在中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目支持下，中科院半導(dǎo)體研究所光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室研制的光纖地震檢波器陣列在國(guó)內(nèi)率先完成井下試驗(yàn)并取得圓滿成功。

地震檢波器用于拾取地震波信號(hào)，其性能直接決定了地震勘探資料的質(zhì)量。隨著油氣資源的緊缺，地震勘探向著高分辨率、高精度、深層勘探的方向發(fā)展，對(duì)檢波器的性能也提出了更高的要求。傳統(tǒng)檢波器采用電磁原理，動(dòng)態(tài)范圍小、靈敏度低、抗電磁干擾能力差。在可獲得更高分辨率的井下垂直地震剖面法中，傳統(tǒng)檢波器更突顯了體積笨重、操作復(fù)雜、系統(tǒng)可靠性低的缺點(diǎn)。因此，檢波器本身的性能越來(lái)越成為地球物理勘探技術(shù)中的首要技術(shù)要求。正是在這種背景下，國(guó)外著名石油物探公司如Sercel等投入了巨額經(jīng)費(fèi)開展光纖檢波器的研究。光纖檢波器具有靈敏度高、抗電磁干擾性強(qiáng)、耐高溫高壓、無(wú)漏電、易于復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)永久、實(shí)時(shí)在線的測(cè)量。

半導(dǎo)體所光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的科研人員在對(duì)國(guó)外技術(shù)方案進(jìn)行了深入分析和詳細(xì)論證的基礎(chǔ)上，在國(guó)際上首次提出了采用光纖激光檢波器的系統(tǒng)方案。相比于國(guó)外已有的技術(shù)方案，該方案進(jìn)一步突破了檢波器體積以及復(fù)用難度的限制。經(jīng)過(guò)刻苦攻關(guān)，課題組突破了光纖激光器關(guān)鍵器件的研制以及高溫高壓封裝與成纜等一系列關(guān)鍵技術(shù)，研究成果系統(tǒng)地發(fā)表于IEEE Photonics Letters、Journal of Lightwave Technology、Optics Communication等國(guó)際著名期刊，并在2009年亞太光通信與光子學(xué)國(guó)際會(huì)議上宣讀。課題組與中國(guó)石油東方地球物理公司合作，于2010年11月在遼河油田完成井下試驗(yàn)。檢波器陣列在3000m深的油井中正常工作，并探測(cè)到6000m深地層的反射地震波信號(hào)，取得了圓滿成功。

高性能光纖激光檢波器的研制成功，打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，同時(shí)也標(biāo)志著國(guó)內(nèi)光纖地震檢波器裝備已從實(shí)驗(yàn)室研發(fā)走向工程應(yīng)用。光纖激光檢波器的井下試驗(yàn)，為光纖地震勘探裝備的研制積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。目前，科研人員正致力于大規(guī)模陣列技術(shù)的研發(fā)以及地面裝備的完善，力爭(zhēng)早日完成光纖激光檢波器的商用化。

試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)高聳的井架

科研人員正在和中國(guó)石油東方地球物理公司工作人員將光纖檢波器和動(dòng)圈檢波器綁定放入井下

光纖檢波器（左）的記錄與動(dòng)圈檢波器（右）對(duì)比