北京大学道路地震学观测台阵设计及数据特点

2018年4—5月, 在河北省容城县进行前后两期道路地震学密集台阵观测。观测仪器包括200多个短周期地震仪和 22个甚宽频带地震仪。观测台阵跨越高铁、普通铁路、高速公路及普通道路。通过一致性检验和远震波形对短周期地震仪进行台站时钟校正, 获得近50万条高铁地震记录。这些地震记录可用于研究高铁或其他道路震源及波场特征, 进行浅层及深层地下结构4D成像, 为道路安全、地震预测、环境监测、资源和能源探测、地下空间开发利用以及智慧城市建设服务。     

浅层地震在城市活断层调查中的应用

利用浅层地震仪采集地震反射波,用常规地震处理软件,采用波场分离法处理地震剖面,以纵横波综合勘探的方法,尝试在城市进行活断层调查。     

复杂目标浅层地震反射法观测技术

系统地研究了复杂介质条件下浅层地震反射法探测中,多次覆盖、最佳时窗、最佳偏移距及极小偏移距等观测技术在探测复杂目标特别是小目标时存在的局限性;研究了如何获取和识别浅层特别是超浅层介质中复杂目标的有效反射波、提高分辨率的问题．此外,针对水平层状介质模型的理论时距曲线,分析了最佳时窗技术应用中最佳偏移距选择的问题,对水平薄层模型的3种等偏移观测曲线进行了比较分析．针对浅层反射法探测的特点,提出了一种新的反射波观测技术--多偏移距等偏移观测方法。以提高浅层反射波法分辨复杂目标的能力,这对于增强浅层地震反射法解决浅层特别是超浅层介质探测的适应性有重要的理论意义和实际意义．实践结果表明,这种方法是行之有效的．     

浅层横波地震勘探方法研究

本文通过对横波传播规律及运动形式的理论模型及实测数据研究了横波的波场特征。通过对横波波场的研究得出了观测浅层横波的最佳观测窗口,在野外成功地观测到了高质量的浅层横波地震资料。浅层横波野外观测与实际应用表明,利用浅层横波资料可以解释埋于地下5～100m深度范围内的地质问题,同时能对地层进行精确地分层。该方法可以应用于小煤窑采空区的探测。     

浅层断层探测技术及工程应用

浅层断层探测是工程场地地震安全性评价的现场工作内容之一,其主要目的是查明地表附近断层的空间展布特征和最新活动时代,为地震危险性评价、工程避让或采取抗断措施等提供依据。浅层断层探测常用的方法有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法、探地雷达法、高密度电法、地球化学法等。结合各探测方法的原理,分析了各探测方法在适用介质条件、探测深度、探测分辨率等方面的特点,进行了实际工程应用验证。根据各探测方法的特点,给出了不同场地类型条件下的浅层断层探测的优选方法及方法组合方案;并在实际工作中取得了良好的应用效果。     

MMS-1矿井多波地震仪在无煤区的区域探测中的应用

本文通过利用MMS-1矿井多波地震仪对回采之前井下无煤区的探测，并将团定的无煤区范围与回采揭露资料进行对比，肯定了该仪器应用于矿井的可行性，为井下探测煤层异常构造区找到了一种物探路径。     

南海北部地壳结构的深地震探测和研究新进展

南海是西太平洋最大的边缘海之一,其北部具有被动大陆边缘特征.深部地壳结构的研究对深入认识南海北部边缘的构造属性、演化历史、含油气盆地的形成过程,以及南海成因具有十分重要的意义.南海北部地壳结构的深地震探测经历了声纳浮标、双船扩展剖面和海底地震仪几个阶段,声纳浮标探测了解到上地壳的结构特征,双船扩展剖面首次获得了地壳结构和莫霍面起伏的情况,海底地震仪探测则得到了详细的地壳结构模型.文中回顾了这些深地震探测和研究的历史,介绍和总结了最新的研究进展和重要成果,并提出存在的问题和今后工作的建议.     

国产海底地震探测装备技术研发与应用

为研究深部壳幔结构、海底地震活动性和实现地震海啸预警,需要在海底布设海底地震仪开展地震观测。深海海底地震仪因涉及地震传感器、深水水听计、声学换能器与耐压封装等先进国际技术,中国高性能深海海底地震仪长期是空白。对此,中国科学院地质与地球物理研究所通过多年持续核心技术攻关和多次深海试验验证,解决了数字调零宽带地震传感技术、全海深陶瓷压电水听传感技术、软硬协同优化低功耗采集技术和万米高可靠性释放回收技术等关键技术难题,自主成功研发了包括便携式海底地震仪、宽频带海底地震仪与实时海底地震仪等系列海底地震探测装备(型号为IGG-OBS)。实验结果表明：自主研发的IGG-OBS仪器装备达国际先进水平;近年来在多个科考航次中发挥支撑作用,总计投放达1 400余台次,综合回收率大于90%;通过在洋中脊、海山、俯冲带等多种复杂海底区的实际观测,数据质量合格率>98%,具备复杂构造成像能力,已进入实质性应用阶段,为中国深海科考、大洋调查及近海灾害预警监测等提供了关键技术支撑。     

浅地表面波频散曲线组合勘探方法

面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。     

准噶尔盆地西缘山前带浅层高分辨率地震采集方法

对准噶尔西缘山前带超浅层进行了地震采集方法研究。针对山前带超浅目的层的勘探难点,采用提高分辨率地震采集方法,进行具有针对性的方法设计,最大限度地改善激发、接收效果,提高资料的分辨率和信噪比;最终取得了复杂山前带浅层高分辨率地震勘探采集方法,获得了较高品质的地震资料。     

