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可控震源在塔里木盆地地震勘探中可行性应用及效果可控震源技术是一种先进的地震勘探技术，通过激发人工震源控制地震波的发射方向和能量分布，实现对地下结构的高分辨率成像。
在塔里木盆地这样一个地质复杂、油气资源丰富的地区，可控震源技术的应用可行性和效果备受关注。
本文将从塔里木盆地地质特点、可控震源技术原理、应用前景和效果几个方面进行探讨。
一、塔里木盆地地质特点塔里木盆地位于中国西部，是目前我国油气资源勘探开发的重点区域之一，盆地内部地质构造复杂，岩性多变，地下构造隐蔽。
盆地内长期存在大规模的油气运移和聚集，形成了丰富的石油和天然气资源。
盆地地下构造复杂，地震地震波在地下传播受到了很大的扰动和衰减，使得传统地震勘探技术在该地区的应用效果并不理想。
二、可控震源技术原理可控震源技术是一种基于人工震源的地震勘探方法，其主要原理是利用人工震源产生的地震波，通过激发不同频率和方向的震源，控制地震波的发射方向和能量分布，实现对地下结构的高分辨率成像。
该技术可以有效克服传统地震勘探技术中受到地质条件限制而难以获取高质量地震数据的问题，提高地震成像的分辨率和精度，为油气勘探提供了更加准确的地质信息。
基于塔里木盆地地质特点和可控震源技术原理，可控震源技术在该地区的应用前景备受瞩目。
该技术可以充分发挥地震波在地下传播的物理规律，提高地震数据的质量和信噪比，进而提高地震成像的精度和分辨率。
可控震源技术可以根据地质条件和勘探目标灵活调整震源参数，实现对深部地质结构的精确成像，为盆地内部的油气勘探开发提供更加准确的地质信息。
该技术还可以在研究复杂地质构造、寻找潜在的构造圈闭和预测油气藏储量方面发挥重要作用。
近年来，可控震源技术已经在塔里木盆地得到了一些应用，取得了一些具有重要意义的研究成果。
在某油田勘探中，利用可控震源技术成功获取了高分辨率的地震数据，对盆地内部的断裂结构和构造变形进行了详细的成像，为油气勘探提供了重要的地质信息。
在另一项勘探研究中，可控震源技术对盆地内部的低频地震波进行了有效控制和成像，成功发现了一处大型的油气藏。
可控震源工作原理张宏乐概论1.引言利用可控震源人工激发地震波，是进行地震勘探的•种重要方法。
这种勘探方法最早出现的时间可以上溯到上个世纪50年代，当时在美国的•些石油公司最初开始出现以连续振动为特征的非爆炸地而震源的可控震源雏形，由此开创了可控震源技术应用于地震勘探之先河。
随着国外可控震源技术的日趋成熟，到了上个世纪70年代中期，我国开始引进国外可控震源设备和技术以应用于国内地震勘探。
与此同时，在吸收消化国外先进技术的基础上，开始着手依靠国内技术力量和设备，自行开发研制KZ系列国产可控震源。
由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制，可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率，还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿，这是其它人匸地而震源和炸药震源难于做到的，所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能虽足够，信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料，因此在过去的几十年中可控震源技术在国内外都得到了较快发展，无论从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平，还是震源野外施工方法和震源资料处理技术都已逐渐提高和日臻完善。
