煤田二维地震勘探炸药震源和可控震源的对比研究

在煤田勘探预查和普查阶段主要采用二维地震勘探方法。地震勘探原理是使用仪器接收人工激发地震波在不同介质中产生的衍生波。人工激发地震波方式目前比较成熟得有炸药震源、可控震源、气枪震源等,在陆地上比较常用的激发方式是炸药震源和可控震源。笔者就两种激发方式的应用,对比分析两种方法的优劣。     

高分辨率地震勘探的垂向叠加震源研究

在油气勘探中，主要采用地震勘探。震源是地震勘探野外数据采集中的一个关键技术问题。该文依据爆炸动力学理论和弹性波动理论，分析地震波的振幅，频率与炸药量的关系，提出地震波垂向叠加的机理，给出垂向叠加震源的结构和有关试验结果。结果表明，该震源激发地震波的主频率比普通震源的有明显提高。     

陆上石油地震勘探炸药震源的研究进展

 炸药震源是陆上石油地震勘探中常用的激发源,炸药震源的特性研究对提高爆炸地震波能量和地震分辨率具有十分重要的意义。本文从炸药震源的装药组分和装药结构两个方面综述了相关研究进展,评述了这些进展的实际应用价值与局限性,并探讨了未来可能的研究方向。在炸药震源装药组分方面,介绍了地震勘探对炸药震源的基本要求;分析了有助于提高爆炸地震波能量的炸药配方设计方法;总结了中国近20年应用的4种主要震源的装药组分。在炸药震源装药结构方面,分别介绍了多级延迟叠加震源、低爆速细长型震源、聚能型震源、多井组合震源及螺旋装药震源的结构设计原理和爆炸作用机理;分析了各类型震源的应用效果和适用范围;并展望了炸药震源未来可能的发展方向。     

延迟炸药震源高效安全性研究

通过理论和试验对延迟炸药震源爆炸产生的地震波主频、能量和在近地表面产生的振动等方面进行了分析. 结果表明延迟时间对于延迟炸药震源的叠加效果影响最大,电子雷管精度高,非常适用于延迟炸药震源的设计. 延迟炸药震源与普通炸药震源相比,产生的地震波能量差别不大,但是主频提高10%~20%,高频能量高,主频更宽. 爆炸所引起的近地表面的振动比普通炸药震源小50%以上,安全性非常高. 延迟时间合适的延迟炸药震源与普通的炸药震源相比,其主频高、频带宽、引起近地表面振动小,是一种高效安全的地震勘探炸药震源,非常适合目前高分辨率且对安全性要求较高的地震勘探中.     

可控震源技术在河西地区地震勘探中的应用

地震勘探中,如何解决地震地质条件复杂地区的激发技术,提高地震勘探资料信噪比和分辨率,一直以来是地震勘探技术人员不断研究的技术课题。近年来,随着可控震源技术的发展,可控震源技术在地震勘探震源激发技术中得到广泛运用,并取得了较好的地震地质效果。通过实例论述了可控震源技术在甘肃河西地区地震勘探中所取得地震地质效果,同时也为类似的地区开展可控震源技术起到指导作用。     

煤炭高分辨率地震采集方法的研究

本文从弹性波动理论出发,结合实际的浅层激发条件,系统的讨论了炸药源激发子波的形成及近地表附近地震波的传播特征,研究了地震激发井深与炸药量的地震激发机制,并对实际试验资料进行了分析,提出了地震激发条件的选择方法。从宽带地震勘探的思维出发,指出了地震勘探的动态范围与勘探精度的关系,制约地震勘探成果精度的瓶颈是采集系统的动态范围,数字检波器的动态范围大有利于提高勘探成果的精度,通过示例研究表明,利用宽带勘探的思想可以实现高精度勘探。     

横波震源的设计及激发效果

针对横波地震勘探方法是一项有前途、应用范围广的技术,浅层横波勘探的关键问题是震源问题,如何制造出适合野外工作特点的低噪声、大能量、易于操作、经济实用的横波震源是推广横波地震勘探技术的关键;结合横波地震勘探技术在伊敏煤田一露天矿横波地震勘探中的应用,对横波震源的特性进行了分析,对不同特性的横波震源在不同介质中的激发效果进行了试验分析,分析了影响激发效果的因素及采取的各种措施,得出如下结论:在野外采集时,注意提高资料的信噪比和分辨率非常重要,不能只靠数据处理来提高资料的分辨率,另外,要想取得好的激发效果,震源与地表耦合的好坏很重要.     

