georesГеоресурсыGeoresources1608-50431608-5078Georesursy LLC10.18599/grs.2026.1.3geores-486Research ArticleСТАТЬИRESEARCH ARTICLESОптоволоконные регистраторы – DAS или не DAS? Полевое и лабораторное тестированиеFiber-Optic Interrogators: DAS or Not DAS? Field and Laboratory Testinghttps://orcid.org/0000-0003-0362-5092ЯскевичС. В.YaskevichS. V.

Сергей Владимирович Яскевич – кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, Новосибирский государственный университет; старший научный сотрудник

630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1

Sergey V. Yaskevich – Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Senior Researcher; Senior Researcher

1 Pirogova St., Novosibirsk, 630090

yaskevichsv@gmail.comХарасовД. Р.KharasovD. R.

Данил Равильевич Харасов – заместитель начальника департамента исследований и разработок по датчикам и новым разработкам

107076, Москва, ул. Краснобогатырская, д. 44, стр.1 

Danil R. Kharasov – Deputy Head of the R&D Department for Sensors and New Developments

44, building 1, Krasnobogatyrskaya St., Moscow, 107076

kharasov@t8.ruДергачП. А.DergachP. A.

Петр Александрович Дергач – научный сотрудник; научный сотрудник

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, д. 3

Petr A. Dergach – Researcher; Researcher

1 Pirogova St., Novosibirsk, 630090

ДучковА. А.DuchkovA. A.

Антон Альбертович Дучков – кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник; заместитель директора

630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1

Anton A. Duchkov – Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Senior Researcher; Deputy Director

3 Academician Koptyug Ave., Novosibirsk, 630090

DuchkovAA@ipgg.sbras.ruЗадоевА. Ю.ZadoevA. Yu.

Алексей Задоев – аспирант

630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1

Alexey Zadoev– Graduate student

1 Pirogova St., Novosibirsk, 630090

БойчукИ. В.BoychukI. V.

Иван Васильевич Бойчук – магистрант

630090, Новосибирск, ул. Пирогова, д. 1

Ivan V. Boychuk – Master’s student

1 Pirogova St., Novosibirsk, 630090

ЯблоковА. В.YablokovA. V.

Александр Викторович Яблоков – кандидат физ.-мат. наук, старший научный сотрудник; старший научный сотрудник 

630090, Новосибирск, пр-т Академика Коптюга, д. 3

Alexander V. Yablokov – Cand. Sci. (Physics and Mathematics), Senior Researcher

3 Academician Koptyug Ave., Novosibirsk, 630090

YablokovAV@ipgg.sbras.ruНовосибирский государственный университет; Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАНРоссияNovosibirsk State University; A.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian FederationT8РоссияT8 LLCRussian FederationНовосибирский государственный университетРоссияNovosibirsk State UniversityRussian FederationИнститут нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАНРоссияA.A. Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics, Siberian Branch of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202627032026281115122Copyright © Яскевич С.В., Харасов Д.Р., Дергач П.А., Дучков А.А., Задоев А.Ю., Бойчук И.В., Яблоков А.В., 20262026Яскевич С.В., Харасов Д.Р., Дергач П.А., Дучков А.А., Задоев А.Ю., Бойчук И.В., Яблоков А.В.Yaskevich S.V., Kharasov D.R., Dergach P.A., Duchkov A.A., Zadoev A.Y., Boychuk I.V., Yablokov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geors.ru/jour/article/view/486

Сейсмические приборы становятся разнообразнее. Важной вехой развития стало появление оптоволоконных систем регистрации, которые опираются на возможность измерения растяжения оптоволоконного кабеля во времени. Технология на данный момент является существенно развитой и представленной в виде рыночных решений. Множество оптоволоконных регистраторов – DAS (от англ. Distributed Acoustic Sensor (Sensing)) включает в себя несколько типов работы с оптоволоконным кабелем, и не все могут быть эффективно применены в сейсморазведке. Иногда сложно идентифицировать техническую принадлежность аппаратуры, особенно это касается новых разработок. Показан пример тестирования оборудования на физическом стенде, которое могло бы указать на применимость аппаратуры, однако на полевых тестах оказывается, что аппаратурное решение не подходит для решения сейсморазведочных задач. Подчеркивается важность полевой апробации оборудования перед началом работ, и показана неприменимость «амплитудного» DAS для сейсморазведочных приложений.