近些年来，为了捉高地震资料的信噪比和分辨能力，国内和国外生产厂家竞相利用现代科学技术的•些最新研究成果应用于可控震源的研究，设计和开发，已生产出最人静态推力近30吨的、可以适应更加广泛地震勘探目的、可在多种地面道路行驶的宽频大吨位可控震源，出现了可以灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式、以数字自适应控制技术为基础的. 可自动进行可控震源系统识别、安装，并能对震源实施实时的质量控制技术的电控系统，从而扩人了可控震源应用领域，促使可控震源技术得以广泛应用于国内外地震勘探施工，成为了•种重要的地震勘探设备。
2.可控震源与炸药震源信号特征的区别amplitude1-b ------------------------------------ --------------------------------- Hz图1可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源和•些用于地震勘探的地面震源，如落重震源、电火花震源和陆地气枪震源等非爆炸地而震源所产生的地震信号•样，都是作用时间很短，信号振幅能量高度集中的脉冲信号，它们都属于脉冲震源。
可控震源在塔里木盆地地震勘探中可行性应用及效果可控震源技术是一种地震勘探中常用的高新技术，它能够通过调控地震波的发射方向、频率、能量和相位等参数，来达到更好的勘探效果。
可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的可行性应用和效果备受关注。
本文将从可控震源技术的基本原理、在塔里木盆地地震勘探中的优势及效果等方面展开阐述。
一、可控震源技术的基本原理可控震源技术是通过地震勘探仪器对地震波进行实时调控，以实现对地下结构的有效勘探。
在地震波发射方面，可控震源技术可以通过合理布设震源点，利用多点激发的方式来产生复杂的地震波场，使得地质构造的细节特征能够被更清晰地反映出来。
在地震波的频率和能量调控方面，可控震源技术可以根据具体的勘探需求，通过改变震源激发时的振幅、频率和波形等参数，进而实现对地下目标的多角度、多频段、多分辨率的扫描，从而提高地震数据的分辨率和勘探精度。
二、可控震源技术在塔里木盆地地震勘探中的优势1. 适应多样化地质条件塔里木盆地地质条件复杂，地下构造多变，传统的地震勘探技术对于地下结构的分辨率和精度存在一定的局限性。
可控震源技术可以通过灵活控制地震波，提高地震数据的分辨率和定位精度，能够适应复杂多变的地质条件，有效提高勘探效果。
2. 提高油气勘探效率塔里木盆地是中国最大的陆相盆地之一，地下含有丰富的油气资源。
采用可控震源技术进行地震勘探，可以精准定位油气藏的位置、形态和规模，有助于降低勘探风险，提高勘探效率，为盆地的油气资源开发提供可靠数据支撑。
3. 降低勘探成本与传统地震勘探相比，可控震源技术在实施勘探过程中可以通过优化数据采集方式、提高勘探效率等手段，降低勘探成本。
在塔里木盆地这样大规模的地质勘探中，可控震源技术有望为勘探工作带来可观的经济效益。
1. 提高地震数据的质量和分辨率在塔里木盆地的实际勘探中，使用可控震源技术获得的地震数据质量明显提高，地下结构的各种特征得到更为清晰的表现，勘探成果更加可靠。
1 可控震源1.1 可控震源使用的信号地震勘探中的激发源能量既可以用振幅高度集中的信号（如：脉冲信号，在此通常指炸药），也可以用低振幅、长信号（如：可控震源）产生。
其实，可控震源重要是依赖长时间的振动激发，得到相对弱的地震信号。
可控震源另外一个重要特征就是激发源是有限带宽的信号。
另外，可控震源激发技术只产生需要频带内的信号，而脉冲震源，如：炸药，生产的一部分频率在数据采集过程中是不予记录的。
图1 时间域与频率域内的脉冲信号与有限带宽信号炸药爆炸的过程可以用 脉冲来表示，即：一个振幅高度集中的信号在非常短的瞬间生成（图1-a），它的频谱中包含了所有的频率成分（图1-b）。
对于有限带宽信号而言，它只表示在有限带宽内（图1-c）。
在所展示的一个平坦的振幅谱（在图1-d）中只有10~60Hz的频率成分。
在可控震源中使用的信号大多形如图1-d。
