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震源激發(fā)了寬頻地震信號，能不能被檢波器有效接收才是問題的關(guān)鍵。 目前，陸上采集生產(chǎn)中使用的檢波器主要分模擬檢波器和數(shù)字檢波器兩種。不管是常規(guī)的模擬檢波器、5Hz 的低頻檢波器，還是數(shù)字檢波器，它們都有接收低頻信息的能力，只不過各自的動態(tài)范圍、本底噪聲不同，造成接收低頻有效信號的能力有差別。數(shù)字檢波器技術(shù)模擬檢波器的特點：本底噪聲在低于其共振頻率時會急劇增大，而數(shù)字檢波器，雖然沒有共振頻率的約束，但是其內(nèi)部的機械和電子噪聲使其在低頻端的本底噪聲比模擬檢波器還要大，較強的儀器噪音限制了兩種檢波器在極低頻率（小于 2Hz）下記錄微弱信號的能力。
 
從圖 1a（以模擬檢波器（SG10+FDU）和數(shù)字檢波器（DSU428）為例）可見，數(shù)字檢波器 DSU428 在 90Hz 以上時本底噪聲才低于模擬檢波器。這 種 強 儀 器 噪 音 大 大 影 響了高頻段信號的信噪比，只有減小儀器噪音水平才能提高接收高頻信號的能力，提高高頻段的信噪比。儀器噪音包括電子噪音和機 械 噪 音。 數(shù) 字 檢 波 器 是 基 于MEMS 技 術(shù) 的 加 速 度 傳 感 器，首先通過改變電極梳的位置，改進密封 MEMS 的封裝包等一系列措施，消除來自于位置傳感器的電子噪音；其次通過最大限度地去除應(yīng)用到 MEMS 電極上控制信號的幅值和相位噪聲，消除來自于閉環(huán)電路上激發(fā)裝置的電子 噪 音； 最 后 通 過 進 一 步 凈 化MEMS 所處的真空來降低粒子的布朗運動產(chǎn)生的噪音，并且修改機械設(shè)計 , 消除影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的干擾振動。
 
通過以上的技術(shù)改進，新型數(shù)字檢波器（DSU508）在不增加功耗的情況下，儀器噪聲大幅度降低，如圖 1 所示在 90Hz 左右的地方，噪音水平從圖 1(a) 的 41ng/ 降低到圖 1(b) 的 10ng/ ，噪音水平至少降低了 10dB，則儀器的動態(tài)范圍相應(yīng)增加了 +10dB，可見新型數(shù)字檢波器的本底噪聲在整個頻帶范圍內(nèi)都要低于模擬檢波器，這就提高了數(shù)字檢波器記錄寬頻地震信號的能力。采集技術(shù)的進步機 械 和 電 子 設(shè) 備 制 造 上 的技 術(shù) 改 進 對 于 拓 展 頻 帶 是 重 要的， 但 不 可 否 認 的 是 要 記 錄 到80~120Hz（與地表條件有關(guān)）以上的高頻信息仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，所以在采集時采用合理的設(shè)計方案，要考慮如何提高經(jīng)地層吸收已經(jīng)很微弱的高頻信號的信噪比，來采集盡量寬頻的地震有效信號，那么高密度單點采集就是其中的一種選擇。
 
三維地震采集測試對比。上述兩條二維測試線都是在同一時間使用兩種檢波器采集，由筆者統(tǒng)一處理的結(jié)果。對于三維采集也有類似的對比研究工作。2008年，在準格爾盆地車排子 Che89工區(qū)做過三維高密度數(shù)字檢波器的采集，該工區(qū)與模擬檢波器采集 工 區(qū) Che28 有 很 大 的 重 合 區(qū)域。圖 2 顯示的就是兩個工區(qū)重合剖面的結(jié)果對比。從對比圖上可以看出數(shù)字檢波器的成像在分辨率、信噪比、頻帶寬度和波組關(guān)系方面都有很大程度的改進與提高。對比兩種采集方式，除了檢波器不同外，觀測系統(tǒng)也有較大差異。
 
單只數(shù)字檢波器代替檢波器串組合，道間距由 50m 加密到 20m，道密度提高 10 倍。最終的偏移結(jié)果證明高密度、數(shù)字單點檢波器接收在這個地區(qū)非常適合的。高密度可控震源單點激發(fā)。大量的實際數(shù)據(jù)表明，單點接收地震采集技術(shù)有很多優(yōu)勢，在高覆蓋次數(shù)的基礎(chǔ)上，消除檢波器組合帶來的靜校正誤差和組合降頻效應(yīng)，保護高頻信息，有效拓寬資料頻帶，保幅性更好。同樣對于炮點來說，加密單點激發(fā)的炮點密度也使地震信息具備以上這些優(yōu)勢。震 源 臺 數(shù) 減 少 至 一 臺 勢 必對資料的信噪比有很大的影響，可 以 通 過 增 加 地 面 出 力 的 大 小來 彌 補 震 源 臺 數(shù) 減 少 對 資 料 信噪 比 的 影 響，80,000lbf 出 力的 大 容 量 超 重 型 可 控 震 源（ 如Nomad90）就是通過增大地面出力（GF）來提高資料信噪比的。現(xiàn)在這種超重型震源單點激發(fā)的項目主要應(yīng)用在中東和北非。
 
由于這種震源具有低頻有效能量更大，同時不會丟失高頻能量的特點，加上單臺采集的高效性，使得這種超重型可控震源在這些地區(qū)的應(yīng)用越來越廣泛。高密度采集并不意味著道密度越高越好，因為達到一定的覆蓋次數(shù)以后，信噪比就不會再有很大的提高，并且隨著道密度增加，施工成本也會攀升。因此，在制定野外采集方案時，一定要根據(jù)工區(qū)的實際情況，采用合理的設(shè)計方案。
 
總之，寬帶地震技術(shù)依賴于設(shè)備的改進、新型采集技術(shù)和創(chuàng)新性的處理流程組合。對陸上地震來說，頻帶拓寬的進步主要表現(xiàn)在頻帶于低頻端的擴展。機械和液壓系統(tǒng)設(shè)計改進后的可控震源可以使激發(fā)掃描信號范圍達到1~250Hz 及以上，數(shù)字檢波器的配合使用更增強了接收高低頻微弱信號的能力。陸上拓展高頻仍面臨不小的挑戰(zhàn)，由于高頻信號經(jīng)低降速帶的吸收衰減后已經(jīng)非常微弱。為了提高高頻端的信噪比，在某些條件具備的地區(qū)則可以采用單點激發(fā)、單點接收、高密度采集的方式，消除由于炮、檢點組合所引起的組內(nèi)靜校正或各向異性所造成的高頻信號的損失。通過加密空間采樣來改善近地 表 模 型 和 地 表 一 致 性 處 理 的效果，采用高覆蓋、小面元采樣來提高成像的信噪比并消除采集腳印，只有仔細考慮采集設(shè)備選擇、現(xiàn)場采集方案設(shè)計和成像處理模塊的選擇，才會消除整個地震勘探中限制頻帶寬度的薄弱環(huán)節(jié)，得到真正的高質(zhì)量寬頻地震數(shù)據(jù)。