专利名称：一种解决地震勘探仪器串感应的方法
技术领域：
本发明涉及一种解决石油、天然气、煤炭地震勘探方面资料采集作业时地震勘探仪器串感应的方法。
背景技术：
问题的提出地震资料串感应是指石油物探行业，在进行地震资料采集过程中出现的影响地震资料品质的一种多道同时发生的脉冲感应现象，因为在地震记录上显示为垂直于时间轴的脉冲串而在行业中被称之为串感应。串感应现象一直是令地震工作者头痛的的难题，不仅影响资料品质，严重时造成废炮，给施工单位造成损失。该现象在SN388仪器上出现的概率明显高于其他类型的地震仪器，而造成串感应的原因可以说多种多样。经过仔细观察发现信号在记录上的表现是随机的，几乎在同一时刻起跳，频率为70-180Hz，延续时间为10-30ms，或轻或重地感应很多道，严重时会造成废炮。串感应的存在，改变了实际的地震数据，降低了有效信号的分辨率，严重地影响了记录面貌，其特点是感应范围大，全排列都有感应；能量不固定，有大有小，能量大时，可以感应到初至和目的层，能量小时感应被有效波压制，对记录没有太大影响，但记录面貌很难看，多数情况下，感应能量低于有效波而明显强于一般噪声；感应时间随机，在放炮记录的任何时间都出现过感应；频率高，全频显示地震记录时感应不明显，高通滤波后记录上有明显的感应串；有明显的时间范围，午后到傍晚时发生的机率最高；串感应完全同步，不管发生几率多少，感应串发生的时间完全一致。以前串感应发生时曾采取过仪器车体接地、改变检波器串结构，感应严重时采取仪器车更换接收点等措施，虽然一定程度减少了串感应发生的次数，但未能解决根本问题。

发明内容
本发明的目的是研究串感应发生规律，找到解决串感应的方法，解决石油、天然气、煤炭地震勘探资料采集作业时地震勘探仪器串感应对采集地震数据资料品质的影响，减少废炮的发生机率。
本发明的具体解决方法是在地震勘探仪器车的接地车梯的接地部分增加绝缘设施或做绝缘处理。
为了解决问题首先假设串感应由静电引起，由于串感应发生在全排列，因此首先要想到感应源从中央记录单元开始对野外接受排列产生影响，分析问题应该先从仪器车着手。在地震勘探资料三维采集过程中，设备虽然有很大的覆盖范围(单炮野外覆盖地表几平方公里)，但从物理学上讲，仍然是一个相对独立的系统。静电的来源只能有两个途径，一个是空气、另一个是车体以及接受系统本身。
由于空气中天然存在的离子数量易受地理和气象等因素的影响，在自然界中，由于宇宙射线、阳光紫外线、土壤中的铀和钍等放射性元素放出的射线，以及雷雨闪电等的作用，不断地使空气分子电离而放出电子。释放出的电子迅速与空气中的中性原子结合而形成负离子，而失去电子的原子则形成正离子。通常在大气低层(接近地面)每毫升空气中含有离子500～3000个，其中，正离子多于负离子，空气离子浓度时刻不停地在随地域和时间的不同而变化。一年中以夏季空气负离子浓度最大，冬季最小。有林地区空气负离子浓度明显高于无林地区，有林地区空气负离子浓度平均为每立方厘米700至1200个，是市区的2至5倍。在正常情况下，气体分子不带电(显中性)，但在射线受热及强电场的作用下，空气中的气体分子会失去一些电子，即所谓空气电离，这些失去的电子称为自由电子，它又会与其它中性分子相结合，而得到电子的气体分子带负电，称为空气负离子。空气中的气体分子，在外界因素作用下，外层电子摆脱原子核的束缚力，从轨道中跃出后，即呈正电性，成为正离子。在空气摩擦运动下，空气也能离子化。通常在瀑布，喷泉附近或者海边，或者风沙时，发现空气中的负离子或正离子大量增加，这就是电荷的分离结果。自然界中空气正、负离子，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。同时；因地面对于大气电离层形成的静电场，地面为负极，结果；空气负离子受地面排斥，空气正离子则受地面吸引，所以，在一般情况下，地表面正离子多于负离子，正、负离子浓度比值常大于一，全天24小时内空气负离子浓度在3时、15时左右出现两个较显著峰值。一般情况下，空气负离子的浓度睛天时比阴天多，早晨比下午多，夏季比冬季多。自然界离子的主要来源有以下一些1、放射性物质的作用在土壤中存在的放射性物质(几乎在地球全部土壤都存在微量的铀及其裂解产物)所以形成的气状镭、钍、锕等元素，会通过能量大的α线使空气离子化。一个α质点能在1厘米的路程中产生50000个离子。另外，土壤中的放射性物质也可通过此穿透力强的γ线使空气离子化。
