ICS 75.180.10 E 11 备案号：35139—2012
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 6627--2012 代替SY/T6627-2005
数字地震仪校准方法
Calibration method of the seismic data recording system
2012-01-04发布
2012-03-01实施
国家能源局 发布 SY/T 6627--2012
次
目
前言范围
I
1
2 术语和定义 3技术要求
3.1外观 3.2技术指标 4校准条件 4.1 环境条件 4.2校准设备 5校准项目和校准方法 5.1 校准项目 5.2 测试原理与连接方法 5.3 校准方法
5.3.1 外观 5.3.2 采集站抽样 5.3.3 噪声零漂 5.3.4 共模抑制比 5.3.5 道间串音隔离 5.3.6 谐波畸变 5.3.7 增益误差 5.3.8 系统延迟 5.3.9 计时误差 5.3.10 高截滤波· 5.4 校准操作注意事项校准结果
6
复校时间间隔附录A（规范性附录） 数字地震仪技术指标附录B（规范性附录） 校准设备的主要技术指标附录C（资料性附录） 校准证书内容表格式附录D（资料性附录） 校准记录表格式
1
10
I SY/T66272012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准代替SY/T6627-2005《数字地震仪校准方法》。与SY/T6627—2005相比。除编辑性修改外，主要内容变化如下：
删除了数字地震仪技术指标中的表1，将表1改为附录A（见3.2和附录A，2005年版的 4.2); 删除了数字地震仪技术指标中的表2，将表2改为附录B（见4.2和附录B，2005年版的 4.2); 修改了校准设备的主要技术指标（见4.2和附录B，2005年版的5.2）；修改了道间串音隔离校准（见5.3.5：2005年版的6.3.3）；修改了增益误差校准中测试与计算方法（见5.3.7，2005年版的6.3.5）；修改了计时误差校准中测试与计算方法（见5.3.9，2005年版的6.3.7）。
本标准由油气计量及分析方法专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司、石油工业仪器仪表质量监督检
验中心。
本标准主要起草人：罗福龙、吴敏、巩庆刚、易碧金、陈涵实、石金成、王东旭、陶知非、陈联青、韩文刚。
IⅡI SY/T 6627--2012
数字地震仪校准方法
1范围
本标准规定了数字地震仪的校准方法。 本标准适用于新制造、使用中和维修后数字地震仪的校准。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
噪声eint 仪器在输入端短路或输人端接等效信号源内阻的情况下，在输出端所能观测的电压，折合到输人
端便称为等效输人噪声。 2. 2
零漂dc off set 数字地震仪器各道输入端短路时，没有任何信号感应或其他输人信号进来，输出端应为零输出。
实际上，由于噪声、电源电压不稳，电阻元件值和器件、组件工作状态随温度变化，输出端不为零。 这就是零漂或漂移。 2.3
道间串音隔离 crossfeed isolation 数字地震仪各地震道间感应的隔离程度，测试时只对奇（或偶）数道输人最大信号，在偶（或
奇）数道检测所感应串扰信号的隔离程度。 2.4
共模抑制比CMRR 衡量数字地震仪对共模干扰抑制程度的一项指标，共模抑制比定义为被测设备对差模信号的放大
倍数与对共模信号的放大倍数之比，共模抑制比越大，设备的抗共模干扰就越强。 2.5
增益误差 step gain accurate 数字地震仪放大器的增益台阶之间的实际增益与理论增益的相对误差。
2.6
计时误差timing error 单位采样间隔的时间误差。
2.7
系统延迟system delay 数字地震仪的系统延迟是采集系统对输人响应的延迟时间。
2.8
高截滤波 anti-alias filter 去假频滤波器（滤除与采样间隔相对应的高频信号）。 SY/T 6627—2012
2.9
谐波畸变harmonicdistortion 数字地震仪放大器系统畸变程度的指标，通常要求在仪器频率范围内谐波畸变为0.1%～0.05%
（早期仪器），谐波畸变为0.005%～0.0001%（目前在用仪器）。
3技术要求
3.1外观 3.1.1数字地震仪应注明型号、规格、制造厂家、出厂编号。 3.1.2数字地震仪外观应保持整洁，各紧固件无松动。 3.1.3数字地震仪面板各开关、插座、显示器连接完好，功能正常 3.1。4数字地震仪应无影响计量性能的其他缺陷。 3.2技术指标
数字地震仪技术指标见表A.1，表A.1中未列入的指标可参见制造厂家技术手册。
