基于重构激发信号的电磁式可控震源相关检测参考信号方法研究

针对电磁式可控震源地震数据的相关检测,研究发现,在地下结构复杂、基板-大地耦合不佳时,常规方法——基于震源控制信号或基板附近信号作为参考信号检测得到的地震记录中,存在子波到时误差和虚假多次波问题.本文分析了上述问题的理论原因,并提出基于重构激发信号的相关检测参考信号方法(Correlation Detection Reference Signal Based on the Reconstructed Excitation Signal,CDRSBRES).首先,利用直达波与其他地震波到时不一致的特点,从震源基板附近信号中分离、提取直达波.然后,利用直达波重构震源激发信号并作为参考信号对地震数据进行相关检测.最后,应用谱白化技术提高检测结果质量.数值模拟研究表明,重构激发信号与理想激发信号的相关系数为0.9869,达到高度线性相关,CDRSBRES方法检测的地震记录在子波到时和波形特征上均与模型相符.随后,在某金属矿区开展了可控震源对比实验.与液压式可控震源MiniVib T15000检测结果相比,电磁式可控震源PHVS 500的检测结果中:基于震源控制信号的检测结果存在子波到时误差约0.012s,对应垂向精度误差约11.16m;基于基板附近信号的检测结果部分区域出现虚假多次波,信噪比降低;而CDRSBRES方法的检测结果子波到时误差约0.001s,对应垂向精度误差约0.93m,波形特征一致,相同区域无虚假多次波.综上,本方法适用于电磁式可控震源地震数据的高精度检测,尤其对于地下结构复杂区域的高分辨率地震勘探具有重要意义.     

辽西葫芦岛东部表层调查方法比对实验

地震勘探中,近地表的不均匀性给激发、接收和静校正等工作带来较大困难。辽西葫芦岛东部地表地质条件复杂,浅表层速度及厚度差异大,表层调查工作直接影响到地下介质成像效果。为使该地区首次进行的地震勘探能够获取准确的静校正量数据、给井深设计提供依据、研究适合该区域的表层调查方法,同时为满足国家深部探测项目对实验方法比对研究的需求,结合小折射、地面微测井和井中微测井三种表层调查方法的工作原理,在该工区分别应用三种方法做同点比对实验,分析了不同调查方法的适用性及精确度。结果表明,三种方法得到的结果与岩性录井结果一致,均能有效探测高速层埋深,指导井深设计,其中:小折射成本较低,适合地面较平坦区段,虽然不够精细,但能够准确找到高速层,可用于井深设计或作为微测井方法的补充;地面微测井适合山高无水或者造山破碎带造成钻井严重漏水的地区,需要井中检波器与大地良好耦合;井中微测井最为精确,探测层位更为精细,能分辨更多层位,与岩性录井结果最接近,在静校正量获取方面具有明显优势。通过三种表层调查的比对,分析了不同方法的适用范围,为该工区选择合适的表层调查方法及方法参数选取提供依据,同时为其他地表复杂区域进行表层调查提供参考。     

辽西兴城地区深反射地震剖面初步研究

为了分析和研究辽西兴城地区深部地下结构,深部探测与实验研究专项SinoProbe在辽西进行了深反射地震实验研究.本文报告了在辽西东部进行的一次二维近垂直深反射地震实验结果,测线西起葫芦岛市西老爷庙村,东至兴城市区外首山附近的郭家店,方向约为北偏西33°,剖面全长21.93 km.在共中心点叠加剖面发现了5个主要反射波组,分别出现在双程走时6 s,6.5 s,7.5 s,8 s,10.4 s左右.论文对主要反射波组地球物理特征进行了描述、分析,并结合邻区深部地震资料研究成果,得出三点认识：一是研究区域地壳可分为上、下两层结构,上地壳内无明显反射层位,下地壳呈现“凹陷”特征;二是观测到来自莫霍面反射信号（10.4 s TWT）,对应莫霍面深度约为30 km左右（速度按地壳平均速度6 km/s折算）,莫霍面西深东浅,东部较西部约抬升600 m;三是本区域莫霍面可能由一组横向速度、厚度不一致的多个薄层构成.     

可控震源地震方法在金昌铜镍矿区的应用实验

随着找矿工作向深部发展,可控震源地震逐渐成为金属矿勘探的主要方法。为探讨自行研制的PHVS-500型轻便小型可控震源在金属矿地震勘探中的应用效果,配合使用自行研制的地震观测系统,在甘肃金昌铜镍矿区开展了实验研究。通过PHVS-500与美国Minivib T15000型液压震源的实验剖面对比可知,轻便小型可控震源与国外震源产品在对应位置上反映出的4个反射层信息是一致的,表明了PHVS-500型轻便小型可控震源应用于金属矿勘探中是有效的。     

可控震源地震勘探的数值模拟

用可控震源激发的线性扫频（Chirp）信号模拟了二维地震勘探,采用相关处理技术把反射Chirp地震信号转化为脉冲地震信号形成了相关地震剖面,把相关地震剖面与脉冲震源产生的合成地震记录剖面进行了对比。相关地震剖面同相轴波形的最大绝对值出现的位置反映了界面的真实位置信息。相关地震剖面比脉冲震源产生的合成地震记录剖面具有更高的分辨率。对震源扫频信号进行适当地锥化处理可以部分地压制相关地震剖面中反射地震信号的旁瓣。