Seismic instrumentation is becoming increasingly diverse. A major milestone has been the emergence of fiber-optic recording systems based on the capability to measure the time-varying strain of an optical fiber cable. The technology is now well developed and available as commercial solutions. The broad class of fiberoptic recorders referred to as DAS (Distributed Acoustic Sensor (Sensing)) includes several operating principles for working with optical fiber, and not all of them can be applied effectively in seismic exploration. In some cases, it is difficult to identify the technical type of the equipment, especially for new developments. In this paper, we demonstrate an example of equipment testing on a physical laboratory bench that could indicate whether the instrument is suitable; however, field tests reveal that the hardware solution is not appropriate for seismic exploration tasks. We emphasize the importance of field validation of equipment prior to deployment and demonstrate the inapplicability of “amplitude” DAS for seismic exploration applications.

DASинтеррогатороптоволокносейсмические приборызаписьэкспериментальная установкаакустикаDASinterrogatoroptical fiberseismic instrumentsrecordingexperimental setupacousticsИсследование выполнено при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (грант № 075-15-2023-588). Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам за проделанную работу по анализу рукописи.This study was supported by the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation (grant no. 075-15-2023-588). The authors express their deep gratitude to the reviewers for their work in reviewing the manuscript.ReferencesАкуленко А.с., Горшенин А.В., Ганиев Т.Р., Воробьёв Ю.В. (2023). опыт применения волоконно-оптических распределенных систем при выполнении работ всп-нвсп. Геофизика, 6, с. 22–27. https://doi.org/10.34926/geo.2023.46.45.004Akulenko A.S., Gorshenin A.V., Ganiev T.R., Vorobyov Yu.V. (2023). Experience in using fiber-optic distributed systems in VSP-NVSP operations. Geofizika, 6, pp. 22–27. (In Russ.) https://doi.org/10.34926/geo.2023.46.45.004Баранов К.В., рыков А.П., Облеков Р.Г. и др. (2024). Финальные результаты обработки сейсмических данных 3d всп, зарегистрированных оптоволоконными измерительными системами (овис) на пильтун-астохском месторождении. Геофизика, 1, с. 2–14. https://doi.org/10.34926/geo.2024.84.73.001Alekseev A.E., Tezadov Y.A., Potapov V.T. (2012). Statistical properties of backscattered semiconductor laser radiation with different degrees of coherence. Quantum Electronics, 42(1), pp. 76–81. https://doi.org/10.1070/QE2012v042n01ABEH014719Чугаев А.В., Кузнецов А.И. (2022). сравнение оптоволоконной системы регистрации сейсмоакустических сигналов и гидрофонов при межскважинных исследованиях. Горное эхо, 3, с. 42–49. https://doi.org/10.7242/echo.2022.3.7Alekseev A. E., Vdovenko V. S., Gorshkov B. G., Potapov V. T., Simikin D. E. (2014). A phase-sensitive optical time-domain reflectometer with dualpulse phase modulated probe signal. Laser Physics, 24(11), 115106. https://doi.org/10.1088/1054-660X/24/11/115106Кислов К.В., Гравиров В.