4校准条件
4.1环境条件 4.1.1温度：25℃±10℃。 4.1.2相对湿度≤80% 4.1.3无强振动、强电磁干扰。 4.2 校准设备
校准设备的主要技术指标见附录B。
5校准项目和校准方法
5.1校准项目
数字地震仪校准项目有噪声零漂、共模抑制比、道间串音隔离、谐波畸变、增益误差、系统延迟、计时误差、高截滤波。 5.2测试原理与连接方法
测试的工作原理是以内或外触发信号作为校准装置与数字地震仪协调工作的条件，同时根据欲检测项目而设定的相应功能方式和参数（数字地震仪和校准装置的参数设置记录表的填写参见附录C），生成一系列的测试信号和控制命令，实现对数字地震仪的测试和校准。按表D.1将其测试结果以磁盘数据文件形式送回到测试处理系统进行分析处理，最终生成校准结果报告。
测试连接方法如图1所示。 5.3校准方法 5.3.1外观
目测检查地震仪外观应符合3.1的要求。
2 SY/T6627-2012
校准装置仪器接口转换盒处理系统(P4工控机) 外/内部信号源
数字地震仪
采集站
记录系统
图1测试连接示意图
5.3.2采集站抽样
校准装置和被校准的数字地震仪应开机预热30min以上，数字地震仪进行自检，根据自检结果选出各项参数指标最优、中等和最差的三个采集站作为被校准对象。 5.3.3噪声零漂
选择数字地震仪为自触发方式，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“NOISE”插头，校准装置给所有数据道接500Q标准电阻，启动数字地震仪采集记录噪声。
磁带数据经校准装置解编（将地震仪保存的磁带文件SEGD和SEG-Y等格式数据转换为 IEEE文件格式数据）后，对数字地震仪采集的噪声数据文件进行处理
按公式（1）计算直流漂移U，按公式（2）计算噪声U；，其结果应符合表A.1的要求。
14
(1)
Ua
(i)
M
tr()-uai
U:
?
(2)
M
式中： Ua 直流漂移，单位为微伏（V）；
在时域采集了段长度为M的序列，0 r(i) U, 噪声，单位为微伏CiV)： M- 采集长度。
5.3.4共模抑制比
选择数字地震仪为自触发方式，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“CMRR”插头，接口 “BNC”接入外部（或内部）信号源，给数字地震仪的所有数据道接人设定频率的正弦共模信号，信号幅度取决于采集站的前放增益值，启动数字地震仪采集记录。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的共模抑制数据文件进行处理。 按公式（3）计算共模抑制比CMRR［单位为分贝（dB），其结果应符合表A.1的要求。
G-Usc
(3)
CMRR=201g Uoc
式中： G前放增益放大倍数 Usc— 共模方式输人的电压，单位为毫伏（mV）： Uoc- -Usc经过仪器后输出的电压（均为有效值），单位为毫伏（mV）。
-
3 SY/T 6627--2012
5.3.5道间串音隔离
道间串音隔离包括奇数道串音隔离、偶数道串音隔离。 5.3.5.1奇数道串音隔离
选择数字地震仪为自触发方式，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“CROSSTALK· ODD”插头，接口“BNC”接人外部（或内部）信号源，给采集站偶数道输人设定频率的正弦信号，信号幅度取决于选择的前放增益值，测量此时偶数道对奇数道的信号串音隔离。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的奇数道串音隔离数据文件进行处理。 按公式（4）计算奇数道串音隔离CROSSTALK－ODD［单位为分贝（dB)}，其结果应符合表
A.1的要求。
CROSSTALK - ODD = 201g()
Ur
(4)
式中： U。奇数通道信号的输出有效值，单位为毫伏（mV）； U. 偶数通道信号的输出平均值，单位为毫伏（mV）。
5.3.5.2偶数道串音隔离
选择数字地震仪为自触发方式，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“CROSSTALK- EVEN"”插头，接口“BNC”接入外部（或内部）信号源，给采集站奇数道输人设定频率的正弦信号，信号幅度取决于选择的前放增益值，测量此时奇数道对偶数道的信号串音隔离。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的偶数道串音隔离数据文件进行处理。 按公式（5）计算偶数道串音隔离CROSSTALK－EVEN［单位为分贝（dB)，其结果应符合表
A.1的要求。
CROSSTALK - EVEN = 20lg(U
U.