1.2 如何生成一个有限带宽的震源信号如前所示，大多数信号具有有限带宽的特征，通过傅立叶变换可以得到如图1-c所示的时域上的信号。
但是一般如图1-c所示的振幅，在时域上的信号不能应用于可控震源，可控震源在激发时要求采用均衡振幅、长时间的信号。
为了能够使如图1-c所示的信号用于震源的激发，必须将该信号转化为均衡振幅、长时间的有限带宽信号。
采用频率延迟算子，就可以将短脉冲信号转化为长扫描信号。
实际上，在应用过程中，采用将短延迟用于低频、将中等水平的延迟用于中间频率、将长延迟用于高频的处理方法，就会得到一个均匀振幅、视频率从低频逐渐扫到高频结束。
这个信号看起来有些类似于正弦波，在可控震源中就称之为扫描信号。
图2 由短脉冲生成长扫描信号在图3中显示了扫描信号的合成过程。
各种不同频率成分、具有相同相位的正弦信号迭加后成为图3-a 中的信号，经过不同的延迟算子迭加后，成为图3-b中的扫描信号。
将高振幅的短脉冲信号展开成低均匀振幅的长扫描信号后总能量保持不变，因此可控震源只是一个低振幅的激发源，而不是低能量的激发源。
可控震源工作原理可控震源是指一种使用专门的设备和技术来产生地震的工具，其产生的能源通常用于地震探测、工程测量、地质勘探和研究地震动力学等领域的应用。
可控震源的工作原理基于一定的物理原理和理论模型，同时需要科学的数据采集和处理，整个过程经过多次反复测试和验证。
可控震源的工作原理是利用一定的能量源来刺激地下岩石，并观测其反应，从而推断地质结构和构造等特征。
可控震源的能量源可以是机械、电磁、火药、液压等各种形式，在刺激岩石时需要控制其强度、频率、方向等参数，以满足不同应用场合的需求。
在野外实际应用中，可控震源通常采用电磁激振器或气炮等设备，通过把能量传输到地下，观测地下反馈信号，从而推断地下构造特征、地层厚度、地下水储层等重要信息。
可控震源工作的前提是需要准确的地质资料和模型，这些模型往往是由专业地质学家、地震学家和地球物理学家利用岩石学、古地磁学、地形分析和探测数据等多种手段构建而成。
这些模型可以描绘地质背景、地层接触、构造界面等各种地质特征，为地震勘探提供数据支持和理论基础。
可控震源的工作流程一般包括以下几个步骤：1. 设计实验方案。
根据地质条件和应用需求，设计可控震源的参数和地震探测的范围和深度等基本要素。
此步骤需要结合实地勘探资料进行分析和优化，将可控震源产生的波能量最大化并使其在地下穿透深度最大化。
2. 安装设备。
将电磁激振器或气炮等设备安装在控制区域内，需要将设备牢固地固定在地面上，同时需要对设备进行电气和机械上的检测和测试。
3. 启动可控震源。
根据设计的参数和方案，对设备进行控制和调试，产生特定的能量波形，观测地下反馈信号，从而推断地下结构及其与地震活动的关系。
4. 数据处理和分析。
将收集到的数据进行处理、滤波、降噪、叠加等处理，生成图形化数据表现形式，辨识或解释所探地层或地下构造的特征。
5. 计算和评估。
根据测量结果，进行剖面重建、层析成像、三维模型重建等数据处理方法，进一步评估地下构造的特性，并根据实际应用需求判断其潜在价值和可行性。
可控震源工作原理可控震源是一种人工地震机构，可以产生地震波来模拟地震的效果。
其工作原理主要包括能量释放和波传播两个方面。
一、能量释放二、波传播波传播是可控震源产生地震波的另一个重要环节。
一旦能量释放，地震波将以波的形式从震源处开始传播。
地震波通过固体、液体和气体的介质传播，包括大陆地壳、海洋和大气等。
传播介质对地震波的传播速度、传播路径和波形都有着重要的影响。
可控震源通过控制能量的释放和波的传播，可以实现地震波的可控性。
具体来说，可控震源的工作原理可以分为以下几个方面：1.能量调控：可控震源通过调节能源的释放量和释放方式来控制地震波的强度和频率。
例如，可以通过控制炸药的数量和引爆时间来控制能量释放的强度和时序；或者通过调节气体的压强和喷射速度来调节能量释放的大小。
