甘肃祁连山主动源不同枪组激发效果对比

大容量气枪震源激发探测因具绿色环保、传播距离远和高度重复性等特点成为地下介质探测的新方法,利用其进行地下介质物性变化高精度探测,则对不同激发条件下气枪传播信号的一致性提出要求。本文选取了祁连山主动源不同枪组（4支和3支气枪）在激发环境一致情况下分别激发时各远台波形记录,通过信号叠加、互相关及频谱分析等方法,对比分析了各台站记录的不同枪组激发信号,及其与震中距的关系,并讨论了不同枪组激发对地下介质走时变化观测的影响。结果表明：（1）不同枪组的激发信号波形相关度随震中距增大而降低,信号震相随激发能量有微弱的变化,震中距超过50 km后其变化几乎分辨不出;（2）远台接收信号的能量大小随主动源激发能量变化,各台站能量变化主要体现在优势频率范围内;（3）接收台站台基越坚固不同激发能量均方根振幅比越小;（4）叠加一定数量的波形可以有效提高远台记录信号的信噪比,增加气枪激发能量则相对更容易提高信号信噪比。     

南黄海中-古生界地震勘探震源设计及其应用

南黄海崂山隆起存在新近系底界T2强反射界面,中深部发育多套碳酸盐岩高速层,并经历长期的压实作用及复杂的构造运动,波阻抗差异变小,构造特征更为复杂,使得地震波场复杂,深层有效的地震反射信号较弱,信噪比较低,成像质量较差。为了改善中-古生界反射波成像质量,着重对震源端进行攻关,优化设计了2组富低频、强能量的气枪组合震源(总容量为6390in3),分别是沉放10m的平面组合震源和倒梯形立体组合震源(4子阵沉放深度分别为7、10、10、7m)。通过外业试验,优选了低频更强的平面组合震源作为地震采集震源方案。与以往地震资料进行了对比,本次采集的地震资料能量衰减较慢,深层能量更强,整体改善了T2不整合面下伏反射层的成像质量,为该区的中-古生界油气勘探奠定基础。     

新疆2次中强地震前气枪震源反射波震相走时异常变化初步研究

以新疆2次5级左右地震为震例样本,选取震中附近石河子台、石场台和乌苏台记录的2013年8月以来的气枪震源信号数据,依据反射波震相,采用互相关检测技术等,研究2次5级左右地震前走时变化特征,得到如下研究结果:1根据单双层"3400走时表"速度模型,参考理论Pm P走时选取震相窗是可靠的;22次5级左右地震前3个台站记录的Pm P走时变化均出现4个月和2个月左右不同程度的低值异常过程,相对走时变化幅度约为0.1%~0.26%,距震中较近的石河子台、石场台的异常特征显著于较远的乌苏台;32次5级左右地震前走时异常变化时间和幅度均存在差异,这可能与震级和震中位置有关。     

气枪震源近场气泡脉动效应的三维模拟

为便于开展三维模拟研究,将气枪震源的水下激发过程简化为水中高压气泡的脉动,用ANSYS AUTODYN程序建立了水中高压气泡的三维计算模型,并针对不同的深度和边界条件开展了数值模拟。结果表明,高压气泡会产生水中冲击波和后续的气泡脉动压力波;随着气泡所处深度的增加,气泡的脉动频率越来越大,脉动压力波的幅值越来越大,压力增大的幅度越来越小;足够大的有限水域中的刚性边界会导致气泡脉动频率增加,脉动压力增大;接近水底时,气泡脉动频率减小,脉动压力减小。该三维模拟方法可行,能用于平面和立体气枪阵列等复杂的组合模拟,具有优化震源的效果。     

陆地水体气枪震源探测技术回顾与进展

地下介质应力场的状态及其变化监测研究,可促进对地震物理过程的认识和理解.高精度波速测量为微弱的应力变化监测提供了可靠的技术手段,但高重复性的震源是研究地下介质微弱变化的关键.近十几年来的探索和实验表明,陆地水体气枪震源是一种较为理想的重复性人工震源,具有高度可重复、绿色环保和测量精度高等特点.本文对陆地水体气枪震源探测技术的发展历程进行了回顾,介绍和总结了陆地水体气枪震源技术的系统构成、性能特点及相关应用,主要包括在地震前后物理过程、断裂带介质变化和工业开采区生产监测等方面的进展,探讨了目前在推广应用中面临的问题及重点发展方向,为利用陆地水体气枪震源技术开展地下介质动态监测研究提供了佐证.

     

宽频立体枪阵优化设计

在海洋油气勘探这一过程中,震源设计是关键环节,其性能的优劣直接影响采集信号的质量。气枪以其质量可靠、组合灵活、安全环保等优势成为海洋勘探领域应用最广泛的激发震源,然而,随着勘探环境的复杂化,平面阵列的激发子波难以满足高分辨率勘探需求。因此,在立体阵列的基础上,分析不同容量气枪子波信号与时间关系,通过优化沉放深度,使不同容量单枪激发产生的振幅在接收时同相叠加,达到拓宽频带和压制陷波效应,进而改进震源的性能。将优化的立体阵列与常规阵列进行属性对比,证明宽频立体气枪阵列拥有更强的振幅能量和更宽的有效频带,可明显压制陷波效应,对复杂地质目标有较好的识别效果。     

利用反投影方法计算陆地有限水体气枪震源激发过程

陆地大容量气枪震源可用于区域尺度地球物理结构及变化的勘测.对气枪震源在有限水体内震源过程的研究,有助于我们深入了解气枪信号机制及气枪信号不同震相产生的成因.然而由于有限水体中大容量气枪激发的复杂物理过程,特别是复杂固液界面的存在,目前却没有较好的理论模型用以描述陆地气枪震源信号的能量传播特征.反投影方法是一种计算震源破裂过程的方法,能在动力学参数有限的情况下得到较优的结果.本文以此提出了一种修改的反投影方法,以用于模拟气枪震源激发过程中的能量分布图像.将气枪的激发分解为五个简化的物理过程,并分别建立数值模型,计算每个模型的理论波场,用作新方法的输入数据.通过对五个数值模型的数据计算发现,该方法可以准确地得到气枪激发后水体中的波场形态的变化,能够分辨出气枪激发过程中的气枪激发、气泡上浮、气泡震荡等过程,刻画能量分布特征,并且发现水听器足够密集与合理布置能达到更好的效果.该方法可以为气枪震源的快速评估及气枪震源的有效应用提供参考.

     

台湾海峡深地震探测:HX9测线试验及初步成果

利用海上大容量气枪震源、陆上地震台站(包括流动台站和固定台站)和海底地震仪首次在台湾海峡地区开展了深地震探测试验。试验结果表明,"延平2号"科考船气枪枪阵信号最远传播距离达280km,成功获得了数万道高质量的地震数据,并且识别了不同类型的P波震相。HX9剖面一维地壳结构模型表明,由2个速度间断面产生的Pc及Pm P两组反射波和基底折射波(Pg)所反映的地壳结构构成了该区基本的地壳结构特征,康拉德界面和莫霍界面的深度分别为16.0~17.5、28.0~29.5km。     

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。     

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。