2、宇宙线的照射作用宇宙线的照射也能使空气离子化，但它的作用只有在离地面几公里以上才较显著。
3、紫外线辐射及光电效应短波紫外线能直接使空气离子化，臭氧的形成就是在小于2000A的紫外线辐射下氧分离结果。但如遇到光电敏感物质(包括金属、水、冰、植物等)，即使不是短波紫外线也通过光电效应使这些物质放出电子，与空气中的气体分子结合形成负离子。
4、电荷分离结果在水滴的剪切用下，自然界从各种来源不断产生离子，但空气中离子不会无限地增多，这是因为离子在产生的同时伴随着自行消失的过程。
串感应活动规律也有明显的时间和季节特点每天下午15点30分到17点30分之间，地震记录串感应出现的机率最高。上午、中午和晚间则影响非常小。这一点上与静电活动规律完全吻合。综合串感应发生的上述特点，以及国内物探专家们的研究结果，可以断定，串感应的发生是由静电引起的。
通过该方法实施后，困扰地震资料采集工作的串感应问题完全消失，地震数据真实可靠，提高了地震仪器有效信号的分辨率和记录面貌的质量，在放炮记录的任何时间都没有出现过串感应，彻底的解决了地震资料采集工作中，串感应带来得困扰，是处理地震资料串感应问题最有效的方法，该方法简单实用。
具体实施例方式
在SN388仪器野外噪声窗口进行监视过程中，每天下午15点30分到17点30分之间，全排列噪音跳变变大，无论从机率和幅度上都明显高于其它时间段，在野外现场，地势非常平坦，仪器车体在整个工地处于制高点，仪器和地面设备之间存在相对电势差，在空气中静电活动增强条件下，富集了空气中的电荷，从而增加了车体与地面之间的电势差。串感应问题排除过程中发现，风力较大时，风吹仪器车体使车体晃动时，噪音窗口全排列噪音有跳变现象，人在车上跳动时也会引起噪音跳变。观察仪器车除了地面设备和车梯子与地面接触之外，仪器车体对地呈绝缘状态。仪器车梯子是唯一与地面接触的非绝缘部分，为了解决车体绝缘问题而又使仪器车内操作人员频繁的上下车不受影响，在车梯子下面采取绝缘措施。再对车体进行晃动，仪器噪音窗口噪音跳变现象消失，地震记录串感应现象也随之消失。采取了车体对地绝缘措施之后，串感应发生的次数从最初每天100多炮串感应记录锐减到几乎为零，从问题发生到解决，可以看出串感应问题与静电存在密切的联系，串感应现象与空气中静电活动规律基本相符。
通常情况下，由于仪器设备与地面设备连接后对地绝缘，在近地面静电电势差并不太高，不会造成静电击穿地面设备而造成串感应。在车体晃动时由于车体与地面接触阻抗、容抗的变化，使静电有了泄放的途径，产生了放电脉冲。放电脉冲频谱非常宽，可以穿越任何滤波网络。通过交叉电缆数据线感应到采集站电源或输入端，从而产生串感应。北方地区秋冬气候干燥，地表有一层很厚的干燥土壤，车梯子没有明显的接地效果；仪器车接地线一般在一起出现较强的工业电场感应时有屏蔽干扰的作用，平时很少使用。多数接地线与车体接触并不好，接地线插入干燥土壤不能使车体形成对地零电势差，一般对静电感应不能起到屏蔽作用。
权利要求
1.一种解决地震勘探仪器串感应的方法，其特征在于在地震勘探仪器车的接地车梯的接地部分增加绝缘设施或做绝缘处理。
全文摘要
本发明涉及一种解决石油、天然气、煤炭地震勘探方面资料采集作业时地震勘探仪器串感应的方法，其特征是在地震勘探仪器车的接地车梯的接地部分增加绝缘设施或做绝缘处理，采取了车体对地绝缘措施之后，串感应发生的次数从最初每天100多炮串感应记录锐减到几乎为零，通过该方法实施后，困扰地震资料采集工作的串感应问题完全消失，地震数据真实可靠，提高了地震仪器有效信号的分辨率和记录面貌的质量，在放炮记录的任何时间都没有出现过串感应，彻底的解决了地震资料采集工作中，串感应带来得困扰，是处理地震资料串感应问题最有效的方法，该方法简单实用。
文档编号G01V1/20GK101051087SQ200610073118
公开日2007年10月10日 申请日期2006年4月4日 优先权日2006年4月4日
发明者张玉辉, 葛邦明, 汪建明, 赵春林, 孙丽红 申请人:吉林石油集团有限责任公司, 吉林石油集团有限责任公司地球物理勘探公司