，寻求可能储油结构。
关键有：重力勘探、磁法勘探，电法勘探，地震勘探；③钻探法。
其中，地震勘探是其中开展历史最长，技术最成熟，相对其它物探方法相比含有高精度、高分辨率及探测深度大特点，是地下地质结构寻求油、气藏最行之有效一个勘探方法，现在儿乎全部井位全部是用这种方法测定。
〔二〕地震勘探关键原理地震勘探方法是以研究岩石某种特征为根底，首先在所部署测线上某点，采取人工震源产生地震波。
地震波以地壳土壤、岩石等为介质从地面向地表传输，并在不一样地层中发生反射。
其传输路径、振动方向和波形将随所经过介质弹性性质及儿何形状不一样而改变。
这些反射地震波信息携带着丰富地层信息返回地面就引发地表振动，并被安置在地面专用传感器接收处理。
依据接收到波传输时间、速度等资料，可推断波传输路径和介质结构，而从波振幅等参数可推断岩石性质，从而反演地下地质结构、地质层边界、形状和地藏物质属性一一“地震剖面图〞。
经过在一个工区内部署多条测线，形成测线网，并在多条测线上进行这种观察以后，可得到地下地层起伏完整概念，再综合其它物探方法和地质、钻井等各方面资料，确定可能储存油气地质结构和钻探井位，从而达成勘探LI标。
〔三〕地震勘探所使用关键仪器地震勘探根底丄作包含激发地震波、接收统讣地震波和处了解释地震资料三个方面。
激发地震波关键采取人工放炮方法。
地震勘探是现在最常见石油勘探方法之一，它根底原理是利用人工地震在地层中产生振动信号，依据设讣要求在距离激发点不一样地方部署传感器〔即地震检波器〕接收振动信号，然后对接收到振动信号进行处理、解释，依据信号频率、振幅、速度等信息分析不一样深度地层属性、结构形态等，从而初步判定是否有含有生油、储油条件，最终提供钻探井位。
常规动圈式地震检波器测试现状及漏洞分析
在开展测试工作时，向检波器传送相应正弦脉冲，由于 受外界干扰或检波器本身存在问题，导致测试所得的波形出
信息工程
现“毛刺”，该问题的出现是由于过零时间不定而引发的。 在开展实际的统计工作时，可能引发误差过零时间的不定， 出现零点漂移问题，因此，这种现象的出现直接降低了检测 的可靠性和精准性，要保证检测的可靠性和准确性，必须要 利用其它测试方法才能实现。
检波器灵敏感 G 的表达公式如公式 2 所示。
六十年代，激光干涉技术的出现 ，更使到测量精确率得到 极大提高，该技术近乎将全部的振动幅值区域都包含在内 了。随着科技的不断发展完善，特别是电子科学技术、信号 出现将振动参数的计算变得量多精准，以此为基础，更多 的理论研究转变成现实结果 [2]。
振动台测量法在仪器仪表检测单位和各大计量实验室 中被广泛使用，因此利用振动台测量法所得到的测量结果准 确率比较高，该方法的工作流程是先生成输送电脉冲信号， 通过发挥信号发生器的作用，将电脉冲信号传输到，经过功 率放大器的处理，再发送到振动台，振动台接收到信号后， 会引发振动台台面的振动，其振动类型是正弦振动，而方向 则是水平或垂直方向。振动会直接影响到检波器，从而造成 检波器的响应，然后再将响应转化为可识别的各种参数。
2024年油气勘探用地震检波器市场发展现状
2024年油气勘探用地震检波器市场发展现状引言油气勘探是指通过勘探方法和技术来寻找和开发油气资源。
地震勘探是油气勘探中一项重要的技术手段，而地震检波器则是地震勘探的核心装备之一。
本文将对油气勘探用地震检波器市场的发展现状进行分析和展望。
市场概述油气勘探用地震检波器市场是随着全球能源需求的不断增长而蓬勃发展的市场。
