地震测线的布置和观测系统

9.1.1 地震勘探的阶段划分及地震测线布置

地震测线是指沿某一条线进行地震波的激发和接收，可得该线下方的地震剖面。和其他地球物理方法一样，地震测线也是根据地质任务的要求布置的。地震勘探针对勘查目标不同，可划分为三个阶段，各阶段布置的测线密度、测线长度及施工方式有所不同。

9.1.1.1 区域普查阶段

区域普查一般用于未作过地震工作的新地区。目的是查明区域地质结构，包括基岩起伏，沉积岩厚度，沉积盆地边界，各级构造分带及含油气远景。测线以大间隔的长测线为主（如地震大剖面），原则上不漏掉一级构造单元。

9.1.1.2 面积普查阶段

面积普查是在区域普查的基础上，对所发现的二、三级构造进行调查。目的是查明二、三级构造单元的形态。测线以主测线（垂直构造走向）和联络测线（平行构造走向）所形成的测线网。

9.1.1.3 面积详查和构造细测阶段

面积详查是在面积普查的基础上，对有可能含油气构造进行详细调查。目的是查明地层厚度，上下层接触关系，构造高点位置，闭合度及断层发育程度，为钻探提供井位。测线以三维为主，线距小，测线密。

9.1.2 二维地震勘探观测系统

二维地震是指仅能勘查地下某一剖面的地震工作，其测线是在地表的一条直线。在具体施工中，每条测线都分成若干观测段，逐段进行观测，每次激发时所安置的多道检波器的观测地段称为地震排列。激发点与接收排列的相对空间位置关系称为观测系统。如图9-1为一个排列的示意图。

图9-1 地震排列示意图

图9-1中 O 为激发点，相邻两激发点之间距离 d 为炮间距；Si 为第i 道接收点，N 为总接收道数；Pi 为第i 道反射点（R 为反射界面）；x0 为偏移距（第一道的炮检距）；Δx 为道间

距；xi 为第i 道炮检距，xi=（i-1）Δx+x0；D 为反射点间距，D=。

这些参数也称为观测系统参数，野外施工完全按照以上参数进行。

9.1.2.1 观测系统图示法

观测系统一般用图来表示，称为观测系统图。通常是先在室内根据野外条件按要求设计观测系统图，野外工作按图施工。目前普遍使用综合平面表示二维观测系统，称为观测系统综合平面图。综合平面图的绘制方法如下。

1）根据实际距离，选定比例尺。将地表测线以Δx为间隔划分刻度。

2）从激发点O出发，向接收排列方向倾斜并与测线成45°角画一直线（实线或粗实线），直线的端点与最远接收点SN的连线成直角关系。该直线称为共炮排列线。

3）从各接收点出发有一条与测线成45°角的直线（虚线或细实线），该直线与共炮排列线的交点为该接收点在排列中的序号。

4）共炮排列线上第i道的序号点垂直投影在界面尺的位置即为第i道的反射点Pi。

5）将所有炮的排列线如法画成，就得观测系统综合平面图。它可全面反映所有激发点、接收点及反射点在测线上的投影位置。如图9-2为用综合平面图表示的观测系统。

9.1.2.2 反射波法观测系统的基本类型

（1）单次覆盖观测系统

所谓单次覆盖是指对地下反射界面连续观测一次。常用的观测系统有单边激发、中间激发和两边激发。

a.图9-3为单边激发单次覆盖观测系统，激发点在排列的一边，x0=0。例如在O1激发，在O1～O3之间接收可覆盖O1～O2下的界面；O2激发，O2～O4之间接收可覆盖O2～O3下的界面，依次类推，即对测线下的界面连续追踪一次。

图9-2 用综合平面图表示观测系统

b.图9-4 为中间激发单次覆盖观测系统，激发点在排列中间，x0 =\0。该观测系统是在O3激发时，在 O1 ～O2 和 O4 ～O5 地段接收，分别在各0点激发，相应位置接收，同样可实现对界面连续追踪一次。

