轻便可控震源与夯击震源在金属矿地震勘探中的对比试验研究

可控震源具有分辨率高、频率范围选择自由、能量频谱有一定可控性等优点。但目前在浅层地质勘探中 ,尚缺乏可控、无损和高分辨率的震源。吉林大学国土资源部现代地球物理仪器开放研究实验室研制的轻便高频可控震源系统填补了国内这一空白。为验证其可靠性和稳定性 ,在河北省迁安大石河铁矿进行了轻便高频可控震源 (PHV )系统与夯击震源WACKERBS6 0Y系统的对比试验。试验结果表明 :高频可控震源工作稳定、效率高 ,较夯击震源有着较为明显的优点 ,且其地震反射剖面与夯击震源地震剖面具有良好的一致性。可控震源无疑将成为浅层工程、地质勘探无损探测的有力工具 ,具有广阔的应用前景。     

轻便可控震源在金属矿地震反射勘探的试验研究

在河北省迁安大石河铁矿进行轻便高频可控源 (PHV)地震反射勘探的试验研究是成功的。可控震源的优点主要在于分辨率高、可以自由选择频率范围 ,对输入到地下能量的频谱有一定的控制作用。通过与夯击震源WACKERBS60Y系统结果的对比 ,证实了它工作稳定 ,效率高 ,优于其它震源。     

戈壁地区不同震源激发效果的对比分析

以新疆哈密地区某煤田的三维地震勘探为例,选择同一区域、相同观测系统,分别采用炸药震源和可控震源激发,对其原始单炮记录和成果剖面进行了对比分析。结果发现:戈壁地区地震激发时炸药震源和可控震源在控制资料质量方面各有优势;原始单炮记录上,炸药震源原始单炮高频信号的频带较宽,而可控震源压制环境噪声效果更好;时间剖面上,可控震源的浅层反射波层次丰富、分辨率高于炸药震源,对尖灭点以及断层的显示更为清晰。      

基于可控震源的中浅部地震勘探参数选择

可控震源已经广泛应用在石油、煤田等地震勘探工作中,相应的技术手段也较为成熟,但涉及高频检波器采集的较少,尤其是使用可控震源进行中浅部地震勘探时参数的选择缺乏参考依据。为了研究如何在中浅部地震勘探中获取高品质数据,在雄安地区开展了一系列"可控震源激发、高频检波器接收"试验。本文在大量试验数据的基础上,采用原始单炮定性分析与频谱定量分析相结合的方式,从原始数据信噪比与分辨率的角度出发,系统论述了可控震源震动次数、扫描长度、初始频率、终止频率、驱动幅度、斜坡长度以及检波器自然频率等参数的选择对数据质量的影响;明确了所涉及参数的选择要点及依据,提出了高截止频率的概念;最后,总结了中浅部地震勘探参数选择的策略,对以后中浅部可控震源地震勘探具有一定的借鉴意义。     

电磁驱动可控震源在隧道探测中的应用

地震勘探对地下地质结构的调查是一种行之有效的方法。由于条件的限制,有些地区不适合采用炸药震源,而且炸药震源费用高、危险大。采用电磁驱动的高频可控震源,震源采用全新的电磁驱动方式,频率从10H z到1000H z,向地下发送可变频率振动。为验证高频可控震源野外工作的稳定性、可靠性、有效性,在鞍山东山隧道上进行了实际探测,与已知资料相比,得到了满意的结果。     

可控震源平板—大地振动模型及参数研究

本文对可控震源平板－大地系统建立了质量－弹簧－阻尼器振动数学模型，并给出了各模型参数与大地粘弹性，惯性指标。通过给定不同的相对阻尼比值及系统谐振频率，相应进行了理论计算，得出了其对平板大地系统振动影响的结论。文中得出的一些结论，对实际生产具有参考意义。     

可控震源零相位转换问题探讨

当前对于可控震源零相位资料小相位转换存在较大争议,是否为必需流程?何时进行转换?转换后对地震子波的影响如何?本文通过对可控震源的扫描信号自相关子波、模拟大地吸收后可控震源的子波和实际可控震源采集数据做小相位转换处理分析,发现相位转换过程中的相位漂移现象不可避免,并明确给出修改方法,一定程度上解决了相位漂移的问题;文章肯定了相位转换的必要性,同时给出处理次序。     

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。     

高密度地震勘探的激发和接收技术探讨

可控震源作为一种高效、低耗、无污染的激发方式,在低频和高频端具有更宽的扫描频率,比传统炸药震源更适合高密度地震勘探。另外,由于新型可控震源的面世,使地表开阔地区的多台或单台震源在加密炮点网格作业方式时的生产效率比常规炸药激发方式提高一个数量级以上。在接收技术方面,最新的428XL系统具有很高的带道能力,其加速度数字检波器与常规地震检波器相比不但重量轻、体积小,而且在0-800Hz频带范围内没有振幅和相位畸变,动态范围更大,有利于提高地震资料的分辨率与保真度。国内多块高密度勘探实践证明:采用多台或单台可控震源高密度激发,单点数字检波器进行高密度接收,在炮点和检波点两个方面同时进行加密空间采样作业方式具有明显的优势。     

可控震源记录中的脉冲噪声分析

噪声分析一直是地震资料信噪比得以改善的重要基础方法。可控震源向地下输入瞬时低能量信号, 易受到可控震源系统内部以及背景中的瞬时脉冲噪声(如电噪声、震动噪声等)的干扰。用于提取有效信号的相关检测方法将脉冲噪声的干扰范围扩大, 严重影响了对可控震源有效信号的提取。为了从理论上分析脉冲噪声对可控震源相关记录的干扰, 通过仿真实验, 系统分析了单点脉冲和多点脉冲噪声对相关记录中可控震源信号的干扰程度和特点。结果表明, 可控震源相关记录中的信号主要受脉冲噪声强度、所在时间位置以及可控震源非相关记录脉冲点数比例三方面因素影响, 脉冲噪声所占记录的比例大于2.5%且平均强度高于100时, 相关检测后的可控震源信号会完全被噪声淹没。     