В. (2022). Распределенное акустическое зондирование: новый инструмент или новая парадигма. Сейсмические приборы, 58(2), с. 5–38. https://doi.org/10.21455/si2022.2-1Baranov K.V., Rykov A.P., Oblekov R.G. et al. (2024). Final results of processing 3D VSP seismic data recorded by fiber-optic measuring systems (OVIS) at the Piltun-Astokhskoye field. Geofizika, 1, pp. 2–14. (In Russ.) https://doi.org/10.34926/geo.2024.84.73.001Спиридонов Е.П., Наний О.Е., Никитин С.П., Кислов К.В., Старовойт Ю.О., Бенгальский Д.М., Трещиков В.Н. (2023). Международный эксперимент global das month: предварительные результаты анализа данных. Наука и технологические разработки, 102(4), с. 75–87. DOI: 10.21455/std2023.4-5Chugaev, A.V., Kuznetsov, A.I. (2022). Comparison of a fiber-optic system for recording seismoacoustic signals and hydrophones in crosswellbore studies. Gornoe ekho, 3, pp. 42–49. (In Russ.) https://doi.org/10.7242/echo.2022.3.7Судакова М.С., Белов М.В., Понимаскин А.О., Пирогова А.С., Токарев М.Ю., Колюбакин А.А. (2021). Особенности обработки данных вертикального сейсмического профилирования морских малоглубинных скважин с волоконно-оптическими распределенными системами. Геофизика, 6, с. 110–118.Juskaitis R., Mamedov A.M., Potapov V.T., Shatalin S.V. (1994). Interferometry with Rayleigh backscattering in a single-mode optical fiber. Optics letters, 19(3), pp. 225–227. https://doi.org/10.1364/OL.19.000225Тимофеев А.В., Грознов Д.И. (2020). Классификация источников сейсмоакустической эмиссии в оптоволоконных системах мониторинга протяжённых объектов. Автометрия, 56(1), с. 59–73.Healey P. (1984). Fading in heterodyne OTDR. Electronics letters, 20(1), pp. 30–32. https://doi.org/10.1049/el:19840022Шехтман Г.А., Жуков А.П., Калимулин р.М., Ван Жуйчжэ (2025). Многоволновое ВСП на оптоволоконном кабеле: multi-wave DAS VSP. Геофизика, 3, с. 67–73. https://doi.org/10.34926/geo.2025.75.46.009Hartog A.H. (2017). An introduction to distributed optical fibre sensors. CRC press. https://doi.org/10.1201/9781315119014Шнеерсон М.Б. (2017). Распределенные акустические сейсмические системы при работах ВСП. Экспозиция Нефть Газ, 1(54), с. 23–25.Kislov K. V., Gravirov V. V. (2022). Distributed acoustic sounding: a new tool or a new paradigm. Seysmicheskie pribory, 58(2), pp. 5–38. (In Russ.) https://doi.org/10.21455/si2022.2-1Alekseev A.E., Tezadov Y.A., Potapov V.T. (2012). Statistical properties of backscattered semiconductor laser radiation with different degrees of coherence. Quantum Electronics, 42(1), pp. 76–81. https://doi.org/10.1070/QE2012v042n01ABEH014719Li Y., Karrenbach M., Ajo-Franklin J. (Eds.). (2022). Distributed acoustic sensing in geophysics: Methods and applications. John Wiley & Sons, vol. 268. https://doi.org/10.1002/9781119521808Alekseev A. E., Vdovenko V. S., Gorshkov B. G., Potapov V. T., Simikin D. E. (2014). A phase-sensitive optical time-domain reflectometer with dual pulse phase modulated probe signal. Laser Physics, 24(11), 115106. https://doi.org/10.1088/1054-660X/24/11/115106López-Mercado C.A., Jason J., Spirin V.V., Escobedo J.B., Wuilpart M., Mégret P., ... & Fotiadi A.A. (2018). Cost-effective laser source for phaseOTDR vibration sensing. Optical Sensing and Detection V, vol. 10680, pp. 590-597. SPIE.Juskaitis R., Mamedov A.M., Potapov V.T., Shatalin S.V. (1994). Interferometry with Rayleigh