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1、科技成果用于油气勘探的光纤地震检波系统技术开发单位 中国电子科技集团公司第二十三研究所 技术简介微地震监测需要高灵敏度的检波器，目前常规的检波器无法满足 要求，国外高灵敏度检波器引进费用极高，国内一些油田曾聘请国外 技术服务公司，采用邻井监测技术进行压裂监测施工，但国外公司只 提供昂贵的工程服务，并且提交的监测成果周期不定。检波器技术落 后，极大限制了微地震技术的应用。因此，必须研发高性能的检波器 系统。其关键技术有：（1）阵列工程化技术基于原有的光纤水听器制造工艺，保证光 纤地震检波器的皮实耐用。同时，研发适用于地震勘探领域野外作业 的轻型光缆，既满足现场耐压防磨的使用要求，又方便搬运安装。
2、（2）光纤地震检波器阵列的一致性控制技术通过优化阵列的光 路结构，最大限度的减少串扰对各检波器一致性的影响；再基于原有 成熟的光纤水听器单元及阵列制造工艺，保证阵列光路和单元的损耗 控制和相位的一致性。（3）光纤地震检波器的高分辨率低频地震波探测技术通光光源 波长控制等技术，传感器光路结构的优化和噪声抑制，以及专门研发 的信号处理技术，最大限度的实现低频噪声抑制。（4）基于 FPGA 的光电集成信号解调电路利用光电集成设计技 术，合理布局光路和电路，优化印刷电路连线，减少光路连线，减小 系统与外部器件的耦合，使系统可靠性大幅度提高。利用大规模可编 程逻辑门阵列（FPGA）高密度的计算资源完成多
3、路干涉光信号的同 步解调，。对于硬件部分实现的解调数据，转换为地震勘探领域通用 的 SEGD 格式，再采用标准以太网数据传输协议，供后续信号处理使 用。主要技术指标频响范围：5Hz-800Hz；加速度相移灵敏度：$30dB；等效噪声加速度：V1yg/s2100Hz；动态范围：$120dB100Hz；道数：井下光纤微地震检波器阵列 8 级、地面光纤微地震检波器 阵列 64 道；道距： 25m。技术特点微地震采集以光纤地震检波器技术为主体，与传统电子检波器技 术相比，光纤检波器具有其天然的优越性，其井下传感器不含电子元 件，长期稳定性好，具有温度、振动等多项监测功能。同时，光纤是 一种高效的介质，
4、其信号衰减量低，尤其光纤具有特别高的带宽，可 以快速连续传递大量的数据，为建设数字化油田提供了技术可能性。 这种连续、实时的监测能力和在任何地方均可快速获取数据是其他测 试技术无法相比的。技术水平 国内领先适用范围 该系统在非常规油气资源勘探领域具有很好的适用性 和应用前景，在其它诸如海上油气探测、四维地震监测、陆地大规模 地震波数据采集等常规油气资源勘探开发，具有更加广阔的应用。技术状态 小批量生产、工程应用阶段合作方式（1）投资需求。寻求投资扩大产能，光纤地震检波器生产线产 能达到 2000 道/年，资金需求 5 千万元，实施周期 24 个月。（2）合作研发。与光源、光电探测、高速信号处理
5、板等单位展 开合作，共同开展系统研发。（3）技术服务。为中石油、中石化等相关公司开展物探工作提 供高性能的检波器系统和配套的技术服务。预期效益采用光纤地震采集系统在线对水力压裂效果进行多参量综合监 测和远程控制，进行油气开发施工优化，该技术的成功应用能够大幅 提高压裂效果和油气开采率，避免施工盲目性，节省成本，提高开发 效果等；而且在线监测技术能够了解整个油区的开发动态，为调整、 优化油田开发方案及提高原油采收率提供科学依据。这对实现非常规 油气的经济开发、提升整个石油产业整体竞争力具有举足轻重的作用 也填补了国内在该技术领域的空白，具有非常可观的经济效益和社会 效益。国内大部分油田已经进入“低品位”非常规油气藏勘探开发阶段， 也需要压裂施工。目前的压裂裂缝监测急需微地震技术和产品，具有 很大的市场需求。对于常规油气资源勘探，市场需求更大。我国估计 约有近 200 套地震仪系统，如果再计算三维地震勘探的需求，以及地 震检波器的消耗（一般寿命为 2-3 年），每年对地震检波器的需求保 守估计在 1000 万只以上，常规油气勘探市场地震检波器的规模应该 在几十亿元以上。
科技成果——用于油气勘探的光纤地震检波系统