2.波形调控：可控震源可以通过调节能量释放的方式和波传播的路径来产生不同的波形。
例如，通过改变爆炸装置的摆放位置和方向，可以改变地震波的传播方向和振动模式，从而产生不同类型和频率的地震波。
3.频率调控：可控震源可以通过调节能源释放的频率来产生连续波或脉冲波。
例如，可以连续引爆炸药或持续释放压缩气体来产生连续地震波；或者间隔性地引爆炸药或释放气体来产生脉冲地震波。
4.位置调控：可控震源具有较高的位置调控性能。
通过改变震源的位置、深度和方向等参数，可以控制地震波在地球内部的传播路径和能量分布情况，从而实现地震波的精确调控。
综上所述，可控震源是一种通过控制能量释放和波传播来产生地震波的人造地震机构。
它具有能量、波形、频率和位置等多重调控性能，可以模拟地震的效果，在地震研究、地震监测和地震防灾等领域具有重要的应用价值。
可控震源工作原理张宏乐一．概论1．引言利用可控震源人工激发地震波，是进行地震勘探的一种重要方法。
这种勘探方法最早出现的时间可以上溯到上个世纪50年代，当时在美国的一些石油公司最初开始出现以连续振动为特征的非爆炸地面震源的可控震源雏形，由此开创了可控震源技术应用于地震勘探之先河。
随着国外可控震源技术的日趋成熟，到了上个世纪70年代中期，我国开始引进国外可控震源设备和技术以应用于国内地震勘探。
与此同时，在吸收消化国外先进技术的基础上，开始着手依靠国内技术力量和设备，自行开发研制KZ系列国产可控震源。
由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制，可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率，还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿，这是其它人工地面震源和炸药震源难于做到的，所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能量足够，信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料，因此在过去的几十年中可控震源技术在国内外都得到了较快发展，无论从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平，还是震源野外施工方法和震源资料处理技术都已逐渐提高和日臻完善。
近些年来，为了提高地震资料的信噪比和分辨能力，国内和国外生产厂家竞相利用现代科学技术的一些最新研究成果应用于可控震源的研究，设计和开发，已生产出最大静态推力近30吨的﹑可以适应更加广泛地震勘探目的﹑可在多种地面道路行驶的宽频大吨位可控震源，出现了可以灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式﹑以数字自适应控制技术为基础的﹑可自动进行可控震源系统识别、安装，并能对震源实施实时的质量控制技术的电控系统，从而扩大了可控震源应用领域，促使可控震源技术得以广泛应用于国内外地震勘探施工，成为了一种重要的地震勘探设备。
2．可控震源与炸药震源信号特征的区别图1 可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源和一些用于地震勘探的地面震源，如落重震源、电火花震源和陆地气枪震源等非爆炸地面震源所产生的地震信号一样，都是作用时间很短，信号振幅能量高度集中的脉冲信号，它们都属于脉冲震源。
而可控震源所产生的信号则是作用时间较长﹑且为均衡振幅的连续扫描振动信号。
因此使用可控震源和使用炸药爆炸等脉冲震源进行地震勘探，在原理上有如下几点重要的区别：1）由可控震源所产生的地震信号是延续时间较长的连续振动信号，这个信号函数基本已知，它的频率成份可以按人为需要加以改变，但其信号频率成份有限，能量为有限的非周期信号。
炸药震源所产生的地震信号为持续时间很短窄脉冲信号，其信号函数不可预知，信号频谱较宽，且一次激发能量相对较强但信号频率成份难于人为控制。