地震探测无人机遥控震源实验研究

震源是保证地震勘探数据采集质量的决定性因素之一。在高山、河流等复杂环境,传统震源常受到道路交通、激发条件等限制而难以应用,对实现高精度地震勘探非常不利。无人机遥控震源充分发挥了无人机不受地形限制的特点,能够有效克服复杂环境对传统震源的限制。本文在河北洋河实验区首次开展了无人机遥控震源实验,包括不同激发能量的采集实验、与五台可控震源车对比实验和水中的激发采集实验,并对数据频带和信噪比等方面展开对比分析。实验结果表明,无人机遥控震源勘探性能良好,具有对环境的破坏性小、能源消耗少、操作简单的优点,是复杂环境中低成本的优质震源选择。     

复杂地表条件下的电磁式可控震源广义预测控制方法

作为一种浅层高分辨率可控震源,电磁式可控震源在浅层地震勘探中受到了广泛的重视。电磁式可控震源激发信号质量总是受到地表条件影响,在地形平坦,并且震源基板与大地耦合条件良好的情况下,电磁式可控震源能够取得良好的勘探效果。而在地形起伏,基板与大地耦合较差的复杂地表条件下,当前可控震源控制系统激发信号存在比较严重的畸变,控制精度严重下降,地震勘探误差变大。为此研究适于复杂地表条件的可控震源高精度控制系统具有重要意义。将可控震源与大地看成一个系统,耦合条件不同意味着系统模型是变化的,因此控制系统应采用与模型无关的控制算法才能适应变化的地表条件。针对上述问题,在分析电磁式可控震源输出信号畸变特性,以及产生畸变原因的基础上,探讨电磁式可控震源激发信号估计的方法,研究利用广义预测控制方法与相位预补偿、零相位滤波方法相结合实现对可控震源激发信号相位、幅度畸变的控制。经仿真实验,广义预测控制后电磁式可控震源激发信号相位最大偏差由125°减小到3°,最大幅度畸变由133%减小到4%,在3 000 m/s速度模型下,由震源激发信号畸变导致的定位误差从1.5 m减小到小于0.2 m,提高了复杂地表条件下电磁式可控震源地震勘探精度,实现了复杂地表条件下可控震源激发信号高精度控制。     

非纵观测系统在城镇三维地震资料采集中的应用

作为复杂地表条件下的城镇区域三维地震勘探(炸药震源)中,最关键的技术难点在于三维地震观测方法不能按常规观测系统实现,因爆炸安全因素的限制,许多地方根本无法布设地震激发炮点,只能大距离炮点偏移或直接丢炮,严重影响采集资料的质量及地质任务完成。非纵观测系统是一种不规则的束状观测系统,适合城镇三维地震的观测系统布设方法,它能有效地改善了反射面元的均匀性、保证了叠加次数、减小了剖面缺口及浅层资料品质的提高,从而为提高叠加效果及成像精度奠定了基础。对炮检点布设困难的复杂地表及大型障碍物地区的三维地震资料采集效果是明显的、有效的,为这类地区应用炸药震源进行三维地震采集提供了经验。     

炸药震源和可控震源资料相位差异校正方法

在山前带或城区等复杂地表的地震勘探中,为提高地震资料采集的质量,经常选用炸药震源和可控震源联合激发的工作方式.但两种震源采集的地震资料在相位方面存在明显差异.常规的地表一致性反褶积,基本上没有考虑子波的相位特性,其主要目标是校正子波的振幅谱,由此降低了地震资料处理的质量.提出了基于多道自相关函数统计平均的两步法统计子波反褶积方法,并用估算的最小相位子波得出的反褶积算子对地震数据进行了反褶积处理.研究表明,该方法估算出来的最小相位子波受反射系数影响小,在复杂地表地震资料处理中,可达到压缩地震子波、消除子波相位差异的目的,使资料真正实现同相叠加,有效提高了地震资料的信噪比和分辨率,并在一定程度上实现了相对振幅保持.     

复杂地区可控震源高效采集技术*

中国西部地区地表多以戈壁沙漠为主，非常适合可控震源施工，随着油气勘探和开发的不断深入，高密度、宽方位或全方位三维地震勘探技术被大量应用，随之带来巨大的成本压力。阐述了可控震源从传统的多台多次组合激发，逐步发展形成的拆分振次技术、交替扫描技术、滑动扫描技术、拆分台次技术、谐波压制技术。这些技术突破了可控震源传统的扫描方法，通过相互结合，联合应用，生产效率大大提高，单炮激发成本大幅降低，很好地解决了高密度地震勘探的成本问题，有效推动了西部复杂探区高密度、高覆盖、全方位三维地震勘探技术的推广应用。2005年以来，在对可控震源激发参数进行大量研究和试验基础上，逐步形成了可控震源经济、高效的激发技术和参数优化方法。在TH盆地致密砂岩油气藏勘探中，不仅中浅层信噪比明显提高，同相轴连续性明显增强，同时深层以及煤下和层间弱反射层的信噪比也有较大提高，进一步推动了西部盆地致密砂岩油气藏的勘探进程。     

炸药震源和可控震源资料相位差异校正方法

在山前带或城区等复杂地表的地震勘探中，为提高地震资料采集的质量，经常选用炸药震源和可控震源联合激发的工作方式。但两种震源采集的地震资料在相位方面存在明显差异。常规的地表一致性反褶积，基本上没有考虑子波的相位特性，其主要目标是校正子波的振幅谱，由此降低了地震资料处理的质量。提出了基于多道自相关函数统计平均的两步法统计子波反褶积方法，并用估算的最小相位子波得出的反褶积算子对地震数据进行了反褶积处理。研究表明，该方法估算出来的最小相位子波受反射系数影响小，在复杂地表地震资料处理中，可达到压缩地震子波、消除子波相位差异的目的，使资料真正实现同相叠加，有效提高了地震资料的信噪比和分辨率，并在一定程度上实现了相对振幅保持。     