backscattering in a single-mode optical fiber. Optics letters, 19(3), pp. 225–227. https://doi.org/10.1364/OL.19.000225Mestayer J., Cox B., Wills P., Kiyashchenko D., Lopez J., Costello M., ... & Lewis A. (2011). Field trials of distributed acoustic sensing for geophysical monitoring. Society of Exploration Geophysicists. Tulsa, OK, USA, pp. 4253–4257. https://doi.org/10.1190/1.3628095Healey P. (1984). Fading in heterodyne OTDR. Electronics letters, 20(1), pp. 30–32. https://doi.org/10.1049/el:19840022Mateeva A., Lopez J., Potters H., Mestayer J., Cox B., Kiyashchenko D., ... & Detomo R. (2014). Distributed acoustic sensing for reservoir monitoring with vertical seismic profiling. Geophysical Prospecting, 62(4), pp. 679–692. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12116Hartog A.H. (2017). An introduction to distributed optical fibre sensors. CRC press. https://doi.org/10.1201/9781315119014Nikitin, S. P., et al. (2018). Distributed temperature sensor based on a phase-sensitive optical time-domain Rayleigh reflectometer. Laser Physics, 28(8), 085107. https://doi.org/10.1088/1555-6611/aac714Li Y., Karrenbach M., Ajo-Franklin J. (Eds.). (2022). Distributed acoustic sensing in geophysics: Methods and applications. John Wiley & Sons, vol. 268. https://doi.org/10.1002/9781119521808Nikitin S., Fomiryakov E., Kharasov D., Nanii O., & Treshchikov V. (2020). Characterization of ultra-narrow linewidth lasers for phase-sensitive coherent reflectometry using eom facilitated heterodyning. Journal of Lightwave Technology, 38(6), pp. 1446–1453. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2952688López-Mercado C.A., Jason J., Spirin V.V., Escobedo J.B., Wuilpart M., Mégret P., ... & Fotiadi A.A. (2018). Cost-effective laser source for phase OTDR vibration sensing. Optical Sensing and Detection V, vol. 10680, pp. 590-597. SPIE.O’sullivan M.S., Lowe R.S. (1986). Interpretation of SM fiber OTDR signatures. Optical Testing and Metrology, 661, pp. 171–176. SPIE. https://doi.org/10.1117/12.938609Mestayer J., Cox B., Wills P., Kiyashchenko D., Lopez J., Costello M., ... & Lewis A. (2011). Field trials of distributed acoustic sensing for geophysical monitoring. Society of Exploration Geophysicists. Tulsa, OK, USA, pp. 4253–4257. https://doi.org/10.1190/1.3628095Parker, T., Shatalin, S., Farhadiroushan, M. (2014). Distributed acoustic sensing-A new tool for seismic applications. First Break, 32(2). https://doi.org/10.3997/1365-2397.2013034Mateeva A., Lopez J., Potters H., Mestayer J., Cox B., Kiyashchenko D., ... & Detomo R. (2014). Distributed acoustic sensing for reservoir monitoring with vertical seismic profiling. Geophysical Prospecting, 62(4), pp. 679–692. https://doi.org/10.1111/1365-2478.12116Peng F., Wu H., Jia X.H., Rao Y.J., Wang Z.N., & Peng Z.P. (2014). Ultra-long high-sensitivity Φ-OTDR for high spatial resolution intrusion detection of pipelines. Optics express, 22(11), pp. 13804–13810. https://doi.org/10.1364/OE.22.013804Nikitin, S. P., et al. (2018). Distributed temperature sensor based on a phase-sensitive optical time-domain Rayleigh reflectometer. Laser Physics, 28(8), 085107. https://doi.org/10.1088/1555-6611/aac714Spiridonov E.P., Naniy O.E., Nikitin S.P., Kislov K.V., Starovoyt