分布式光纤声波地震波勘探技术

王昌，尚盈，王晨,王英英,刘小会

(1.齐鲁工业大学(山东省科学院)，山东 济南 250014；2.齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所，山东 济南 250014)

石油天然气是我国重要的战略资源，是国家经济发展的命脉和国计民生的重要支柱。近年来中国石油对外依赖度逼近70%，严重超过了国际警戒线(50%)，已成为制约经济、社会发展的主要瓶颈之一，迫切需要加大国内油气资源勘探开发力度[1]。在石油天然气勘探中，地震勘探是地球物理勘探最重要的方法。其原理是由人工制造强烈的震动，所引起的弹性波在岩石中传播时，当遇着岩层的分界图面，便产生反射波或折射波，在其返回地面时用高灵敏的仪器记录下来，根据波的传播路线和时间，确定发生反射波或折射波的岩层界面的埋藏深度和形状，认识地下地质构造，以寻找油气圈闭[2-3]。

常规的国产地震传感器，例如动圈传感器[5]、压电传感器[6]和MEMS传感器[7]由电子组件制成，容易受到电磁干扰，在精度、可靠性等方面无法满足需求，高精度地震勘探仪器设备目前全部依赖进口，且存在技术封锁和价格垄断。光纤传感器具有动态范围大、灵敏度高、多路复用的可行性高、抗电磁干扰能力强的特点[8-9]。分布式光纤声波传感系统(distributed acoustic sensing，DAS)[10-11]是目前最先进的光纤声波检测技术，使用光缆作为传感器来检测声音信号，通过检测光纤中瑞利反向散射的变化来检测光缆上几乎任何点的声音信息。 光缆不仅用作信号传输介质，而且还用作传感器介质，普通的通信光纤无需任何处理即可实现此功能。……