分布式聲傳感井中地震信號檢測數值模擬方法

作者：馬國旗,曹丹平,尹教建,朱兆林

摘要：分布式聲傳感(DAS)基于光纖中瑞利散射效應獲取地震波振動信號,光纖在探測地震波的同時實現信號的傳輸,適用于井中地震信號采集,具有成本低、分辨率高、抗電磁干擾強等優點。基于離散光纖瑞利散射干涉模型,在不考慮背景壓力、溫度和井壁光纖耦合的條件下,采用數值模擬方法模擬了井中DAS系統地震信號特征,詳細探討了震源強度、脈沖寬度以及光纖空間采樣間隔對DAS光纖信號波形特征以及信噪比的影響。模擬結果表明:①不同震源強度對DAS光纖信號的影響不同,而且震源強度過大可能導致DAS光纖信號波形畸變或旁瓣增多而影響信號保真度。②較小的脈沖寬度常伴有較強的噪聲,較大的脈沖寬度在一定程度上可以壓制高頻噪聲、提高信噪比,但不可避免地降低分辨率。③通過相鄰道疊加增大的光纖空間采樣間隔有利于提高信噪比,因此選擇合適的光纖空間采樣間隔可以有效地提高信噪比、提升信號質量;DAS信號頻率通常略高于原始地震信號頻率,同時附帶系統本身的高頻噪聲。

發文機構：中國石油大學（華東）地球科學與技術學院 海洋國家實驗室海洋礦產資源評價與探測技術功能實驗室 中國石油大學（華東）理學院

關鍵詞：分布式聲傳感瑞利散射震源強度脈沖寬度光纖空間采樣間隔數值模擬distributed acoustic sensingRayleigh scatteringsource strengthpulse widthspatial fiber sampling intervalnumerical simulation

分類號： P631[天文地球—地質礦產勘探]