分布式声传感井中地震信号检测数值模拟方法

• 作者: 尹教建 曹丹平 朱兆林 马国旗
• 来源期刊: 石油地球物理勘探
• 关键词: 分布式声传感 瑞利散射 震源强度 脉冲宽度 光纤空间采样间隔 数值模拟
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 地震模拟
• 页码范围: 311-320
• 页数: 10页
• 分类号: P631
• 语种: 中文
• DOI: 10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.02.012

摘要

分布式声传感(DAS)基于光纤中瑞利散射效应获取地震波振动信号,光纤在探测地震波的同时实现信号的传输,适用于井中地震信号采集,具有成本低、分辨率高、抗电磁干扰强等优点.基于离散光纤瑞利散射干涉模型,在不考虑背景压力、温度和井壁光纤耦合的条件下,采用数值模拟方法模拟了井中DAS系统地震信号特征,详细探讨了震源强度、脉冲宽度以及光纤空间采样间隔对DAS光纤信号波形特征以及信噪比的影响.模拟结果表明:①不同震源强度对DAS光纤信号的影响不同,而且震源强度过大可能导致DAS光纤信号波形畸变或旁瓣增多而影响信号保真度.②较小的脉冲宽度常伴有较强的噪声,较大的脉冲宽度在一定程度上可以压制高频噪声、提高信噪比,但不可避免地降低分辨率.③通过相邻道叠加增大的光纤空间采样间隔有利于提高信噪比,因此选择合适的光纤空间采样间隔可以有效地提高信噪比、提升信号质量;DAS信号频率通常略高于原始地震信号频率,同时附带系统本身的高频噪声.