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(17)可控震源技术

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可控震源高效采集技术-王井富

可控震源高效采集技术-王井富

提纲
➢Flip Flop-----交替扫描 ➢Slip Sweep----滑动扫描 ➢DSSS(Distance Separated Slip Sweep )-------------滑动+距离分开 ➢ISS(Independent Simultaneous Sources)-----独立震源工作模式 ➢HFVS(High Fidelity Vibratory Seismic)-----基于高保真技术的高效采集
Slip Sweep----滑动扫描参数选择
➢ 滑动时间 ➢ Salvo炮数 ➢ 变相位扫描 ➢ 震源组数
Slip Sweep----滑动扫描
小结
优点: 采用滑动扫描可以大幅度提高施工效率，节约生产成本
缺点: 1)噪音问题 2)投入更多的设备和人力
应用滑动扫描方式应综合考虑以下几方面问题: 1)扫描参数的选择:滑动时间、相位、距离 2)观测系统设计是否适合 3)噪音水平是否可以接受 4)资源配置 5)其他
Flip Flop-----交替扫描采集方法
交替扫描采集技术（Flip-Flop Sweep）是使用两组震源 交替作业，一组震源在另一组震源振动的同时移动搬点， 从而节省震源搬点的时间，提高施工效率。
1
停时间
2
停时间
扫描信号
15 25
96 s
48
63 71 86
Flip Flop-----交替扫描采集方法
交替扫描野外施工参数
排列参数
接收点距／线距 30m／180m
炮点距／线距
30m/180m
观测系统
14线12炮正交观测系统
接收道数
1848（14*132）
覆盖次数
77(11*7)

《可控震源技术》PPT课件

《可控震源技术》PPT课件
a） 充零：整个窗口或窗口的一部分数据样点值充零
－充零区的前后数据要作过渡处理，避免幅度突变。
－门槛值并非一成不变，初始门槛值设定好以后，后续 窗口的门槛值根据前一窗口最大样点值进行自动修改。
b）削顶：超过门槛值的数据样点值用门槛值代替，门 槛值的初始设定和随后的自动更新与充零方式相同。
精选PPT
21
电台进行发/收转换；DSD收到DPG同步码后产生本机扫描，扫描结
束，电台转换为发射状态，发送精状选P态PT 。
13
可控震源施工参数
一、 扫描信号类型
1.线性：扫描信号频率变化的速率在扫描期间恒定不变。
● 最常用的类型，一般用升频。
● 在振动过程中对系统的约束要求少。
● 激发能量在整个频带内均匀分布。
3. 双源交替扫描
两组震源交替施工，一组震源扫描结束后，另一组震源
接着扫描，提高施工效率。精选PPT
29
4. 滑动扫描
多组震源（最多四组）采用不同的扫描信号，间隔一定 的时间（大于监听时间）连续振动。多组振动数据是连续 记录的，利用记录在辅助道上的时断信号相关后，分割成 独立的相关记录。
缺点：滑动扫描不能采用垂直叠加技术；相关鬼频会对 前面的扫描产生干扰。
－不能反映施工所有振点的一致性状态。
精选PPT
26
2. 数字显示：
● 显示：平均与峰值相位差（单位：度）、平均与峰值畸变 （单位：%）、平均与峰值出力（单位：%）
● 技术要求：
Sercel
Pelton
相位差 平均
‹50
‹20
峰值
‹100
‹100
同组震源间
‹60
‹60
畸变 平均
‹25%

