在中國科學(xué)院知識創(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，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、無漏電、易于復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)永久、實(shí)時在線的測量。

半導(dǎo)體所光電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的科研人員在對國外技術(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等國際著名期刊，并在2009年亞太光通信與光子學(xué)國際會議上宣讀。課題組與中國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，并探測到6000m深地層的反射地震波信號，取得了圓滿成功。

高性能光纖激光檢波器的研制成功，打破了國外的技術(shù)封鎖，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，同時也標(biāo)志著國內(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，力爭早日完成光纖激光檢波器的商用化。

試驗(yàn)現(xiàn)場高聳的井架

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

光纖檢波器（左）的記錄與動圈檢波器（右）對比