聚能炸药在杭锦旗地震采集中的应用

鄂北杭锦旗地区上古生界蕴含丰富的天然气资源,气藏类型以构造-岩性气藏为主,目前主要的勘探手段为地震岩性勘探,要求地震资料必须具有很好的一致性;但复杂的表层结构使得地震资料品质在不同激发条件下呈现出较大的差异性,给后续岩性处理、解释工作带来困难。为了解决这一问题,以改善激发效果为目的,从增加向下的激发能量入手,将聚能炸药引入杭锦旗地震激发,利用其定向爆轰特性,有效提高了丘陵沙漠区的地震资料品质,改善了杭锦旗地区地震资料的一致性,促进了杭锦旗地区的岩性勘探工作。     

三维地震勘探在宁东煤田厚黄土区的应用

本文以宁夏东部某矿区的三维地震勘探为例,针对该区黄土层较厚的情况,采用钻机成孔成本高效率低且激发地震效果较差的情况,从采集条件分析入手,结合生产实践,对地震激发工具进行分析对比和优化组合。通过对资料进行详细的试验对比分析,选择可控震源进行地震激发,保证了野外数据采集的质量。在后期的资料处理和解释方面均采取了相应的技术措施,提高了地震勘探应用范围和应用效果。     

K-L分解在可控震源锁相控制中的应用

可控震源相位畸变使地震子波旁瓣能量增强,主瓣分辨率降低,从而降低地震勘探的分辨率。由于可控震源-大地耦合条件多变,导致可控震源激发力信号中含有较强随机噪声,在锁相环中采用常规过零检测方法难以对该反馈信号进行准确的相位检测,这严重影响了可控震源锁相控制系统的应用效果。为了提高可控震源锁相控制中反馈信号的相位检测精度,提出一种基于K-L分解的可控震源激发力信号相位提取方法。理论分析和实验表明,对于通带内含有强高斯噪声的可控震源激发信号,K-L分解方法利用其去除信号与噪声相关性的能力,不但能够显著提高可控震源反馈信号的信噪比,而且不损害原有信号的相位特性。将其应用于轻便电磁式可控震源的锁相控制中,结果表明该方法不但解决了锁相环的噪声敏感问题,而且显著提高了可控震源的相位控制质量和地震子波质量。     

特殊震源的类型及激发方式研究

本文在震源的爆炸相关原理讨论的基础上,重点对于特殊震源的类型及激发方式等相关问题进行探讨和分析.结合高分辨率勘探的特点,这里重点分析垂直延迟迭加震源、爆炸地震锤、聚能震源弹、两弹对撞震源和细长药柱五种震源系列,最后分析了特殊震源试验应用效果对比,从而说明了特殊震源爆炸的有效性.     

可控震源定向地震波合成方法仿真研究

 为了在可控震源地震勘探时,提高地震数据的信噪比和分辨率,根据相控震源原理,通过对单震源地震信号进行延时叠加,可以等效合成定向地震波信号,节省地震勘探成本。针对水平单层和多层模型,本文给出了采用单震源和单震源定向合成技术时各反射地震波的信噪比,仿真计算结果表明,单震源定向合成地震记录可以提高反射地震波信号的信噪比。通过对野外数据的定向照明合成进行信噪比改善的分析,基于单震源定向合成记录相对于单震源的信噪比平均提高了6.4041dB,有效地改善了地震勘探效果。     

黄土山地区高密度地震勘探激发方法分析

随着勘探技术的发展及长庆油田油气需求量的增加,鄂尔多斯盆地地震勘探领域不断向复杂的区域（地表岩性复杂多变,地下构造复杂、隐蔽）延伸,油田开发对勘探精度也提出了更高的要求;从地震采集技术发展现状来看,高密度地震勘探就是解决复杂区域地层成像问题的有效手段。和常规的地震勘探强化单炮激发效果的设计理念相比,高密度采集要求激发和接收点都具有较高的空间采样密度,激发和接收环节都不再追求通过组合方式来压制噪音,提高信噪比;而是在激发环节尽可能模拟点震源激发,在接收环节能够接收到保幅保真无污染的真实信号,最终提高叠加剖面的信噪比。基于这些要求,主要研究高密度地震采集激发参数的设计思路和选取结果;通过具体试验、理论分析和统计学的方法来推导和论证高密度地震采集的激发参数。高密度激发参数在实际生产中应用之后,发现剖面的浅层信噪比明显好于常规剖面,取得了初步成效。     

三维地震勘探在靖远水上地区的应用方法

西北地区煤田地震勘探主要以陆地勘探为主,湖泊、河流较少,水上地震勘探方法一直处于盲区。煤田三维地震勘探首次应用于水上地区,针对勘探区特殊性。首先,通过试验选取适合本区的激发与接收因素,并确定合理的观测系统及施工方法。其次,根据勘查区的特殊的表层条件,采用了经济有效的方法,解决了水上数据接收的困难,取得了很好的成效。通过...