张丽文
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摘要：在可控震源方面，参考信号和母记录波形的相似性，是否位于同一个域内，是一个大家容易忽略的一个问题。本文通过理论研究和试验资料论证了参考信号和母记录域的问题，根据速度检波器和加速度检波器资料对比的常识和经验，通过参考信号域的转换，然后进行相关，将转换后的单炮资料和剖面资料与未转换的资料进行对比，论证了利用参考信号转换后相关的方法，有利于提高地震资料信噪比。
关键词：参考信号；母记录；速度；加速度；信噪比
1 引言
在地震勘探中，加速度检波器和速度检波器的资料是可以相互转化的，也只有将这两种资料转化为相同的域中然后进行对比才有意义。我们已经意识到，同样的问题也发生在可控震源方面。可控震源的工作原理是将连续扫描的震动信号发射出去，经过反射被检波器接收，然后将参考信号与母记录进行相关，获得单炮。这里有一个假设条件，参考信号与母记录的波形是完全相同的。
这里就存在一个疑问，实际情况到底符不符合参考信号和母记录的波形是完全相同的这种假设。以前针对可控震源相关计算问题，曾提出了采用检波器信号相关方法，代替了参考信号进行相关，得到较好的效果，已经得到专家的认可，《石油地球物理勘探》审稿专家认为具有较高的创新性和实用性。说明可控震源的相关技术是可以改进的。
参考信号与母记录进行相关得到单炮，震板的振动轨迹应该是完全复制了参考信号的波形，那么参考信号与母记录分别是什么域资料？它们是不是相同域？是位移域、速度域还是加速度域呢？
2 可控震源相关技术分析
在地震波的运动学与动力学分别有一个速度。以横波为例，横波是质点震动方向与波的传播方向垂直，质点围绕平衡点做上下运动，质点上下振动有一个速度，速度v=A/w*cos(wt) ，速度是变化的。而波沿着各个质点向外传播，也有一个速度，速度是恒定的，其大小与介质本身的物理性质有关。
检波器可以看成是一个运动的质点，假设检波器与地表完全耦合，检波器随地表在平衡位置上下振动，由电磁感应定律可知，线圈在磁场中运动，切割磁力线，线圈两端的感应电动势正比于穿过线圈的磁通变化率，磁通变化率与检波器外壳的运动速度是相关的。因此，速度检波器接收到的是质点运动的速度分量，即母记录是速度域的。
震源方面，可以将震板理解为一个质点，该质点与地面紧密相连，质点震动，从而引起地面震动，产生地震波向外传播。可控震源的震板应该是完全复制了参考信号的波形。在震板、重锤上分别安装有一个加速度计，记录震板和重锤运动的加速度分量。
采用震板和重锤运动的加速度分量，可以计算得到可控震源的力信号，力信号是已知信号，也是常用信号。可控震源的力信号计算公式是：
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其中Mmass代表重锤的质量，Accmass代表重锤的加速度，Mbaseplate代表震板的质量，Accbaseplate代表震板的加速度。通过上面的公式可知，力信号是加速度域的。
力信号是加速度分量，由以往知识知道，位移、速度、加速度在相位上有明显区别，将它与参考信号进行对比，就能够知道参考信号到底是什么域。通过对比，看到两者非常接近，力信号中存在谐波，除了谐波之外，其他的都是完全一样，相位也是相同。这就说明参考信号也是加速度域。
可控震源得到单炮的过程是，将参考信号与母记录进行相关计算，得到单炮，前面已经分析了母记录是速度域，而参考信号是加速度域，量纲完全不同，一个是m/s，一个是m/s2，两个单位不同的数据进行运算，得到的单炮的单位又是什么，到底是m/s，还是m/s2？结果到底是速度，还是加速度？再就是两个完全不同单位的物理量进行相关计算，到底是什么物理意义？一个是速度域，一个是加速度域，进行相关获得的子波就不是标准的零相位子波。
既然两个参与计算的物理量不相同，我们就考虑能不能将量纲转化为相同的后再进行相关计算。将参考信号转换为速度域，通过积分运算进行转换，然后再跟母记录进行相关得到单炮。
从单炮对比分析来看，新单炮信噪比明显提高，同相轴更加清晰。
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从生产剖面与新方法剖面对比来看，新方法剖面信噪比更高，奥陶系内幕更加清晰，尤其是T76成像比正常生产剖面清晰。
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3 结论
地震勘探技术中，地震资料的量纲问题是大家常常所忽略的，本文针对可控震源相关计算过程中参考信号与母记录的量纲进行了讨论；
从相关计算规律可知，只有参与相关的两个信号相同时，才能得到最佳的相关结果，参考信号与母记录分别位于不同域，一个是加速度域，一个是速度域，这两个不同域资料进行相关计算，所得资料到底具有什么样的物理意义值得思考。
本文提出的将参考信号与母记录转换到相同域进行相关计算，所得单炮信噪比得到明显提升。
参 考 文 献
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