图9-3 单边激发单次覆盖观测系统

图9-4 中间激发单次覆盖观测系统

（2）多次覆盖观测系统

多次覆盖是对反射界面上的反射点重复采样多次的观测系统。图9-5是单边激发的六次覆盖的观测系统。

该观测系统设计参数为：覆盖次数 n=6，仪器接收道数 N=24，偏移距 x0=0，道间距等于Δx，炮点距 d=2Δx。其绘制方法与单次覆盖观测系统基本相同，只是按覆盖次数的大小，加密其炮点线。若过某反射点在测线上的投影点作垂线，此垂线称为共反射点线，凡与其相交的共炮点线上的道号组成共反射点道集，例如图中第一条垂线上分布的21、17、13、9、5、1分别是 O1、O2、…、O6 激发时相应排列上接收第一个共反射点 A 的道号，其它垂线上分布的共反射点道集。炮点和排列向前移动是有规律的，其移动距离与覆盖次数和地震仪器的接收道数有关，应满足下列关系式：

图9-5 单边放炮六次覆盖观测系统

勘查技术工程学

式中：γ表示炮点距道数；N是地震仪器的接收道数；n是覆盖次数；S=1表示单边放炮；S=2表示双边放炮。多次覆盖观测系统测线两端有附加段。

上述观测系统图例为规则观测系统。实际工作中，当受到野外条件限制不能按规则观测系统施工时，有些激发点或接收点要作相应的变动，称为变观，有变观的观测系统图就不像规则观测系统图那样规则。

9.1.3 三维地震勘探观测系统

三维地震勘探可获得地下三维地质体的信息，比二维地震勘探有更高的勘探精确度，因此在油田开发阶段广泛使用。三维勘探可分为条带状三维和面积三维勘探两大类。激发点和接收点分布在一个平面（x，y）中的三维观测系统就用激发和接收点的平面坐标表示。

9.1.3.1 条带状三维观测系统

（1）弯曲测线观测系统

如图9-6所示，由于地形的限制，测线只能布置成弯曲状态，激发点和排列上的各接收点不在一直线上，称为弯曲测线。弯曲测线的反射点分布在一个不规则条带状的三维范围内，因此也称弯曲测线为非规则三维。

图9-6 弯曲测线观测系统

（2）宽线剖面观测系统

如图9-7所示，激发点和接收点规则地布置在一条带状的平面内，其反射点也分布在一定条带状的三维空间，称这种观测方式为宽线观测系统。

图9-7 宽线剖面

9.1.3.2 面积三维观测系统

面积三维观测系统有多种形式，灵活性很大，采样密度大，叠加次数高，可获得地下界面的面积资料。它不仅能解决复杂构造问题，而且能勘探非构造圈闭，进行储层评价等。图9-8表示出几种典型的面积三维观测系统。

图9-8 三维观测系统

图9-9 三维数据体

9.1.3.3 基本参数确定

三维地震观测系统的设计，要考虑到地下数据点网格密度、激发点网格密度、接收点网格密度和覆盖次数等参数，最基本的参数应是地下数据点网格密度。规则的面积三维观测系统接收到的地下数据也是一个规则的三维数据体，如图9-9。数据点的网格密度分别用（x，y，t）三个坐标轴方向两点之间的间隔Dx、Dy及Dt表示，分别称Dx为x方向空间采样率，Dy为y方向空间采样率，Dt为时间采样率。为使三维数据体中的信息无畸变地反映地下构造形态，则要求所有采样率满足采样定理：

勘查技术工程学

或

勘查技术工程学

式中：λ为波长；v为波速；fn为高截频；Δx为x方向道间距；Δy为y方向道间距。

翟继锋1，2韦成龙1，2曾宪军1，2

（1.广州海洋地质调查局 广州 510760；2.国土资源部海底矿产资源重点实验室 广州 510760）

第一作者简介：翟继锋（1982—），男，本科学历，助理工程师，主要从事海洋地震勘探工作。

摘要 地震观测系统是用来表示激发点、接收点和地下反射点三者之间的位置关系。观测系统决定地震采集资料的质量，其质量直接影响后续的处理解释结果和精度，关系到地震勘探的成败，可见观测系统的重要性。本文基于地震观测系统设计的基本理论，从基本原则、参数选择出发，讨论了如何合理设计海上二维地震观测系统。