2）利用可控震源施工所得到的地震原始记录不能够直接辩认各反射层，需要经过与已知的参考信号进行相关处理运算，方可得到用于解释的相关记录，而使用炸药震源得到的地震记录则可直接用于解释。
但由于相关处理方法本身具有滤波作用，因此可控震源相关记录的信噪比较高。
3）由于可控震源相关记录是由经相关处理后的一系列相关子波所组成，所以相关子波并不是地震信号采集质点上真实运动波形，而是可控震源原始记录与参考信号相关程度曲线，是数学运算的结果，但这种相关记录和用炸药震源所得到地震记录一样，它包含了必要的地震勘探信息，如地震波旅行时间﹑反射波信号能量强度和反射波极性等有用信息。
而利用诸如炸药震源等脉冲震源所得到的地震记录则是由一系列反射子波组成，这些反射波形则反映了采集质点处真实振动波形。
4）从地震信号波形对比而言，在可控震源相关记录中的各个反射相关子波的最大波峰出现时刻对应于脉冲震源反射子波的到达时刻，即在震源相关记录上所表示的一个波达到的时间在相关子波最大值所对应时刻，而不是相关子波的“初至“，如果我们认为相关子波也有“初至”的话。
3．使用可控震源施工的主要优点同炸药震源相比，利用可控震源进行地震勘探施工其主要优点表现为：1）可控震源所产生的地震信号特性已知，信号频谱和信号幅度在一定范围内可控，从地震信号激发角度而言，改善地震资料品质潜力较大。
而炸药震源所产生的地震信号未知且信号频谱难于控制，对改善地震资料品质不利。
2）由于使用可控震源进行地震勘探时，必须对震源原始资料进行相关处理，而相关处理对信号具有较强的滤波作用，因此可控震源相关记录能够压制一些环境噪声影响，震源相关记录具有较高的信噪比。
而使用炸药震源时，地震资料则对环境噪声（如车辆人员行走，风﹑工业振动及天电干扰等）很敏感，容易在地震记录中引入环境噪声干扰。
3）目前在地震勘探领域中所广泛使用的可控震源名义最大输出作用力大都为20到30吨左右，并且其输出能量大小可调。
在扫描振动时，可控震源的绝大部分能量都将用于产生传入大地的地震弹性波，对环境的破坏和影响远小于炸药震源，可在城市，居民区和其它一些禁炮区使用。
而炸药震源在爆炸时所产生的巨大能量中只有很小一部分能量用于产生地震波，其中相当一部分能量都用于破碎岩石，，因此使用炸药震源对环境保护不利且受到使用区域的限制。
4）在干旱缺水和钻井困难地区使用可控震源进行地震勘探时，施工效率高，成本低。
4．可控震源技术发展瞻望可控震源技术在其50多年的发展历程中，不断吸取现代科学技术的研究成果并应用于可控震源设备制造和可控震源勘探技术之中。
随着石油勘探开发行业技术发展的需要，可控震源技术也面临着一些亟待解决的问题：1）研制能够产生信号频率更宽﹑能量更强﹑可以进行深层地震勘探，并可适应多种地表条件施工的大吨位震源；2）研究相关子波特性更加完善，可获取更为理想信噪比地震资料的扫描信号函数；3）可以明显改善可控震源信号品质，结构更趋合理的震源重锤─平板振动器系统；4）对振动系统控制更加精确﹑快速，功能﹑性能更加完善的可控震源电控系统；5）可以有效降低施工成本，提高劳动生产率，并能明显改善地震资料品质可控震源野外施工方法的应用研究和推广；6）快速、大容量的实时相关叠加器；7）能有效改善可控震源资料面貌，提高资料信噪比的数字处理技术。
二．可控震源工作原理2．1 可控震源基本信号在利用可控震源进行地震勘探中，要求采用可控震源机械-液压系统能够响应并能物理可实现的信号，即信号频率宽度有限，其最低频率大于可控震源振动器所能激发信号的最低频率；最高频率不能超出振动器所能激发信号频率的上限，并且震源所激发信号的频带应在大地可以传输信号通频带内的信号，且信号具有良好分辨率的零相位相关子波。
这类信号的振幅应为均衡振幅，且在时域内持续一定时间的连续振动信号，这种信号的振幅和频率都要是时间的函数，我们称这样的信号为扫描信号，也称扫频信号。
