不同激发环境下井中气枪震源特征研究

基于单枪容量为250in3的BHS-2200LL井中气枪,在内径0.2、5.0m不同激发井中开展了气枪震源特征对比分析,研究表明：①5.0m井中气枪激发产生的信号优势频率集中在10～40Hz,比在0.2m井中的低,这主要是由于较大水体利于气泡的震荡;②在能量方面,5.0m井中激发信号的能量强于0.2m井中的,幅度上相差1个数量级,单次激发的传播距离可达9km;③2种激发环境下产生的气枪信号都具有较好的重复性。     

立体气枪阵列延迟激发震源特性及在浅海区OBS探测中的应用

利用中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源和海底地震仪(OBS)在我国北部浅海海域开展了人工地震深部地球物理探测试验.基于水深条件和压制水体虚反射、提升低频能量的需要,使气枪震源有足够的输出能量和高品质子波特性,研究了立体气枪阵列延迟激发震源工作机理,经远场子波理论模拟优选了组合参数并进行了海上试验工作.结果表明,中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源,适应了浅水海域的激发环境,降低了由虚反射造成的局部陷波和干扰作用,有效地改善了OBS信号的品质,获得了Ps,Pg,PmP,Pn等多种震相.创新了由中、小容量气枪组成的立体气枪阵列延迟激发震源在浅海区OBS探测中的应用,也填补了南黄海海域深地震探测数据的空白,为南黄海、渤海深部地壳结构研究及含油气盆地形成演化研究提供了重要的基础资料.     

气枪震源在地球深部结构探测中的应用研究进展

介绍了气枪震源的发展历史、工作原理、激发参数、性能指标,及气枪震源的最新发展动态.由于气枪震源的优越性,使得气枪震源成为新兴的、环保的、绿色的人工震源,在地球物理学中得到迅速推广和广泛应用,如国外的LARSE和SIGHT计划,及国内的南海东北部海陆联合勘探计划,都是利用气枪震源进行深部地球物理探测的成功实例.通过对气枪震源的容积能量、激发频率、沉放深度等的分析和讨论,探讨气枪震源在地球深部结构探测中的进一步应用.     

Fired Models of Air-gun Source and Its Application

Air-gun is an important active seismic source. With the development of the theory about air- gun array, the technique for air-gun array design becomes mature and is widely used in petroleum exploration and geophysics. In order to adapt it to different research domains, different combination and fired models are needed. At the present time, there are two fired models of air-gun source, namely, reinforced initial pulse and reinforced first bubble pulse. The fired time, space between single guns, frequency and resolution of the two models are different. This comparison can supply the basis for its extensive application.     

移动式气枪震源系统概述

气枪震源在海洋地震勘探方面获得了很大成功,近年来在陆域水体的应用越加广泛。目前,大容量气枪用于陆地的研究主要固定在某一处水库或者水域进行气枪震源试验,因此,发展易安装、拆卸、运输的可移动式气枪震源系统是有必要的。通过福建省地震局近年来的陆海联测工作,详细地介绍了移动式气枪震源系统的整体架构和工作流程。移动式气枪震源系统是一种绿色环保、经济实用、自动化程度高、震源激发能量精度高、重复性好、探测距离大的震源激发系统,该系统的使用填补了国内相关领域技术装备的空白。     

利用地震背景噪声互相关检测流动地震台波形时钟漂移

时钟精度是地震观测中最重要的参数之一, 需要通过卫星授时信号来保障。 当卫星信号被屏蔽或仪器守时部件出现问题时, 地震计内部时钟会逐渐漂移, 给后续数据处理带来极大困扰。 利用地震背景噪声台站对互相关提取的经验格林函数, 不仅可以用于结构成像, 也可以用于检测波形时钟是否存在漂移, 并获得时钟漂移幅度。 使用地震背景噪声互相关方法对2017—2019年云南永胜地区4个流动观测台站的连续波形进行了时钟漂移检测, 结果发现部分流动台站在不同时间段存在不同模式的时钟漂移, 最大幅度可达到1.75 s。 同时, 利用云南宾川气枪重复震源激发的信号进行互相关计算, 对上述结果进行了验证, 发现两种结果具有较好的一致性。 研究表明, 背景噪声互相关对波形的时钟漂移有较高的灵敏度, 能够有效检测出时钟问题, 防止波形被误用, 可为后续波形时钟校正提供参考信息。     

宾川地震信号发射台气枪震源能量激发方向性初步研究

为研究气枪震源特征,2017-02云南省地震局在宾川地震信号发射台附近沿半径0.5 km和1.7 km架设了两条环形地震仪测线,开展不同工况下气枪的密集激发实验,利用环形测线上接收到的气枪信号,研究信号的持续时间、能量、时频谱面积随台站方位角的变化特征。结果表明：1）不同方位角上气枪信号差异明显,肉眼可见;2）4支气枪组成的气枪阵列发射的地震波的辐射花样优势方位为NE、SE、SW和NW,沿方位角具有约90°的周期,单支气枪的优势方位为NE、SW和NW;3）辐射花样具有优势方位的成因是高压气体喷射具有方向性、气泡与井壁之间的耦合等;4）水域台站接收到的信号能量损失更小,时频谱更光滑。     

球对称有限水体气泡振荡模型及其对陆地水体气枪研究的意义

在陆内水体内激发气枪震源,利用其气泡振荡产生的地震波可以研究地下结构及速度变化.与海洋激发环境不同,陆内有限水体会影响气泡的振荡过程.本文利用有限元方法,对球对称情况下气泡在有限水体内的振荡过程进行了数值模拟分析,发现气枪震源在陆内水体内的气泡振荡存在临界大小,与气枪激发时产生的激波有关.模拟结果表明,水体较大时(半径大于100 m),可以继续使用无限水体模型;当水体较小时(半径小于50 m),固液边界反射的激波会改变气泡处的压力,进而改变气泡振荡过程,显著地提高气泡振荡的频率,降低振荡的幅度.相关数值模拟结果与实验观测相符,为陆内小水体中气枪的高频源场信号特征提供了合理的解释.基于有限水体的气泡振荡过程分析有助于提升对陆内水体气枪激发过程的理解,为气枪选址、设计、优化提供理论依据.     

海上多道地震震源子波模拟计算结果探讨

本文使用Nucleus模拟系统对海上多道地震作业时经常用到的不同沉放深度的震源进行了模拟计算,并对得到的子波参数进行了对比分析,为海上作业参数的选择提供依据。     

水下节点地震仪在陆地主动源探测中的应用

主动源激发的精确时刻非常重要,为了获取更加精确的激发时刻,我们通过在刘家峡主动源调试安装水下节点地震仪观测系统,记录激发数据。实验证明,该水下节点地震仪观测系统能够清晰记录到气枪震源激发信号。同时对平静时观测数据进行背景噪声分析,噪声功率谱密度低于NHNM噪声曲线,各分项背景噪声值小于-120 dB,与岸边架设仪器背景噪声进行比较,水下地震仪记录噪声略高于岸边陆地地震仪噪声,这可能与水浪、风以及船舶航行等有关。对激发数据进行频谱分析,优势频率在2～8 Hz范围内,与前人研究结果一致,可以作为刘家峡主动源激发信号记录的参考台之一。水下节点地震仪在陆地主动源探测中的应用,将对提高气枪主动源观测精度以及气枪主动源地震监测系统建设和数据处理有一定的价值。