电磁式可控震源与大地耦合的研究

目前国内各大油田采用的可控震源 ,主要以车载液压式为主 ,频率低 ,重量大。耦合方式是把整车的重量压在激震器基板上 ,由于整车的重量远大于激振器的输出力 ,所以耦合效果较好。通过物理工程建模 ,研究了激震器所输出的力与底座、弹簧、配重的关系。使得实际工作中可以避免激震器与大地脱耦 ,实现在浅层地震勘探时将激震器产生的力最大限度的传入地下 ,并减少了系统的重量     

浅谈可控震源在煤田地震勘探中应用的几点认识

使用可控震源应注意三方面的问题:一是与大地的耦合,二是参数的最佳选取,三是在保证野外采集工作量近似不变情况下,提高地震剖面质量。解决方法是:配备可控震源力控装置、改变表层介质波阻抗可消除震源脱耦现象;选取参数应考虑清晰度、分辨率、信噪比,避免虚像出现在有效记录范围内;在野外数据采集时应减少振动次数、增加覆盖次数并注意压制不规则干扰和噪声,以提高地震剖面质量。     

大厚度饱和砂土液化地区振冲桩施工工艺试验研究

针对大厚度饱和砂土液化地基,采用振冲碎石桩方案,分析不同型号振冲器成桩效果,试验不同的成孔辅助方式和成桩填料方法,对“抱孔”、振冲器掉落和虚高等施工常见问题进行分析和预防处理,探讨施工工艺合理性,提高施工效率,降低安全风险,为类似工程提供一定参考借鉴。     

Comparison of vibrocompaction methods by numerical simulations

Soils can be best compacted by repeated shearing. The strain amplitude plays an important role for the maximum compaction that can be reached. Experimental evidence emphasizes a vital impact of simultaneous multidirectional shear loading on the rate and magnitude of soil compaction. Two different vibrocompaction methods were analysed by the numerical simulations in the light of these findings. In an elastic finite element (FE) analysis, strain paths were determined. A strain amplitude‐dependent stiffness at small strains was introduced by multiple runs of the FE calculation to reach an appropriate stiffness for particular distances from the vibrator. Subsequently, the obtained strain paths were used to control single element simulations using hypoplasticity with intergranular strains. The calculated compaction profiles show three zones known from practical evidence: a limited compaction close to the vibrator, a zone of maximum compaction and a non‐densified zone remote from the vibrator. The deep vibrator produces a faster compaction than the top vibrator, especially in the more distant zone. The more efficient work of the deep vibrator can be attributed to a more general multidirectional shearing. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于非周期伪随机序列的可控震源信号调制技术

从便于寻优的角度出发,给出了三元非周期伪随机序列的一种定义,提出了基于非周期伪随机序列的可控震源信号调制方法。该方法与二元m[CD*2]序列调制方法相比,不存在地震数据资源的浪费问题。三元非周期伪随机序列通常比相同长度的二元非周期伪随机序列具有更小的边峰主峰比。地震数值模拟结果表明,将具有较小边峰主峰比的三元非周期伪随机序列调制生成的信号作为地震勘探中可控震源的发射信号,其地震响应剖面的相关噪声要比相同长度的二元非周期伪随机序列调制情形有明显的减弱。     

国内振动钻机的发展及应用

振动钻进是指两个对称布置的等质量偏心体反向旋转产生离心力,水平分力抵消,竖向分力叠加,形成的激振力将物件沉人地层的一种钻进方法。依此原理制造的国内振动钻机经历了自20世纪80年代的机械传动式向21世纪初全液压驱动方式的转变,振动器结构型式经历了由低速单液压马达驱动一个偏心体、通过齿轮啮合传递到另一个偏心体的中低频振动器向高速双液压马达独立驱动两个偏心体的高频、超高频振动器的发展历程。举例重点介绍了近年来发展迅速的YSZ-50型钻机超高频振动钻机的取样应用情况,应用表明,该钻机钻进速度快、取样质量高,具有良好的市场发展前景和广阔的工程应用价值。     

改善可控震源地震记录质量的方法

详细分析产生minivib T15000可控震源地震记录质量下降几种原因,一类是可控震源压板所接触耦合外部环境条件引起的,另一类是可控震源内部故障所造成的。笔者給出了针对不同原因导致地震记录质量下降的几种对策及使用这些方法的前提条件。这些方法在野外实际应用,取得比较好的效果。     

关于岩石导热性野外测定方法的研究

导热系数是岩石重要的物理参数之一，其在地热能开发及岩土热工程应用中有着重要意义.目前的测试方法需要将岩样采回实验室进行表面加工，运输和加工过程会破坏岩石结构和影响含水率等，不仅测试工艺复杂，而且导致测试结果不准确.本研究提出一种现场获取岩石导热系数的新方法.利用导热耦合剂填充岩石表面与探头之间的接触面，减小测试过程中的接触热阻，辅助热物性测试仪器来开展野外导热系数测试工作.通过配制不同导热硅脂与不同铜粉掺量充分混合的导热耦合剂进行对比实验，确定导热耦合剂的最优配比.实验表明，导热耦合剂的涂抹能有效地减小探头与岩石表面的接触热阻，提高测试精度，且导热耦合剂本身对岩石的导热系数影响甚微.研究成果可为野外准确便捷地获得岩石导热系数提供参考.