关键词 观测系统 原则 参数

1 引言

地震资料采集的中心问题是通过各种手段和方法来增强有效波，压制干扰波，提高信噪比，获得高质量的地震记录。观测系统的设计取决于地震勘探任务、工区地震地质条件和勘探方法，总的原则是尽可能使记录到的地下界面得到连续追踪，避免发生有效波彼此干涉的现象，野外施工简单等。地震勘探野外施工中主要使用纵测线观测系统，即激发点和接收点布置在同一条测线上，该系统能得到测线正下方界面的反射信息，所获得的资料易于解释，野外施工方案简单直观，在实际工作中被广泛应用。

2 观测系统的各种参数

图1是“探宝号”船240道seal电缆常用的观测系统。对海上地震调查来说，所使用的震源、接收电缆、记录仪器的部分有着固定的参数，我们主要分析以下十个可以变化的参数。

2.1 最大炮检距

最大炮检距是炮点的中心到最远一道的中心的距离，图2中用X表示，设计时要以下几个因素为依据：

1）时距曲线，力求其近似为双曲线。比较合适的炮检距，可以使正常时差足够大，足以区分一次反射波、多次波以及其他相干噪音；比较大的炮检距，就会使远道的时距曲线近似为高次曲线，从而使记录得到的同相轴不满足双曲线的假设。水平层状介质的地震地质模型地震反射波的时距曲线为：

图1 探宝号船240道常用观测系统

Fig.1 The common observation system of 240 seismic channels of“TanBao”

图2 距离参数示意图

Fig.2 The sketch map of distance parameter

南海地质研究（2014）

如果在炮点的附近接收地震波，就可以把水平层状介质的波速简化为均方根速度，则反射波的时距曲线方程可简化为：

南海地质研究（2014）

由这两个方程可知，当最大炮检距的取值为勘探目标深度的0.7～1.0倍时，反射波的时距曲线近似为双曲线。

2）速度分析，力求能获得较高的精度。在水平层状介质中，一般认为射线速度是一种准确的速度，它随着炮检距的增大而增大，当炮检距一定时，射线速度等于均方根速度，也就是说这时的均方根速度可以认为是准确的，此时的炮检距就是所要选用的最大炮检距。由射线速度公式和炮检距公式式，可算出最大炮检距约为勘探目标的埋深。

南海地质研究（2014）

3）动校正拉伸畸变，力求使其小。动校正拉伸的程度，随反射界面深度和炮检距之比的减小而增大，即炮检距小，拉伸程度就小，炮检距大，拉伸程度就大。

百分比动校正拉伸量=（动校正量/双程反射时间）×100%

若在计算动校正量采用近似公式 ，则当最大炮检距为目的层埋深的0.7倍时，动校正拉伸为6.12%；当最大炮检距为目的层埋深的1.0倍时，动校正拉伸为12.5%。动校正拉伸使信号频率降低，从而影响分辨率。

4）反射系数，力求其变化尽可能小。反射系数随着炮检距的变化而变化，如果炮检距在小于某个数值时，反射系数几乎不随炮检距变化，则炮检距应当选取这个数值。反射系数可以通过佐普里兹方程来求取。

5）高频衰减，力求远道的高频衰减尽可能小。地震波的吸收和衰减随着传播距离的增大而增大，从而使高频信息能量变弱，降低分辨率。

通过以上的论述，合适的最大炮检距应选取勘探目标深度的0.7～1.0倍。最大炮检距过大，会使远道的反射时距曲线近似为高次曲线，不符合地震勘探中把时距曲线视为双曲线的假设；炮检距过大会使远道的反射系数有较大变化；炮检距过大会产生转换横波；炮检距过大会使动校正拉伸较严重，使远道地震信号中的高频信息衰减较厉害。最大炮检距偏小，则会使整个排列偏短，不利于接收中深层的地震反射信息，并且会由此造成时距曲线太短，反映不出双曲线的形态，得不到准确速度，而在资料处理叠加的过程中，最关键的是速度参数。因此在选择最大炮检距时，重点应考虑目标层的速度分析精度。