Yu.O., Bengal’skiy D.M., Treshchikov V.N. (2023). International experiment global das month: preliminary results of data analysis. Nauka i tekhnologicheskie razrabotki, 102(4), pp. 75–87. (In Russ.) DOI: 10.21455/std2023.4-5Nikitin S., Fomiryakov E., Kharasov D., Nanii O., & Treshchikov V. (2020). Characterization of ultra-narrow linewidth lasers for phase-sensitive coherent reflectometry using eom facilitated heterodyning. Journal of Lightwave Technology, 38(6), pp. 1446–1453. https://doi.org/10.1109/JLT.2019.2952688Sudakova, M. S., Belov, M. V., Ponimaskin, A. O., Pirogova, A. S., Tokarev, M. Yu., & Kolyubakin, A. A. (2021). Features of processing vertical seismic profiling data from shallow marine wells with fiber-optic distributed systems. Geofizika, 6, pp. 110–118. (In Russ.)O’sullivan M.S., Lowe R.S. (1986). Interpretation of SM fiber OTDR signatures. Optical Testing and Metrology, 661, pp. 171–176. SPIE. https://doi.org/10.1117/12.938609Timofeev A.V. (2015). Monitoring the railways by means of C-OTDR technology. Int. J. Mech. Aerosp. Ind. Mech. Eng, 9, pp. 634–637.Parker, T., Shatalin, S., Farhadiroushan, M. (2014). Distributed acoustic sensing-A new tool for seismic applications. First Break, 32(2). https://doi.org/10.3997/1365-2397.2013034Timofeev A.V. (2015). Monitoring the railways by means of C-OTDR technology. Int. J. Mech. Aerosp. Ind. Mech. Eng, 9, pp. 634–637.Peng F., Wu H., Jia X.H., Rao Y.J., Wang Z.N., & Peng Z.P. (2014). Ultra-long high-sensitivity Φ-OTDR for high spatial resolution intrusion detection of pipelines. Optics express, 22(11), pp. 13804–13810. https://doi.org/10.1364/OE.22.013804Timofeev, A. V., Groznov, D. I. (2020). Classification of seismoacoustic emission sources in fiber-optic monitoring systems for extended objects. Avtometriya, 56(1), pp. 59–73. (In Russ.)Timofeev A.V. (2015). Monitoring the railways by means of C-OTDR technology. Int. J. Mech. Aerosp. Ind. Mech. Eng, 9, pp. 634–637.Shekhtman G.A., Zhukov A.P., Kalimulin R.M., Van Zhuychzhe (2025). Multi-wave DAS VSP. Geofizika, 3, pp. 67–73. (In Russ.) https://doi.org/10.34926/geo.2025.75.46.009Yaskevich S.V., Dergach P.A., Chernyshov G.S., Nevedrova N.N., Sanchaa A., Shalaginov A.E., ... & Karsten W. (2022). The effect of near surface azimuthal anisotropy on a joint interpretation of seismic and electrical resistivity data. Near Surface Geophysics, 20(3), pp. 279–291. https://doi.org/10.1002/nsg.12206Shneerson, M. B. (2017). Distributed acoustic seismic systems in VSP operations. Ekspozitsiya Neft’ Gaz, 1(54), pp. 23–25. (In Russ.)Yaskevich S.V., Dergach P.A., Chernyshov G.S., Nevedrova N.N., Sanchaa A., Shalaginov A.E., ... & Karsten W. (2022). The effect of nearsurface azimuthal anisotropy on a joint interpretation of seismic and electrical resistivity data. Near Surface Geophysics, 20(3), pp. 279–291. https://doi.org/10.1002/nsg.12206Yaskevich S.V., Dergach P.A., Chernyshov G.S., Nevedrova N.N., Sanchaa A., Shalaginov A.E., ... & Karsten W. (2022). The effect of nearsurface azimuthal anisotropy on a joint interpretation of seismic and electrical resistivity data. Near Surface Geophysics, 20(3), pp. 279–291. https://doi.org/10.1002/nsg.12206

The authors declare that there are no conflicts of interest present.