目前，全球石油和天然气消费量仍然持续增长，对油气资源的开发需求也在增加。
同时，新兴市场的快速发展以及传统市场的需求更新也为油气勘探用地震检波器市场提供了新的机遇。
市场驱动因素1.能源需求增长：全球经济的发展和人口的增加导致对能源的需求不断增长，油气勘探用地震检波器作为寻找新的油气资源的关键技术手段之一，市场需求也随之增加。
2.技术进步：随着科技的不断进步，油气勘探用地震检波器的技术也在不断改进。
新的材料、数字化技术和数据处理技术的应用，使得地震勘探更加准确、高效，进一步推动了市场的发展。
市场现状1.市场规模扩大：油气勘探用地震检波器市场规模持续扩大，市场竞争也日益激烈。
据市场研究机构的数据显示，预计未来几年该市场的年复合增长率将保持在一个较高的水平。
2.技术创新成果丰富：目前，市场上存在多种不同类型的地震检波器，如地表检波器、井下检波器等。
同时，一些新的技术创新也逐渐得到应用，例如全息干涉成像（HIS）技术、多参数检波器等。
这些技术创新不仅提高了勘探效率，还降低了成本。
市场挑战1.价格压力：地震勘探用地震检波器属于高端设备，价格较高，对企业来说是一项较大的投资。
因此，一些中小型企业在进入市场时可能面临着资金压力。
2.环境保护压力：随着环境保护意识的增强，油气勘探活动受到了更加严格的监管。
一些国家和地区对勘探活动的环境保护要求越来越高，这对油气勘探用地震检波器的使用和开发提出了一定的挑战。
市场前景1.更广阔的市场空间：由于全球油气资源的不断消耗和新油气领域的发现，油气勘探用地震检波器市场有着更广阔的发展空间。
地震检波器
涡流式
涡流式地震检波器是美国OYO公司1984年研制成的一种检波器。它是利用惯性部件和固定在机壳里的永久磁 场的相对运动产生涡流，涡流又使固定在机壳里的线圈感应出电压和电流的原理而制成的。一个固定的圆柱形磁 铁沿中央轴安装在机壳内，线圈固定地绕在永久磁铁的外面，非磁性可运动的铜环由弹簧悬挂在磁铁和线圈之间 构成惯性部件。当机壳被地面振动驱动时，固定在机壳内的永久磁铁和铜环之间的相对运动在铜环中形成涡流， 涡流的变化引起次生的变化磁场，变化的磁场在固定的线圈中产生电动势。铜环内涡流的大小与检波器外壳的运 动有关，它本质上是一种对外壳位移加速的传感器。它的结构特点是活动的惯性体，与输出端没有电连接，这就 大大提高了检波器的可靠性，并且其感应电动势随频率的增加按6dB/oct斜率上升(dB为分贝，oct为倍频程)，这 种特性可以部分补偿地震信号因大地吸收衰减而造成的高频损失。因此，用这种检波器可以提高地震勘探检波器(MEMS)是微机电机械传感器(Micro—Machined Electro Mechanical Sen—sor)的简称。 它是一种微米级的类似于集成电路的装置和工具，现已应用于工业、汽车、国防、生命科学和日常生活。MEMS技 术是从早期的汽车轮胎压力传感器到为开发气囊而进行的汽车撞毁试验以及航空电子等大冲击量检测设备而逐渐 发展而来的。
地震检波器
水中的地震波转换成电信号的机电转换装置
01 电动式
03 涡流式
目录
02 压电式 04 数字MEMS
地震检波器是把传输到地面或水中的地震波转换成电信号的机电转换装置，它是地震仪野外数据采集的关键 部件。陆上地震勘探普遍使用电动式检波器，海上地震勘探普遍采用压电式检波器。涡流检波器是20世纪80年代 发展起来的一种新型检波器，（2016年）受到与重视的是基于微机电机械传感技术（MEMS技术）的数字地震检波 器。