2.2 最小炮检距

最小炮检距是炮点的中心到电缆第一道（近道）的中心的距离，图2中用Y表示，应该小于最浅目标层的深度。最小炮检距大一些，确实可以有效地避免震源和作业船产生的部分噪音信号干扰，但却会损失有用的浅层有效信号。

最小炮检距的选取应从以下几方面考虑：

1）考虑炮检距与叠加特性的关系，选择较小的最小炮检距。

2）根据作业船噪音情况及地震地质条件，选择能够较好地避免震源和作业船产生的部分噪音信号干扰的最小炮检距。较大的偏移距有利于避开面波、船噪音等干扰。

3）为满足大炮检距的初至折射静校正或层析成像反演静校正处理的需要，宜采用较小的最小炮检距。

4）为提高分辨率，宜采用较小的最小炮检距。

随着偏移道数的增加，迭加特性曲线通放带宽度变窄，压制带范围向左移，同时压制范围内，特性曲线的三次极大值幅度变小。说明偏移道数的增加，能更好压制与反射波速度相近的多次波，即可以提高分辨率。但是，偏移道数增大，导致压制带宽度变窄，特性曲线二次极大值的幅度增大。因而，与反射波速度相差较大的多次反射波，就有可能进入二次极值带，得不到好的压制效果，所以不能认为偏移道数越大越好。

从以往的施工结果看，250m的最小炮检距可以有效地避免震源和作业船产生的噪音信号干扰，但是在研究区部分测线水深小于100m，最小炮检距过大的话就会损失有用的浅层有效信号，而且会使海底难以追踪。因为这时直达波和海底一次反射波几乎同时到达，给去除直达波，追踪海底造成困难，在以往的地震资料中也出现过海底辨认不准确的情况。这主要和水深太浅，最小炮检距偏大有关。因此在以后的野外作业中，对最小炮检距也应做试验。综合考虑准确追踪海底和减小近道噪音，通过现场处理结果，确定出一个合适的最小炮检距。

2.3 炮间距

炮间距（图2中的Z表示）是炮点移动的距离： ；d为炮点移动的距离，M为排列长度，n为覆盖次数，Δx为道间距。令 ；υ是炮点移动的道数。则： ；单边放炮S为1，双边放炮S为2。

因炮点移动的道数与覆盖次数成反比关系，在排列长度及道间距一定时，炮点移动的距离越短，覆盖次数越高。缩短炮点移动的距离，增加覆盖次数，以提高对多次波的压制效果，增强有效反射波的能量，提高资料信噪比。

2.4 检波器组合参数

检波器的排列组合要兼顾压制干扰波和突出有效波这两方面，利用干扰波的视速度、主周期、道间时差、随机干扰的半径以及有几组干扰波，出现的地段，强度的变化特点与激发条件的关系等资料，设计出合理的排列组合参数。检波器组合参数的因素包括：组内距、组合基距、组合内的检波器个数以及组合的形式等。视速度和炮检距为反比关系，也即组合内的各检波器的时差随着炮检距的增大而增大。一般认为排列中最近道处的视速度最大，最远道处的视速度最小，因此组合中首尾检波器点的时差最大，其低频响应更加严重，组合排列越长，基距越大，这种现象就越明显。在中深层地震勘探中，利用检波器组合法提高信噪比的同时，要避免低频响应。

“探宝号”船目前所用的seal 24位电缆采用12个检波器线性组合作为一道。由于新技术的应用，使得检波器在线性度、灵敏度高，分辨力、迟滞、重复性、漂移、稳定性等性能也极大地提高。

2.5 道间距

道间距是指相邻两个接收点之间的距离。道间距的选择，应保证道与道之间的反射波都能对比。反射波到达相邻两个接收点的时差Δt，应满足下列关系：Δt≤T*/2，式中，T*为反射波的视周期。因反射波的视速度V*是道间距Δχ和时间差Δt之比值，即：V*= 。则 ，为了能够同时并且可靠地追踪来自深层和浅层的反射波，道间距的最大适合值Δχ应当以浅层反射波的视波长λ*来计算。