(5)
式中： U。一偶数通道信号的输出有效值。单位为毫伏（mV）； U。奇数通道信号的输出平均值，单位为毫伏（mV）。
5.3.6谐波畸变
选择数字地震仪为自触发方式，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“DISTORTION/ GAIN”插头，接口“BNC”接人外部（或内部）信号源，给数字地震仪的所有数据道接人设定频率的正弦信号，信号幅度取决于采集站的前放增益值，记录最小输人幅度的信号，计算此时地震仪的谐波畸变。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的谐波畸变数据文件进行处理。 按公式（6）计算谐波畸变DISTORTION，其结果应符合表A.1的要求。
DISTORTION =20lg U
(6)
U..
式中： U—第讠次谐波能量，单位为毫伏（mV）； Uc基波能量，单位为毫伏（mV）。
4 SY/T 6627-2012
5.3.7增益误差
选择数字地震仪由校准装置触发，选择校准装置接口“INTERFACE”接入“INTERFACE”插头连线，接口“时钟TB/点火信号”与数字地震仪连接，操作校准装置，触发方式选为内触发，启动数字地震仪采集记录，采集站所有道输人脉冲信号，信号的幅度、宽度取决于采集站的前放增益和采样间隔。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的数据文件进行处理。 系统中分为幅度误差与相位误差两项内容。按公式（7）计算幅度误差ACCSIM，按公式（8）
计算相位误差Dhae，其结果应符合表A.1的要求。
ACCSIM= Am - A.
(7)
Am
Dmo - Pi Puy- P × 10
(8)
2元f
式中： Ami 各个数据道的最大频谱幅值，单位为毫伏（mV）； Am各道的最大频谱幅度的平均值，单位为毫伏（mV）；
D phase 相位误差，单位为微秒（us）； Pt 输人信号的相位，单位为微秒（us）： PDEv ... 系统所采用滤波器的理论相位移值，PDEv可以通过相应仪器手册中给出的通道滤波器图
表查找，单位为微秒（us）。
Pr 系统在输出端实际测量的相位，单位为微秒（us）； f 测试信号频率，单位为赫［兹」（Hz）。
5.3.8系统延迟
选择数字地震仪由校准装置触发，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“INTERFACE”插头连线，接口“时钟TB/点火信号”与数字地震仪连接，操作校准装置，触发方式选为内触发，数字地震仪选取最高采样间隔，启动数字地震仪采集记录，采集站所有道输入脉冲信号，信号的幅度、 宽度取决于采集站的前放增益和采样间隔。
磁带数据经校准装置解编后，对数字地震仪采集的系统延迟数据文件进行处理。 按公式（9）计算系统延迟Ta，其结果应符合表A.1的要求。
Ta= T, - T- Te
(9)
式中： Ta 被校准仪器系统延迟：单位为微秒（us）： T 被校准系统实际记录时间，单位为微秒（us） T 校准装置设定标准记录时间，单位为微秒（us）； T. 校准装置固有延迟，单位为微秒（μs）。
5.3.9计时误差
选择数字地震仪由校准装置触发，选择校准装置接口“INTERFACE”接人“INTERFACE”插头连线，接口（时钟TB/点火信号）与数字地震仪连接，操作校准装置，触发方式选为内触发，数字地震仪选取最高采样间隔，启动数字地震仪采集记录，所有道输人脉冲信号，信号的幅度、宽度取