数字三分量检波器发展趋势及施工难点分析
数字三分量检波器发展趋势及施工难点分析作者：于浩淼来源：《中国科技博览》2013年第26期摘要：三分量地震勘探作为一种有效的地震勘探方法，正在越来越多的被地震界人士所接收，而作为三分量地震勘探技术的核心部分之一—三分量检波器直接决定着采集资料的品质。
本文介绍了三分量检波器的发展，分析了在野外地震采集时可能遇到的一些问题以及对三分量检波器VectorSeis与DSU3做了简单比较。
关键词：传感器三分量检波器地震勘探中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）26-559-010 引言目前生产的三分量检波器主要是基于可控硅（重力）加速度计技术而为地震勘探设计的微电子机械数字传感器系统。
其数字检波的主要原理是：当大地产生振动时，检波器中心框架产生运动，而惯性质量体保持平衡，由此产生电容的变化转变为数字信号。
较常规检波器而言，数字检波器的瞬时动态范围大，信号保真好，分辨率高，且地震转换波中含有相当丰富的地下信息。
所以，数字三分量检波器是今后地震勘探的重要技术及应用方向[1]。
由于加速度检波器的输出信号与振动激励信号的加速度成正比，因而具有随着振动频率的升高检波器的输出也随着增高的特点，其与速度型检波器的输出特性如图 1所示。
图 1 速度型和加速度型检波器的输出特性一、数字检波器的优点和局限性数字检波器的诸多优点将使其在地震勘探技术发展中起到重要作用：1、质量轻、容易使用，对大道数地震队有优势。
2、作为点采集接收地震信号，无震源衰减、无环境噪音衰减、高频成分保持好、垂直分辨率高、各相同性记录好。
3、频带宽度大，有改善垂直分辨率潜力。
4、数字具有准确校准，适合定量地震。
5、3C 数字检波器优点突出，适合做油藏描述。
但数字检波器在替代或继承模拟检波器方面有其局限性：研制速度，使我国的地震检波器技术跟上国际检波器无地滚波空间滤波，噪音大环境下不适合；发展的步伐，为我国的地震勘探做出贡献。
三维VSP技术应用和发展现状简述
三维VSP技术应用和发展现状简述三维VSP技术（Vertical Seismic Profiling）是一种地震勘探技术，通过在井中布置地震检波器，利用井中的地震数据获取地下的三维地震信息，对地下构造进行精确的成像。
本文将对三维VSP技术的应用和发展现状进行简述。
一、三维VSP技术的应用领域1. 油气勘探与开发：三维VSP技术在油气勘探与开发中起到了重要的作用。
通过在井中布置地震检波器，可以获取更精确的地下地震信息，帮助地质学家更准确地判断油气藏的位置和储量，指导油气勘探与开发工作。
2. 地下储层监测：三维VSP技术可以用于地下储层的监测。
通过连续监测地下储层的变化，可以及时发现储层的异常情况，并采取相应的措施进行调整和优化，提高储层的开采效率。
3. 地震灾害预警：三维VSP技术可以用于地震灾害的预警。
通过在井中布置地震检波器，可以实时监测地下地震活动的变化，提前预警地震灾害的发生，为地震灾害的防范和救援提供重要的科学依据。
二、三维VSP技术的发展现状1. 技术发展：随着科技的不断进步，三维VSP技术在硬件设备和数据处理方面都取得了显著的进展。
传统的三维VSP技术主要依赖于有线井内检波器，而现在已经出现了无线井内检波器，大大提高了数据采集的效率和精度。