道间距的大小会直接影响地震资料的解释工作，影响横向分辨率：道间距偏大，将导致同一层的有效波追踪和辨认的可靠性将受到影响，会产生比较严重的空间假频，而且是道间距越大，低频响应也越严重；道间距偏小，将会使野外数据量、工作量及成本大大增加。选取道间距应当以在地震记录上能够可靠辨认同一有效波的相同相位为准则，这主要取决于：相邻的道记录形态的重复性；地震有效波、干扰波和随机振动背景的振动关系；地震波到达相邻道所用时的时差；地震波的视周期以及横向分辨率等。

由对工区采集资料进行的频谱、速度分析可知，有效反射波视频率主要分布范围（以-6dB计算）是6～60Hz；浅层层速度值约为1800～2400m/s。道间距Δχ1800/（2×60）约为15m。表明采用12.5m道间距已完全满足采集精度要求。

我局拥有海上地震调查设备Seal、MSX、Hydroscience三种24位地震采集记录系统，电缆的道间距均为12.5m。从以往进行地震资料采集结果看，使用12.5m的道间距能够在地震记录上清晰地辨认出同一有效波的相同相位。

2.6 覆盖次数

覆盖次数即地层界面某一点的追踪次数，n=S*N/2*r，其中，S代表一个系数，一般取1；N代表记录道数；r代表炮点移动的道数。若增加覆盖次数，迭加特性曲线通放带的宽度和压制带的左边界都不会有多大变化。说明增加覆盖次数，既不会改善因为动校正速度不准确而引起反射波迭加特性变坏的情况，也不会提高压制与反射波速度相近的多次波的能力。但若增加覆盖次数，则压制带的宽度将会加大，压制带范围内的三次极大值将会变小。叠加次数也即覆盖次数，越大则压制带平均值越小，压制效果就越好，所以增大覆盖次数对于提高信噪比是有利的。就是说，覆盖次数的增加，既有利于对多次波的压制，也有利于对与反射波速度相差较大的多次波的压制。总而言之，增大覆盖次数，可以提高压制的效果，提高信噪比，覆盖次数越大，信噪比的改善程度就越大。假设叠加后的信噪比为1，则各目标层所需要的覆盖次数可由下式计算：

南海地质研究（2014）

式中， 为震源信噪比；TRA（i）表示透反射、球面扩散以及地层吸收导致的地震波能量的损失。

选取较大的覆盖次数，能够充分压制高频环境下的干扰噪音，增大目标层的有效反射能量，就能提高资料的信噪比，确保目标层的成像效果。因此，采集中都需选取较大的覆盖次数。

2.7 震源能量

在相同条件下，震源能量越强，得到的信号其信噪比也相应提高。但大震源大能量作业，在接收到更强的有效反射信号的同时，也会接收到更大的多次波等干扰信号，因而资料的信噪比不一定会提高。中深层地震勘探所关心的是信噪比，而不仅仅是反射信号的强弱。

通过对地震地质模型进行计算机模拟来测算最佳的震源能量，再经过野外震源试验来对比验证，确定合适的震源能量，是目前常规二维地震震源能量较好的确定手段。

2.8 震源电缆组合沉放深度

在海洋地震勘探作业中，我们使用电缆中排列组合的水听器记录压力P，若电缆沉放深度记作，且地震反射信号中的某一谐波波长为λ，其入射角为θ，则其简要关系式为：

南海地质研究（2014）

对海洋地震气q震源来说，激发后所产生的地震波信号，以及由海面反射回来的地震波信号一起向地下传播。由于气q震源的沉放深度相对于水深和地层厚度而言比较小，可以看做是叠加在一起的两个信号向地下传播。而这两个信号的叠加效果是受气q震源沉放深度控制的，和地震电缆的情况相同，叠加信号的振幅大小变化也是受气q震源沉放深度控制。

