海陆两栖地区地震勘探新型检波器的研制及应用效果

本文分析了海陆两栖地带地震勘探中同时使 用的速度检波器和加速度检波器存在的差异及其对 地震信号的影响;在此基础上,设计研制出了陆用 压电检波器,并对其性能特点进行了分析;通过试 验资料分析,消除了海陆两种不同机理的检波器资 料的相位差的问题,陆用压电检波器和水中压电检 波器记录信号的频带和能量达到一致,提高了地震 资料的分辨率;实现了海陆地区可以同时采用相同 机理的检波器进行地震信号的接收,解决了滩海地 区速度检波器和加速度检波器长期混用的问题。     

滩浅海地震勘探采集技术应用

胜利油田滩浅海地区由于特殊的地表条件和复杂多变的表层结构，既不同于陆上勘探也不同于海上勘探，尤其在两栖地带存在海陆两种施工方式，如何在地震波激发和接收方面采取措施确保资料一致性，及优化观测系统设计以拼接好过渡带的地震资料是施工任务的关键.为此，依托中石化地震勘探重点基础研究实验室，在地震波的激发、接收和观测系统优化设计方面作了大量研究试验工作，形成了一套适用于滩浅海地区的地震勘探技术.通过冀东和垦东等地区应用联合表层调查和检波器精确定位等技术，有效地提高了地震资料的信噪比，改进了成像精度，取得了很好的地震勘探效果.     

地震勘探中加速度信号转化为速度信号的分析及应用

陆上地震勘探中多采用速度型检波器接收,随着单点高密度地震勘探的开展,加速度型检波器也被日趋广泛的应用.这两种检波器接收的地震信号具有不同的响应特征,在地震勘探中经常会遇到这样的情况:两个相邻区块分别应用速度型检波器和加速度型检波器接收,需要将这两个区块的地震资料进行连片处理,两类检波器接收资料如何处理拼接?本文在理论上分析了加速度检波器测量的加速度信号和速度检波器测量的速度信号之间的数学关系;并通过数值数据模拟分析、实际的地震数据资料分析证明了加速度信号通过积分计算以及去除积分误差后转化为速度信号的可行性和正确性,并进行了相应的对比和验证.在不同类型检波器接收地震资料的拼接处理过程中应用这种转换方法进行资料处理,得到一致性很好的地震剖面.     

苏里格气田可控震源高精度地震采集技术

鄂尔多斯盆地苏里格气田气层单砂体厚度薄,非均质性强,地层反射波能量和频率衰减严重,地震资料品质不稳定,资料分辨率较低．近年来当地推进生态环保工作,对以往的炸药震源作业模式存有疑虑,制约了本区的地震勘探进程．针对这些难点,本文从基于AVO分析的观测系统设计、基于低频可控震源的“两宽一高”采集技术、基于提高资料信噪比的组合接收技术等方面进行研究．运用模型正演、反射系数能量变化相对陡度、实际资料定性与定量分析,设计了可控震源施工观测系统方案．利用驱动幅度-频率曲线设计了低频信号,针对地震采集压制谐波干扰的方法进行了分析及试验．通过检波器组合试验分析,在信噪比相对低的地区采用检波器组合接收方式,能够提高地震资料的信噪比．采用可控震源高精度地震采集技术,获得了高密度、宽方位、高品质的地震资料．     

地震勘探中速度信号转化为加速度信号的分析及应用

目前,广泛应用在地震勘探中的检波器类型主要是速度型检波器和加速度型检波器,分别接收振动的速度信息和加速度信息,不同类型的检波器接收的地震资料具有不同的响应特征.在滩浅海地震勘探中,不同的地表区域使用不同类型的检波器接收,滩上使用速度检波器接收、海中使用加速度检波器和速度检波器组成的"双检"检波器接收,所以存在着两类检波器资料的拼接、融合处理问题.本文在理论上通过速度检波器和加速度检波器机电转化原理不同,跟踪不同物理量说明了两种信号之间的关系,并通过理论分析、实际的地震数据资料分析和证明了速度信号通过微分计算转化为加速度信号的可行性和正确性,并进行了相应的对比和验证.在滩浅海以及浅海地震勘探中应用加速度检波器和速度检波器联合采集后,应用这种转换方法进行资料的拼接处理和融合处理,得到的地震剖面质量得到了很好的提升.     