此外，数据处理方面也出现了许多新的算法和方法，能够更好地处理复杂的地下地震数据。
2. 应用案例：三维VSP技术在实际应用中取得了一些成功的案例。
例如，在某油田的勘探中，使用三维VSP技术成功地确定了一处大型油气藏的位置和储量，为油田的开发提供了重要的依据。
另外，在某地震灾害预警中，三维VSP技术成功地提前预警了一次地震灾害，为当地的防范和救援工作提供了重要的支持。
3. 发展前景：三维VSP技术在油气勘探、地下储层监测和地震灾害预警等领域都有着广阔的应用前景。
随着技术的不断发展和突破，三维VSP技术将越来越成熟和完善，为各个领域提供更准确、更可靠的地下地震信息。
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地震检波器及其发展趋势————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:地震检波器及其发展趋势一、概念地震检波器(Seｉsmometｅｒ）是用于地质勘探和工程测量的专用传感器,是一种将地面振动转变为电信号的传感器,或者说是将机械能转化为电能的能量转换装置,核心作用是采集地震数据。
二、分类常规地震检波器有磁电、涡流、压电、压阻式；新型的有:MEＭＳ（微电子机械系统）式得数字检波器、FBG检波器。
后者与常规的相比具有高频响应好、动态范围宽、抗电磁干扰，灵敏度高的特点，因此是未来检波器发展的主流。
三、特性参数阻尼;失真度;灵敏度；自然频率；线圈电阻；带宽。
考虑到地震信号具有:动态范围大,频率范围宽，速度变化快,背景噪音多等特点。
因此就要求地震检波器具有：分辨视角广，频率响应好,线性度高,抗干扰能力强等属性。
ﻭ四、常规检波器1．磁电检波器：目前陆上地震勘探普遍使用电动式检波器。
（1）原理:电磁感应原理利用上、下两个线圈绕制在铝制线圈架上，组成一个惯性体,由弹簧片悬挂在永久磁铁产生的磁场中,永久磁铁与检波器外壳固定在一起。
当检波器外壳随地面震动时，引起线圈相对于永久磁铁运动,两线圈产生感应电动势，随着检波器外壳振动的大小变化,感应电动势也随之变化,速度越大,感应电势也大，检波器震动时,在检波器的输出端输出相应的电信号，传输给地震仪器。
（2）两个线圈的接法应满足：在绕制线圈时,一个线圈正绕另一线圈反绕，并把上线圈的终端与下线圈的起端联在一起(反向连接）,把上下线圈的另外两个端头做为输出端。
当线圈相对磁钢运动时,由于两线圈的磁场方向相反，所以连接的两线圈的感应电势是同向相加的。
对于外界磁场干扰,反向连接的两线圈的感应电势是反向抵消的,这样就提高了抗干扰能力。
(3）优缺点：永磁体由于受温度、地磁影响大、易氧化且磁场不稳定,地震检波器的灵敏度低、稳定性及重复性差。
现场工作量大，自然频率选择较多、需要大量的检波器组合，排列复杂，强度大。
实际的探测工作中,地质勘探人员需要携带大量的测量器材，特别是布设探测器阵列时,沉重的电缆和众多的探测器令人不堪负荷。
而探测地点又常在深山大林之中，工作量大，同时,检波器电缆易受外界电磁场的干扰,影响数据的可靠性。
2.涡流检波器（1）原理:涡流检波器内部结构与普通电动式检波器不同,是一种加速度检波器,当地震反射波到达地面时，检波器外壳被机械振动所驱动，活动铜环相对永久磁铁便产生相对运动,在活动铜环内产生涡流，涡流又产生次生的涡旋磁场,它使固定的线圈产生感生电动势和电流。