理论上的分析结果是：震源与电缆沉放的深度相同，并且深度值为按上式算出的使得压力P取最大值的Z的值，其中的λ可以认为是对应于目标层的主频波长。

实际上震源、电缆组合的沉放深度，震源激发信号在海水、地层中传播时的扩散、衰减，各界面的反射、折射和散射，海水、地层吸收所产生的各种组合滤波效应，再加上各种各样的噪音干扰，使得电缆中水听器接收到的信号已经发生了变化，电缆接收到的信号波形态与频谱早已不同于原震源波形态与频谱。

以理论值为依据，通过计算机模拟以及在工区中做震源、电缆组合沉放深度试验，就可以找到一个最佳的震源、电缆组合沉放深度。

2.9 采样率

合适的采样间隔Δt，可避免间隔过大使离散信号失真及谱畸变出现假频现象的缺点，又可避免采样过密使处理工作量加大的缺点。根据采样定理：

南海地质研究（2014）

Δt为采样间隔，fmax为要保护的目的层的最高频率。一个信号周期中至少需要三个样点〔也就是需要两个采样间隔（2Δt）〕的最小量来定义一个周期的信号。

对研究区所采集资料进行频谱分析可知，有效反射波频率分布范围（以-6dB计）为6～60Hz。计算结果表明选用2ms采样完全满足采集精度的要求。并且采样率为2ms，地震仪采集到的信号理论极限频率是206Hz左右。中深部地层信息主要反映在较低频率上，该采样率已经完全满足要求。

2.10 低截滤波

近几年的常规地震勘探中，对低截滤波的确定都倾向于低截频率尽可能地低一些，尽可能多地保留原始采集信号。在海上地震勘探中，涌浪等会产生几到十几赫兹的噪音，水鸟挂上异物会在附近道产生有规律的抖动等，低频干扰影响到资料信噪比。当低频干扰偏大时，在处理时滤波虽然可以将之除掉，但低频有效信号也同时损失，因此在干扰比较大的情况下，降低低截滤波的门槛值是没有益处的。利用现场处理的噪音分析，可以获得低频干扰的频率范围和幅值大小。良好的海况一般采用的低截滤波值为3Hz。当然，震源、电缆深度都加深后，涌浪等环境噪音大大降低，可以不加低截滤波。

3 结论

本文主要讨论了海上二维地震勘探观测系统各个参数的设计原则，详细介绍每个参数的作用及影响。观测系统有效合理的设计是在部分论证参数的约束下选择观测系统的几何形态、最大炮检距、最小炮检距、炮间距和道间距，这些参数的确定又以观测系统的属性分析为指导。在已建立的地球物理模型情况下，设计合理的观测系统，才能在合理的投入下，获得最适合处理与解释的资料。

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Principle of Design Observation System of Marine 2 D Seismic

Zhai Jifeng1，2，Wei Chenglong1，2，Zeng Xianjun1，2

（1.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760；

2.Key Laboratory of Marine Mineral Reasources，MLR，Guangzhou，510760）

Abstract：The seismic observation system is used to express the relationship among the shot point，the receiving point，and the reflection point.The quality of acquisition data is decided by the observation system，and which directly affect the quality and accuracy of subsequent processing and interpretation.SO the good or not of observation system is related to the success or failure of the seismic exploration，it is very important.This article based on the basic theories of observation system，we discuss how to design observation system of 2D marine seismic with the basic principles and parameters.

Key word：Observation system；Principle；Parameter

在地震勘探野外教学中一般使用浅层工程地震仪器采集反射地震波或折射地震波的数据，这里以GeoPen公司生产的SE2404型24道工程地震仪和美国GEOMETRICS公司生产的NZ-24型浅层工程地震仪为例介绍仪器的使用方法。

(一)SE2404型工程地震仪的 *** 作

GeoPen公司生产的工程地震仪具有24个数据采集通道，其中“SeisPort1”端口通过大线连接1～12道地震检波器，“Seis Port2”端口通过大线连接13～24道地震检波器，仪器设有外触发端口“Trigger”连接触发器或起爆器。仪器采用Windows *** 作平台，可通过鼠标和功能键 *** 作采集数据。

仪器主要技术指标

应用地球物理教学实习指导

1.设置参数

启动仪器桌面上的数据采集程序“地震采集”后，显示如图4-7-20的 *** 作界面:

图4-7-20 24道工程地震仪 *** 作界面

数据采集前，首先设置观测系统参数，点击“参数设置”显示如图4-7-21的 *** 作界面。在菜单中填写采集通道数、采样点数，采样率、触发方式、陷波、高切频、低切频、偏移距、道间距和桩号增量等参数。其中，采样点数一般设为1k或2k采样率一般设为0.25ms，0.5ms或1ms触发方式设为外触发陷波器设为50Hz高、低切频可根据现场的干扰因素而定，如1000Hz和10Hz偏移距和道间距按规定的观测系统而定。当参数输入完后点击“确定”。

2.采集和叠加

参数设置完后，点击“采集”键可进行单炮地震记录的采集，点击“连续叠加”键可进行单炮地震记录的能量叠加采集，点击完“采集”或“连续叠加”后，屏幕上显示“waiting”等待外触发信号，此时 *** 作员指挥爆炸组激发地震波。仪器接收完信号后在屏幕上显示如图4-7-22所示的地震记录。

图4-7-21 “参数设置” *** 作界面

图4-7-22 单炮地震记录

*** 作员根据记录上信号的幅度大小、噪声的大小和有用信号的清晰程度决定是否需要重测或是否需要叠加，如果所勘探的地层较深，折射波勘探时折射波不清楚或折射波信号幅度较弱，反射波勘探时反射波不清楚或反射波信号幅度较弱，此时需要多次激发地震波进行能量的叠加， *** 作员指挥爆炸组连续激发地震波，直到取得满意的地震记录为止，当不需要再叠加时，点击“停止叠加”后再激发一次即可。

3.数据存储与回放

信号采集完后，点击“文件”，将地震记录按需要的记录格式存盘，记录格式可选择“SEG-2”，“SEG-Y”或“*.C”格式。

如果要回放某一炮记录，可通过点击“文件”中的“打开文件”项进行数据的回放显示。

(二)NZ-24型工程地震仪的 *** 作

NZ-24型工程地震仪是由GEOMETRICS公司生产的浅层工程地震仪。仪器为24通道，Signal1～12和Signal13～24为24道地震电缆插座，每道记录长度为16～64K字节频带宽度为1.7～20kHz放大器增益为定点增益方式，增益挡为0，12，24或36dB数据记录格式为SEG-Y，SEG-2，SEG-D *** 作系统为Win98或NT触发方式为外部触发，TART为外部触发开关电缆插座模数转换器位数23位。

仪器 *** 作如下:

启动仪器电源开关后，仪器进入图4-7-23所示数据采集主菜单，主菜单内有11个子菜单。按“MENU”键使所选菜单中某一选项加亮，按回车键进入二级子菜单，通过“TAB”键循环移动子选项中的虚线框到需要参数项，通过箭头键在参数选项中移动并改变参数。

图4-7-23 NZ-24型工程地震仪数据采集界面

Survey用于记录一个新测量的名称、起始线号和起始磁带号。通过Survey选项下的“1NewSurvey”选项来完成，如图4-7-24所示。通过“TAB”键和箭头键移动虚线框并输入测量号和测线间隔。

图4-7-24 设置测线号等参数

图4-7-25 设置测量方式等参数

Geometry 用于设 置 测量 方 式 ( 反 射 或 折射) 、地震 检 波 器和震 源 位 置 等，如图 4 -7 -25所示，共有五个选项:

Survey Mode 中记录测量方式，反射 Reflection，折射 Refraction，按箭头键移动 “·”到所需的测量方式，按箭头键移动虚线框到 “OK”，再按回车键确认。

Group Interval 中记录两个检波器或检波器组间的距离。单位为英寸或米。

Group / Shot Locations 中记录并显示检波器间隔及检波器与炮点的间距和排列关系等信息。图 4 -7 -26 显示出上一炮的检波器排列等信息，该观测系统为小号放炮，偏移距100in，道间距 10in，检波点与炮点的间距为 100，110，120……放大器增益为 24dB。 *** 作员可按新的观测系统进行修改，如新观测系统道间距为 2m，偏移距为 20m。按箭头键移动加亮条到 Channal Interval，在第一个检波点位置处输入 2，移动加亮条到 Geophon1Coordinate，在第一个检波点位置处输入 20。按 “TAB” 键移动虚线框到 “OK”，按回车键确认。