速度、加速度检波器在超深层地震勘探中应用效果分析——以川南赤水地区为例

川南地区重要产气层之一的震旦系灯影组埋深约9000 m,以往多期地震勘探未能取得高品质资料,原因之一就是灯影组反射信息频率较低,而常规检波器(六串两并20DX-10 Hz速度型检波器)在低频段衰减严重,未能完整接收到地震反射信息.为得到深层高品质的资料,在川南赤水地区开展了不同类型检波器试验研究工作,首先研究了3种检波器(20 DX-10 Hz速度型检波器、自然频率5 Hz速度型检波器、单点陆用压电加速度检波器)的幅频特征,分析了不同检波器对低频信号接收能力的差异;对比测试了3种检波器对主频为25 Hz的雷克子波的波形、频率响应;结合实际地震资料,分析了加速度型检波器的实际地震资料在加速度域和速度域的频率特征;最后将加速度检波器地震资料转换至速度域,与其他两种速度型检波器地震资料对比分析得到以下认识:(1)加速度检波器具有宽频带特性,对提高分辨率较为有利,适用于勘探目的层相对较浅地区的高分辨率勘探.(2)加速度检波器地震资料在加速度域、速度域两种不同域的资料差别较大,前者积分转换虽然提高了低频段响应但频带变窄,不利于提高分辨率,生产中使用原始域数据更为合适.(3)野外实际资料表明,低频速度型检波器在保持常规20DX-10 Hz的勘探效果的基础上提高了低频段的响应,与加速度检波器转域后的低频效果接近,频带比加速度检波器转域后要宽,更加适合超深层地震勘探.     

胜利探区隐蔽油气藏高精度勘探地震采集技术进展

为满足隐蔽油气藏老油田进一步勘探开发对地震成像精度的要求,胜利油田不断研究、发展和完善高精度地震采集技术和方法,来提高野外原始地震资料品质.在胜利探区,针对复杂岩性隐蔽油气藏勘探的实际需求,对影响地震资料品质的高密集空间采样观测系统设计、近地表结构探测与建模方法、新型炸药震源研制与激发技术、数字检波器接收及低噪声施工等地震采集技术环节进行了重点研究,取得了一系列成果,进一步发展和完善了高精度、高密度地震采集技术系列.在胜利油田YX、B12和LJ等多个地区的应用显著提高了原始地震资料的品质.     

二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究

为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验．并与传统炸药震源进行了对比．地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收．根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO_2相变激发震源子波提取和基于CO_2震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO_2相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究．研究结果表明CO_2物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1km;震源近场地震信号的主频集中在8～13Hz;利用震源近场数据提取了CO_2震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究．因为CO_2相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若能进一步在激发能量、激发—延迟时间一致性等方面加以改进,该技术有望在城市隐伏活动断层探测、城市地下空间探测、煤矿高瓦斯环境人工地震勘探等领域发挥重要的作用．     

高铁震源地震信号的稀疏化建模

我国每天有数千趟高铁列车运行在两万多公里的高铁线路上,不但会引起高铁路基的振动,还会激发出地震波.地震检波器所接收到的数据中不仅包含窄带分立谱特性的高铁震源地震信号,还包含宽频带特性的背景信号.如何实现从检波器所接收到的高铁震源地震数据中分离出高铁震源地震信号和宽频带背景信号是准确利用该类信号的关键.考虑到高铁震源地震信号与宽频带信号在频率域明显的形态特征差异,本文首次将形态成分分析这种信号分离手段引入到高铁震源地震信号处理中,实现高铁震源地震信号的稀疏化建模并进而实现从接收数据中分离出高铁震源地震信号以及宽频带背景信号.对北京大学在中国南方某高铁沿线采集到的大量高铁震源地震数据进行处理,结果表明:采用形态成分分析并结合分块坐标松弛算法,能够实现实际采集高铁震源地震数据中的高铁震源地震信号和宽频带信号的分离.     

微地震信号传播特性分析

本文基于层状介质模型比较了地面激发深部接收信号与深部激发地表接收信号的差异,研究表明地震信号从高速层或者低速层入射时,当入射角不同时都会存在透射系数绝对值大于1的情况;法向入射时,上方入射和下方入射的透射波的振幅传递系数的绝对值不相等;相对于浅层炮点的情况,炮点位于深层时接收到的VSP记录信号更强记录更清晰;微地震事件井中和地表监测的信噪比依赖于许多因素,如几何扩散、衰减效应、噪声水平、信号频率、接收器数目、近地表放大效应以及阻抗对比效应等,本文只考虑井中检波器阵列与微地震震源之间距离的影响,随着距离的增大地面阵列的叠加信号信噪比相对于VSP记录会有明显的提高;阻抗差异和自由表面边界情况会导致入射P波的强度增强,这种效果能够补偿表面增加的噪声造成的影响,使得我们可以在地表通过相对较少的检波器监测微地震信号.     

张家口-蓬莱断裂带的中长期强地震危险性研究

张家口-蓬莱断裂带位于华北平原北部,沿张家口-怀来-三河-天津-渤海-蓬莱-烟台-北黄海展布,长约900km,宽约250km,走向北西.该带上曾发生1679年三河-平谷8级和1976年唐山7.8级大地震.本文分析了该带上以117°E为界的东、西2区历史和近代地震的G-R关系和时间进程,证明它们服从泊松过程,从而计算得到它们在2010年前发生强震的累积概率,即东区发生6级地震概率为0.80;西区发生7级地震概率为0.76.     

