高精度陆上石油地震勘探仪器研究工作介绍课件

高精度陆上石油地震勘探仪器研究工作介绍报告人：武杰中国科学技术大学2009年4月20日1高精度陆上石油地震勘探仪器研究工作介绍报告人：武杰1需求背景石油是工业的命脉，没有石油工业就不能发展。中国为了进口石油每年要花去大量外汇，仅2004年一年就花掉3000亿元RMB，随着中国每年进口油量的增长和油价的升高，每年用于进口油气的花费还将继续增加。石油石油生产石油需求2需求背景石油是工业的命脉，没有石油工业就不能发展。中国为了进我国现状我国拥有世界上最大的陆上石油勘探公司—中国石油天然气集团总公司-东方地球物理公司。所使用的勘探设备90%以上依靠进口，尤其是大型的勘探设备100%依赖进口。目前已经受到国外技术壁垒的限制。高精度的仪器被限制进口，或限制应用领域。3我国现状我国拥有世界上最大的陆上石油勘探公司—中国石油天然气国家发展规划《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2020年）》将“复杂地质油气资源勘探开发利用”列为国家优先发展的主题： ★重点开发复杂油气资源勘探技术； ★大规模低品位油气资源高效开发技术； ★大幅度提高石油采收率的技术； ★深层油气资源勘探开采技术。4国家发展规划《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－2地震勘探基本原理5地震勘探基本原理5地震勘探的几个要素传感器信号调理信号采集/数字化信息传输（数据汇集）数据预处理（时序/道序转换）数据存储图像重建6地震勘探的几个要素传感器6地震仪器结构7地震仪器结构7地震仪器特点信号微弱，信噪比<1/10，信号约在uV量级传感器数量众多，10K道~500K道野外电池供电，功耗敏感串行结构级联，数据量大，500K级联后，数据量高达12Gbps野外施工要求尽量避免光纤使用大范围内的同步采集需求单道的成本问题8地震仪器特点信号微弱，信噪比<1/10，信号约在uV量级8与东方地球物理公司的合作2006-2008科大和东方公司，合作进行了“万道大型地震仪器”的研制工作，科大承担了其中仪器的主体部分“基于LRE-PHY的数传采集系统”的研究工作，目前已经完成了样机的研制，并移交给东方公司做产业化工作。9与东方地球物理公司的合作2006-2008科大和东方公司，合完成样机的指标通道噪音<1.6uV通道串音>110dB谐波畸变<-106dB通道幅度一致性<0.2%共模抑制比>100dB动态范围>120dB检波器阻尼系数精度>1%检波器自然频率精度>1%检波器灵敏度精度>2%检波器直流电阻精度>1%检波器漏电阻，检测范围4M-100MΩ，测量精度>5%大线最大传输距离>220m大线最高传输速度>40Mbps10完成样机的指标通道噪音<1.6uV10室内样机照片11室内样机照片11国家重大科技专项核心电子器件高端通用芯片及基础软件极大规模集成电路制造技术及成套工艺新一代宽带无线移动通信高档数控机床与基础制造技术大型油气田及煤层气开发大型先进压水堆及高温气冷堆核电站水体污染控制与治理转基因生物新品种培育重大新药创制艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治大型飞机高分辨率对地观测系统载人航天与探月工程12国家重大科技专项核心电子器件水体污染控制与治理12大型油气田及煤层气开发专项2008.６，国务院总理温家宝11日主持召开国务院常务会议，审议并原则通过大型油气田及煤层气开发、艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治两个国家科技重大专项实施方案。2008.8，三部委召开会议，国家层面通过由中科院承担油气专项的课题8的任务，总经费1.68亿。2008.12，以刘光鼎院士为首，进行中科院内部论证，项目于09年1月正式启动13大型油气田及煤层气开发专项2008.６，国务院总理温家宝11科大承担部分科大承担油气专项课题“深层油气探测的关键技术A”下子课题“地震数据采集系统的数据传输与集成技术”的研发工作。MEMS传感器的制备传感器读出ASIC电路系统的采集和传输集成14科大承担部分科大承担油气专项课题“深层油气探测的关键技术A”具体研究内容从传统的动圈式传感器转到全数字的MEMS传感器尝试开发具有自主产权的传感器读出ASIC芯片大范围内同步采集研究低功耗的高精度24bit数据采集和高速数据传输在保证系统性能的基础上，降低单道成本系统的规模进行10~100倍量级的扩大，达到10万~100万道的容量对传统的有线仪器，进行无线和有线相结合方面的研究，降低系统的施工成本15具体研究内容从传统的动圈式传感器转到全数字的MEMS传感器1项目进度专项执行时间2008-2010年，正式启动2009年1月。希望在十二五乃至十三五进行有效的延续。目前正在做前期的调研和初步的系统单元试验。16项目进度专项执行时间2008-2010年，正式启动2009年系统结构框图17系统结构框图17初步试验结果完成用双绞线进行64Mbps数据的传输试验，双绞线长度5-55米，PRBS测试误码率<10-11单道功耗<400mW系统的采集同步精度<1uS（55米短距离试验完成，5km以上的大距离试验尚未完成）18初步试验结