Observer 用于编辑基本的测量信息，有两个选项:

1 Edit Survey Description

2 New Line Number

当开始一条新测线的测量时要输入新的测线编号和起始文件号。

Acquisition 包括采样间隔，记录长度，叠加 *** 作和前放增益等内容 ( 图 4 - 7 - 27) ，这些参数应根据对勘探深度和精度的要求，以及场地噪声情况等，经现场实验后确定。

Sample Interval / Record Length 用于设置采样间隔、输入记录长度和延迟时间Stack

图 4 -7 -26 设置偏移距、道间距等参数

图 4 -7 -27 设置采样间隔、记录长度等参数

Options 用于设置叠加次数和叠加方式

Specify Channels 用于设置采集使用的通道

Preamp Gains 用于设置前放增益，前放增益挡有全部通道为 24dB 或全部通道为 36dB等选项，如果选择了 “Individual”方式，可对每个地震通道设置不同的增益，这在某些特殊情况下是有用的。

File 用于设置文件存储参数等内容，如图 4 - 7 - 28 所示，其中 Storage Parameters 可设置下一个文件号、自动存储方式、数据格式( SEG -2、SEG - D、SEG - Y) 、磁盘号和路径等内容。在大多数测量中选择自动存储方式数据格式可根据数据处理软件的要求而定。

图 4 -7 -28 设置文件号、数据记录格式等参数

Display 用于设置文件显示所需的各种参数，在对当前炮地震记录显示或对存储在磁盘中的地震数据回放时使用，如图 4 - 7 - 29 所示。其中 Shot Parameters 中增益方式、记录显示方式和显示时的滤波器参数等。增益方式有固定增益、自动增益和普通增益记录显示方式有变面积显示和波形显示等滤波器参数有高切滤波、低切滤波和陷波。

图 4 -7 -29 设置显示方式等参数

Do Survey 用于设置激发、清除内存、炮点位置、噪声显示、信号显示方式、存储炮集记录、打引炮集记录等，如图 4 - 7 - 30 所示。使用箭头键移动加亮条到所需选项。

图 4 -7 -30 数据采集与存储

执行 Arm，使仪器处于数据采集状态，此时使用大锤或炸药爆炸激发地震波，通过捆绑在大锤上的触发开关或起爆器产生触发信号与仪器同步，开始采集地震信号。

执行 Clear Memory，在数据采集之前，首先清除内存，使内存中存储新的地震数据。

执行 Shot Location，使当前炮处在新的炮点位置。如果在前面已经设置了 Shot Incre-ment，在每一炮数据采集后炮点位置将自动调整。

执行 Noise Display，使噪声监测窗口最大化。

执行 Trace Display，使炮集记录窗口最大化。

执行 Save，可以手工存储每一炮地震记录。在数据存储后，下一炮激发前首先清除内存。

执行 Print Shot Record，打印输出当前内存中的炮集记录或存储在硬盘上的炮集记录，通过按 CLR 键中止打印输出。

Window 用于设置各种显示窗口，如图 4 - 7 - 31 所示。其中 Noise Display 命令，一张屏幕上仅显示出一张当前的噪声记录Trace Display 命令，一张屏幕上仅显示出一张当前的炮集记录Log Display 命令，一张屏幕上仅显示出测量参数列表Tile All Windows命令，一张屏幕上炮记录窗口、噪声记录窗口和测量参数列表窗口等。窗体如图4 -7 -31所示。

图 4 -7 -31 设置显示窗口

Answers 用于折射波解释。

System 用于设置日期、触发 *** 作 ( 触发保持时间、触发灵敏度、主触发线号) 、检波器测试等功能。

以上介绍了 NZ 型工程地震仪的主要 *** 作，显然，在地震数据采集中应首先设置测线号，测量方式，观测系统等参数。然后通过大锤或炸药爆炸激发地震波，在一炮地震数据采集完成后存储或打印地震记录。实际 *** 作过程将在实习中进一步学习。

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