其中应用较为广泛的就是线性扫描信号，这种信号具有相对稳定的振幅，信号频率随时间表呈线性变化，它的数学表达式为：S（t）＝A（t）Sin［2π×（F1 t±kt2／2］ 0≤t≤ T D（1）[1+Cosπ（t/T1+1）]/2 ， 0≤t＜T1A（t）＝ 1 T1≤t＜T D-T1[1+Cosπ（1+（T D-t）/T1]/2 ， T D-T1≤t≤T D式中，A（t）为扫描信号S（t）的振幅包络函数，扫描信号在开始和结束时时，信号幅度有一逐渐变化的部分称为过渡带或斜坡，T1称为斜坡长度。
F1为扫描信号的起始频率，即为震源开始扫描振动时的瞬时频率，k称为扫描信号频率变化率，简称为扫描速率，它表示单位时间内扫描信号频率的变化，T D为扫描信号持续时间，T D为扫描振动持续时间，称为扫描长度，式（1）中若取正号时，则扫描瞬时频率随时间的增长而升高，这种扫描称为升频扫描，若取负号，则扫描瞬时频率随时间的增加而降低，称为降频扫描。
图2 线性升频和降频扫描信号（a）升频扫描信号；（b）降频扫描信号。
有关线性扫描信号物理量的几个定义：图3 扫描信号的几个物理量⑴扫描信号终了频率F2：它为扫描信号结束瞬间，即t＝T D时扫描信号的瞬时频率，可表示为：F2＝F1＋kT D （3）⑵扫描信号平均频率F0：它为t＝T D／2时扫描信号瞬时频率，也称为扫描中心频率，可表示为： F0＝（F1＋F2）／2 （4）⑶扫描信号最低频率F L和最高频率F H：对于升频扫描：F L＝F1，F H＝F2；对于降频扫描：F L＝F2，F H＝F1。
⑷绝对频带宽度Δ：绝对频带宽度定义为扫描信号最高频率F H与最低频率F L的差，表示为：Δ＝F H-F L（5）对于升频扫描，Δ＝F2-F1；（6）对于降频扫描，Δ＝F1-F2；（7）⑸相对频带宽度R：相对频带宽定义为扫描信号最高频率F H与最低频率F L之比，即：R＝F H／F L（8）对于升频扫描信号，R＝F2／F1 （9）对于降频扫描信号，R＝F1／F2（10）在实际应用中，通常用扫描信号最高频率F H与最低频率F L之比的倍频程R OCT表示相对频带宽度，因此有： R OCT＝log2（F H／F L）（11）或可表示为： R OCT＝（lg（F H／F L））／lg2（12）⑹扫描信号瞬时频率f（t）：扫描信号瞬时频率定义为在扫描期间，任意瞬时信号的频率，它可表示为： f（t）＝F1±kt 0≤t≤T D （13）式中若取正号时为升频扫描，取负号则为降频扫描。
线性扫描信号在地震勘探中得到广泛应用是由于线性扫描信号的自相关子波形状接近于雷克子波，此外，在实际应用中，线性扫描信号的参数设计和调整比较简单方便，可控震源机械-液压系统易于响应实现。
2．2相关技术可控震源的连续扫描振动技术之所以能够在地震勘探领域中取得成功，一个重要的原因就是对可控震源地震数据相关分析技术的应用。
因此，对相关技术的了解，也是对可控震源技术了解的一个基础。
可控震源为了产生足够能量的地震波信号，需采用长时间扫描振动，这个扫描时间往往比最深目的层的反射时间还要长。
所以，从各个地层反射回来的信号就会重叠干扰，形成很复杂的波形，如图4所示。
图中第1道表示地层反射特性曲线，第2道为传入大地的可控震源信号，第3、4、5道分别表示几个地层反射信号。
这些反射信号在时间上相互重叠、干涉后形成如图中第6道所示曲线，这就是可控震源原始记录。
显然，这样的记录无法用于解释。
若将可控震源原始记录变为可用于解释的、类似于炸药震源的记录，将淹没在相互干涉信号中震源反射信号恢复出来，就需对可控震源原始记录做相关处理。
图4可控震源相关记录形成示意图2．2．1相关实现过程相关是比较两个波形相似程度的数学方法，它所解决的问题是在什么时候两个波形最为相似。
相关在许多技术领域有着广泛的应用。
相关实际上是一种数字滤波处理技术，它的作用主要是：（1）脉冲压缩；利用相关处理可将延续时间较长的信号压缩成持续时间较短的相关子波信号。
（2）滤波作用；相关对与信号不相干的噪音具有很强的滤波作用，可以用来提高被噪声淹没信号的信噪比。