(2)优缺点：活动的惯性体与输出端没有电连接，可以大大提高检波器的可靠性,并且感应电动势随频率的增加按６dB／ocｔ斜率上升，这种特性可以部分补偿地震信号因大地吸收衰减而造成的高频损失,有利于高频信号。
涡流检波器虽然能提升高频信号,但它的灵敏度与常规检波器的灵敏度相比较太低,且成本较高，在实际工作中不常使用。
３.压电式检波器ﻭ(1) 原理:压电式检波器在海洋地震勘探中广泛使用，这种检波器是根据某些物质的压电效应制成的。
当沿着一定方向对某些电介质施力使其变形时,介质内部就产生极化现象。
压电检波器正是利用这种压电效应,将地震波引起的水压变效应转变为电信号的一种机电转换装置。
ﻭ（２）实例： HＹD－1型压电检波器ﻭ是一种压电传感器,它具有体积小、密封性能好、灵敏度高等特点。
水下工作深度１米—35米,可以和美国２5１2型压电检波器互换使用。
可用于海洋、水库、河流等水域地震勘探。
ﻭ4.压阻式地震检波器原理及优缺点:压阻式的地震检波器是利用特定半导体的导电性质来工作的,该类型的地震检波器灵敏度高,可以测量微小的地震波变化。
其测量灵敏度受到测量原件的收缩性能的影响较大,压阻式地震检波器体积小，携带操作方便，但是该类型的地震检波器性能受到温度的影响较大。
五、新型检波器背景：目前，地震勘探中大量使用的地震检波器仍然是模拟检波器,随着数字检波器的广泛使用，人们发现数字检波器能最大程度地弥补模拟检波器的缺陷,大大地提高地震采集资料的品质。
在国外的勘探市场上，国外数字检波器的实验阶段已经结束，正在逐渐大规模的推广应用，数字检波器将在未来世界石油勘探中起重要作用。
目前,国内数字检波器的应用还限制在很小的范围之内。
ﻭ1.MＥMS（微电子机械系统）式得数字检波器ﻭ(1)ＭＥＭS工作原理ＭEＭＳ本质上是由两对固定电极和一块可移动的质量块电极构成的。
实际上,可移动的质量块电极和固定电极之间形成了一个电容器。
当可移动的质量块电极传输重力加速度时，质量块电极就会沿轴的方向上下运动。
这种运动使得两个电极之间的间隙发生了变化,从而产生了不同的电容量。
这个电容量变化的信息反馈到AＳＩC电路中，从而使ASＩC电路产生一个配平力来阻止质量块电极运动,使质量块电极返回到零位置。
因惯性的作用,质量块电极会产生振动，配平力在AＳＩＣ电路中被转换成一个电压来阻止质量块电极的运动。
同时这个电压在AＳＩC电路中被编码成Δ－∑格式，并产生Δ-∑２4位的数字输出。
（2)三分量数字地震检波器ﻭ三分量数字传感器是用三个MEＭS加速度传感器正交直角安装成的三分量数字传感器。
MEMS加速度传感器主要有两部分:微电子技术加工的电容性机械振动系统和信号转换闭环反馈控制 JBKL（专用大规模集成电路芯片）。
MEMS机械震动系统由质量体、弹簧、端盖、框架构成，质量体的两面镀有金属导电物,在端盖与质量体相对的面上即顶盖和底盖上也镀有金属，这样就形成了一个差动电容器,加上相应的电路就可以成为电容式加速度传感器。
该系统由四片独立的光刻单晶硅晶片组合而成,为了排除气体阻尼和气体布朗运动引起的热噪声,采用了高真空封装。
(3）三分量数字检波器的主要性能指标：数字检波器内部经过MＥMS传感器和ADC电路,直接输出24位数字信号; ﻭ动态范围可达到1２0ｄＢ，比传统检波器的动态范围至少高出50dB－60dB；ﻭ谐波畸变指标小于0.0０3%，比传统检波器的谐波畸变至少低一个数量级；ﻭ数字检波器输出的幅频特性十分平坦,在１Hz－８00Ｈz范围内，始终保持平直,而输出相位为零相位; ﻭ超低噪音特性、极高的向量保真度、不受外界电磁信号干扰的影响,如天电、工业高压线或地下电缆等干扰。