多层介质中瑞雷波传播的数学模型

地面军事目标如坦克、装甲车辆行进时会产生地震波：在地层中传播的体波和在地表面传播的瑞雷波。当探测点距目标较远时,传感器检测到的目的运动产生的地震信号成份主要为瑞雷波。利用地震波对地面军事目标探测,主要是对瑞雷波探测和识别。该文根据地质模型假设,推导出多层介质条件下由点震源的作用在介质中引起的瑞雷波的传播模型,并用此模型对不同目标运动时所产生的瑞雷波信号加以预测。     

桩海10潜山油藏小波多尺度边缘检测技术研究

由于裂缝具有多尺度的特点,不同级别的裂缝对地震传播速度和波的振幅、频率所产生的影响不同,利用潜山储层裂缝检测与图像分析中的边缘检测具有许多相似之处的特点,根据Canny边缘检测定义,对三维地震数据的层切片f(x,y)进行多尺度边缘检测,等价于寻找小波变换模的局部极值,利用这些模局部最大值点就可以确定f(x,y)的剧烈变化点或边缘点。将小波多尺度边缘检测理论与地震波场对裂缝的多尺度特性相结合,形成了反映地震记录的多尺度边缘检测方法。桩海10潜山应用效果表明,小波多尺度边缘检测方法储层预测结果与钻井资料吻合较好,是解决潜山油藏储层预测的一种有效手段,对潜山油藏的勘探开发有一定指导意义。     

找矿和考古的新方法新技术

利用最新的地球物理数据收录系统和岩性电测仪找矿;利用某些成熟的、行之有效的常规地球物理方法(如直流电阻率法、电测深法、浅层地震法、遥感技术等),和最新的地球物理收录系统和岩性电测仪发现古迹;利用一些最新的探伤方法(如射线探伤、红外辐射探伤、超声波探伤、工业电视探伤)对古建筑物和各种古物进行探伤。     

方位各向异性介质的裂缝预测方法研究

对于裂缝性储层 ,应用纵波和转换波资料提取波场特征参数 (如速度 ,振幅 )反演的裂缝走向、裂缝密度等参数来研究裂缝。基于纵波震源三分量地震资料 ,提出了方位各向异性介质的裂缝预测方法。对经过压缩后的转换波剖面及纵波剖面进行速度反演 ,获得了裂缝参数 ,其中包括与裂缝密切相关的各向异性系数γ和描述潜在气藏的裂缝密度参数。综合利用P波、转换波的各向异性 ,可以更客观、更准确地预测介质的裂缝 ,实际资料应用证实该方法可行。     

基于绕射波的碳酸盐岩储层缝洞识别方法及应用

在塔里木盆地北部奥陶系碳酸盐岩储层中,沿断裂发育的溶洞和裂缝是重要的油气储集空间.因此,对于缝洞型油藏的地震识别关键在于断裂、裂缝和溶洞的刻画.溶洞和裂缝等储集空间存在形态多样性、多尺度性和非规则性,导致其地震响应通常表现为复杂的绕射波特征.基于绕射波的识别方法可从地震数据中去除反射波,只利用地震波场中的绕射信息进行分...     

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.     

浅层地震横波反射法最佳应用条件研究

通过对浅层地震波纵、横方向分辨率的讨论，给出了提高地震反射波测试分辨率的几条途径，通过对震波反射系数和地震波速分布的讨论，表明地震波速在地震勘探中的重要性，尤其是给出了软基地区的地震波传播速度值与地层深度的某种关系式，在此基础上着重研究了浅层地震横波反射地区的优点以及局限性，并论述了该方法的最佳应用条件。     

基于STA/LTA的输油管道泄漏检测方法

研究了将微震检测中的STA/LTA方法与负压波检测法相结合,并应用于输油管道泄漏检测的技术方法.根据管道泄漏时产生的负压波波形与微震信号初至的相似性,可利用STA/LTA方法对该特征波形进行准确的提取和捕捉,并通过对比管道首末站检测到该特征波形的时间差,对泄漏点位置进行定位.研究表明该方法可有效识别突变的负压波信号,并减少传统泄漏检测方法中小波变换等信号处理方法带来的计算复杂性.室内实验结果表明,将STA/LTA应用于输油管道泄漏检测具备可行性且能够有效识别负压波信号.      

孔洞储层地震波特征响应的物理模型实验研究

根据物理模型相似性原则制作了不同材料和不同孔洞密度的物理模型，在常温常压和温压条件下分别测试了孔洞模型的地震波特征响应，分析了孔洞储层特征的变化对地震波属性参数的影响。孔洞密度、围压、温度、模型材料和含流体的变化对地震波的速度、振幅、衰减、主频和主振幅等属性参数均有明显的影响。温压等条件的不同，孔洞密度引起的地震波特征响应程度不同。实验表明，孔洞密度的变化对地震波动力学特征参数(振幅、衰减等)的影响远远大于对运动学特征(速度等)的影响，这为利用地震波的振幅、衰减等属性参数进行储层中孔洞分布和发育程度的检测提供了可靠的实验基础。     

分布式光纤声波地震波勘探技术

随着常规和易采油气资源日渐减少,勘探开发复杂地质油气资源,对降低我国油气对外依存度,保障国家能源安全发挥着越来越重要的作用。复杂地质油气藏具有储层更薄、更深,非均质性更强等特性,现有地震波检测技术难以实现有效勘探。设计了一种用于油气地震波勘探开发的分布式光纤声波监测系统,使用光缆作为传感器来检测声音信号,采用基于背向瑞利散射的相位调制解调技术,实现了10 m的空间分辨率、-145.35 dB的声压灵敏度的测试,并进行了地震弹炮实地勘探,完成了地震波信号采集处理,获得了清晰的地层反演信息。