大庆地区P-SV波地震资料处理技术

随着地震勘探技术的发展,三分量地震勘探技术已经引起人们的广泛关注．本文总结了大庆油田在P-SV波处理方面的经验,给出了P-SV波资料与常规纵波资料处理上的不同点．并对大庆探区汪家屯区块采集的P-SV波资料进行了处理,所处理的P-SV波资料主频达到20Hz．     

广角地震处理方法研究进展

广角地震可以在常规地震所无法解决的无记录和差记录区进行,完成地壳深部的调查研究．迄今已完成几万公里的测线任务．为了更好地处理广角地震数据,应采用一些特殊的处理手段,获取高质量的成像剖面,更好地服务于勘探开发．本文在介绍广角地震国内外发展现状的基础上,着重阐述了广角反射、折射中一些关键技术及存在的问题,并做了展望．     

关于大地电磁信号非最小相位性的讨论

由于信号的功率谱仅包含振幅信息而不包含相位信息,因此传统功率谱方法仅能处理最小相位信号,难于适用于非最小相位信号．本文对不同地区的实际大地电磁(MT)信号作了分析,结果表明,不同测点MT信号在Z平面上的零点分布并不全部位于单位圆之内,可以判定MT信号一般具有非最小相位的特点,因此有必要改进传统处理方法,发展新的资料处理方式．实际信号分析,理论和数值模型实验证明,信号的高阶统计量包含其相位信息,因此,高阶统计量方法能够有效处理具有非最小相位特征的MT信号．     

1966年邢台地震群的发震构造模型——新生断层形成?先存活断层摩擦粘滑?

通过对邢台地震极震区浅层探测、新生代深浅构造运动的分期、地壳上地幔结构特征剖析及其与震源参数的对比等研究,指出邢台地震区控制早第三纪盆岭构造发育的铲形断裂及其下部向东缓倾的滑脱面与邢台地震的发生无关;邢台地震群是在最新构造应力场作用下,受北西向断层或横向障碍体阻隔的不连续“深断裂”依次向上撕裂状破裂扩展、引起相邻斜列状深断裂间应力迁移和加载等三维破裂过程的产物;邢台地震断层是先存地壳“深断裂”向上撕裂状扩展的“新生断层”。     

鲜水河—安宁河断裂带磨西—冕宁段的滑动速率与强震位错

航片解译及野外地震地质考察结果表明，鲜水河－安宁河断裂带磨西－冕宁段存在明显的晚第四纪活动性，其以左旋走滑运动为主，并伴有显著的垂直滑动分量。晚第四纪以来的平均水平滑动速率在鲜水河断裂磨西以南段为6．0－9．9mm/a，安宁河断裂冕宁以北段为4．7－5．3mm/a。同震位错及地震地表破裂研究表明，A．D．1786年康定－泸定磨西73／4级地震的地表破裂可能南延至田湾以南；安宁河断裂冕宁以北段则具有蕴育71／2级左右地震的构造背景，最晚一次强震的地质记录极有可能是史料记载不全的A．D．1327年一次6级或6级以上地震的证据。     

山西1303年大地震破裂对相邻断裂段地震复发行为的影响

根据历史地震资料分析了山西断陷带中3个相连接断裂段的地震复发过程及其与1303年8级地震的联系.结果发现1303年大地震破裂曾造成相邻断裂段上地震复发行为发生改变,其中,北邻断裂段的一次地震被提前了300～400 a发生,南邻断裂段的另一次地震则被推迟了约300a发生,而1303年破裂过的一部分断裂面很可能长期处于较低的破坏应力下并以中强地震作调整性活动.在未受到1303年破裂影响的时期,各断裂段的地震复发均表现出时间可预测行为.通常认为,一个断裂段的破裂将会造成相连接的邻段至下一次地震时间间隔的缩短,但本文却发现这也可造成邻段至下一次地震时间间隔的延长.     

运用图型动力学观点研究地震的孕育与发生

从细观损伤力学及损伤演化的角度探索地震活动中的演化诱致发震是一种全新的方法.本文简要介绍了细观损伤演化诱致突变理论和图型动力学的基本原理,并对首都圈地区张家口-渤海地震带上ML 5.0以上地震进行分析研究.结果表明,实际震例与图型动力学理论存在较好的一致性,按演化的最终状态可分为两种演化模式,即整体稳定模式(GS模)和演化诱致突变模式(EIC模),两模式间没有明显界限,存在过渡区,过渡区明确给出了地震孕育过程的不确定性和随机影响的作用.此研究为地震预报提供了更为科学的思路和方法.     

人工神经网络在地震中短期预报中的应用

本文将ＢＰ神经网络用于地震中短期预报。作者把一些常用的地震学指标作为神经网络的输入,而将ＢＰ神经网络的输出作为表征地震活动平静的特征参数Ｗｑ,井将其用于华北地区进行空间扫描,结果表明中强地震前１年左右或稍长时间,未来震中周围一般都开始出现Ｗｑ值的中短期异常区,证明本方法具有限好的中短期预报效果。     

川滇地区地震活动单键群分析

利用单键群（即ＳＬＣ）分析方法,通过有关ＳＬＣ特征参量的时间滑移分析,结合１９７０年以来的区域地震活动和构造环境,分析了川滇西部地区的地震活动。较之７０年代和８０年代,９０年代的地震活动在总体上是处于中等强度的活动水平。文章认为,ＳＬＣ方法考虑了地震事件的时空关联性,可以用来分析地震活动趋势,是研究地震活动性的有用工具。