ﻭ２.FBG光纤光栅地震检波器ﻭ（1）Ｂraｇg光纤: 光纤Ｂragg光栅是利用掺杂光纤的光敏性，在一根单模掺杂光纤上,通过工艺方法使外界入射的光子和纤芯内的掺杂粒子相互作用导致纤芯折射率沿纤轴方向周期性或非周期性的永久性变化,在纤芯内形成空间相位光栅。
纤芯的折射率沿光纤的轴向呈现周期性或非周期性分布，且每个光栅面与光纤轴向垂直。
（2）原理:地震检波器实质为振动传感器，由光纤光栅构成的地震检波器,其工作原理是利用光纤光栅对应力应变的敏感作用，把对应变物理量的测量转化为对光学物理量的测量。
完整的地震检波系统,其组成如图1所示,宽带光源的光经耦合器输入到检波器后,对于光纤布拉格光栅中满足布拉格条件的光将发射来其余的光则沿原光路继续传输，由于反射光包含振动信息，因此,对反射光解调。
而长周期光纤光栅因其透射性质，则需对透射光进行解调。
解调系统利用光电检测电路,把带有外界信息的光信号转化成电信号输出,再经过放大器后送进计算机分析。
（3）力学模型和灵敏度分析：六、国内检波器发展1.70年代以前:模拟纪录,道数少，频带窄（14-60Hｚ)、低灵敏度（3-5v/m/s)、动态范围小(3０dB)、型号单一2.8０年代中期:地震仪器实现了数字化，计算机数据处理技术也相继发展, 更重要的是三维地震勘探、高分辨率地震勘探的出现，地震勘探领域扩大到山地、戈壁、沙漠、滩海及海上,地震检波器在性能及型号上发生了较大的变化。
一大批高性能技术指标的检波器相继出现,检波器的灵敏度、自然频率、失真系数、假频等技术指标都得到较大改进,更加适用于地震勘探的需求。
3.9Ｏ年代:国内部分检波器生产厂家,引进了国外的检波器生产线,经过消化吸收,其检波器技术水平达到了国际发达国家水平。
随着高精度地震勘探的推广，检波器向三高(高保真、高灵敏度、高分辨)方向发展，检波器的型号和品种也越来越多,例如：不同型号超级检波器、涡流检波器、高性能压电检波器等。
4．21世纪始:随着传感器技术、电子技术、计算机技术、数据传输技术等技术的发展。
现在高分辨地震数据采集，要求采集的地震数据达到高精确度、高信噪比、高矢量保真度，因此这个阶段相继出现了精度更高的检波器。
新型检波器发展的特点主要表现在：(1）采用新的检测原理。
光纤传感技术、微电子机械传感技术、高性能压电材料、电容传感器等一批高新技术进入地震勘探检波器领域;(2）检波器内全面实现数字化，减少了信号的模拟传输部分; ﻭ（3)检波器的动态范围、灵敏度、失真等部分技术指标大幅度提高，抗电磁干扰能力大幅度增强。
七、结束语目前,地震勘探还会在相当长一段时间内依赖于模拟检波器,模拟检波器技术还需在降低失真、减小技术指标允差、提高假频和提高可靠性等方面不断取得新的发展。
数字检波器的研制成功,将给地震勘探新技术、新方法的发展带来新的活力,引起地震检波器技术新的突破。
国内检波器厂家和相关科研单位应加快研制速度,使我国的地震检波器技术跟上国际检波器发展的步伐,为我国的地震勘探做出贡献。
ﻭ资料来源：百度百科——地震检波器；中国百科网——地震检波器介绍;地震检波器的发展方向——刘光林,刘泰生,李刚，高中录,姚光凯;浅析地震检波器的工作原理——赵素芳;地震检波器新技术发展方向——付清峰;地震检波器——百度文库；用于地震勘探的三分量检波器——付清峰刘绘清石油仪器仪表——石油工业出版社等。