可控震源源驱动技术的实现方法

可控震源源驱动技术的实现方法
寻 找 对 应 的 炮 点 。 对 于 应 用 多 组 震 源 进 行 三 维 施
源 驱 动 技 术 的 基 本 原 理
可 控 震 源 源 驱 动 技 术 称 为 “ ｖｇ ｔ ｎｄ ｉｅ Ｎａ ｉａｉ — ｒ ｎ ｏ ｖ ｍｏ ｅ ， ｄ ” 它依 托 于可 控 震 源 安 装 “ Ｓ ｔ ｒ ” Ｄ Ｄ Ｎｅｗｏ ｋ 和
自动 启动 采 集 。采集 完成 后 ， ０Ｇ 的坐 标 由译 码 器 Ｃ 传 回到 编码 器计算 ， 显示 在定 位 图上 。 并
源驱 动技 术 能够 提高 生产 效率 的原 因 ：
项 目。由 于可控 震 源源 驱动 技术 能 够有 效地 提 高生
产效 率 ， 因此 现 在 逐 渐 被 大 家 接 受 和欢 迎 。 同时 地
可 控 震 源 源驱 动 技 术 也 被 称 为 导航 驱 动 技 术 ， 以 说 在 一 定 程 度 上 该 项 技 术 实 现 了可 控 震 源 的 高 效 采 集 ， 可 并
且 从 国外 到 国 内开 始 逐 步 普 及 。本 文 主 要 就 Ｓ ｒｅ 公 司 ４ ０系 列 仪 器 和 ＶＥ系 列 电控 箱 体 配 合 实 现 可 控 震 源 源 驱 ｅｃｌ ０ 动 技 术 的方 法 ， 时结 合 该 技 术 在 国 内 的实 际应 用 对 如何 实 现 可 控 震 源 源 驱 动技 术 等 方 面 做 了介 绍 。 同 关 键 词 交 替 扫描 源 驱 动 技 术 压 力 开 关 组 合 中心 距
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ
Ｗ ａ ｇ Ｇ ｕ ｎｇ ｅ Ｔｈｅａ ｎ ａ ｄ． ｐｐｌｃ ｔｏ ｏ ｖｇ ｉ ｎ ｄ ｉｅ ｈ ｔｎｇ ｔ ｃ ｉ ａ ｉｎ ｆ Ｎａ ｉａｔｏ － ｒｖ ｎ ｓ ｏｏ ｉ ｅ ｈｎｏｏ ｙ ｉ ｉ ｓ ｉ ． ｌｇ ｎ ｖｂｏ ｅｓ ＥＧ Ｐ， ０１ ２ ２）：９ ２ ２， ２（ ７～ １ ００ Ｓ ｏｕｒ ｅ ｄｒｖｅ ｉ ｌｏ ｋｎｏ ｎ ａ ａ ｇａ ｉ ｉ ｂｏ ｅｓ Ｉ ａ ｅ ｓ ｉ ｈａ ｈｅｔ ｃ ｏｌ ｙ ｏｆＮａ ｇ ｔｏ ｄｒｖ ｃ ｉ ｓ ａ ｓ ｗ ｓ ｎ ｖｉ ｔｏｎ ｄｒｖｅｏｆｖｉ ｓ ｉ． ｔｃ ｎ ｂ ａ ｄ ｔ ｔｔ ｅ ｈｎ ｏｇ ｖｉａ ｉｎ— ｉ — ｅ ｓ ｏｔｎｇ ｓ ｐｐ ｔｎ ｔ ｆｅ ｔｖ ｃ ｕｉｉｉ ｎ ｔ ｏｍ ｅ ｅ ｔ ｔ ｎ ｈｏ ｉ ｕ ｏｒ ｉｇ ｈｅ ｅｆ ｃ ｉ ｅ ａ ｑ ｓｔｏ ｏ ｓ ｘ ｅｎ ，ａｎ ｒ ｄ ｌｙ ｐｏ ｄ ｇ ａ ｕａｌ ｐｕｌｒｔ ｒ ｍ ｂｒ ａｄ ｔ ｍ ｅ Ｔｈｉ ａ ｉｙ ｆ ｏ ａ ｏ ｏ ｈｏ ． ｓ ｐａ ｒｉ ｔ ｏ ｐｅ ｎ ｒ ｄｕｃ ｄ ｔ ｏ ｂｉ ｔｏｎ ｏｆＳｅ ｃ ｌｓ ｉ ｉ ｎｓ ｒ ｍ ｅ ｎｄ Ｖ Ｅ ｅ ｉｓ Ｅｌ ｃ ｒ ｉｓ Ｃｏ ｒ ｘ ｆ ｒ ｔ ｅ ｌｚ — ｅ ｈｅ ｃ ｍ ｎａ ｉ ｒ ｅ ｅ ｍ ｃ ｉ ｔ ｕ ｎｔａ ｓ ｒｅ ｅ ｔｏｎ ｃ ｎｔｏｌＢｏ ｏ ｈｅ ｒ ａ ｉａ ｔｏ ｆ ｔ ｉ ｅ ｈｎｏ ｏ ｄ ｉｓ ａ ｉｎ ｏ ｈ ｓ ｔｃ ｌ ｇｙ ａｎ ｔ ｐｐｌ ａ ｉｎ ｉ ｈｅ ｄ ｉ ｔｏ ｎ ｔ ｏｍ ｅ ｔｃ ｅ ｌ ａ ｉ ． ｃ ｓ ｉ ｘｐｏｒ ｔｏｎ

可控震源技术在新疆阿勒泰地区二维地震勘探中的应用

可控震源技术在新疆阿勒泰地区二维地震勘探中的应用

作者简介 ： 郝鹏 （ １ ９ ８ ０ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 内蒙古扎兰屯人 ， 工程 师， 现主要从事煤 田地质勘探工作 。
２ ０ １ ３年第 ６ 期
西 部探矿 工程
１ ８ １
区内构造十分复杂 ， 正断层和逆断层都十分发育。
初 步 了解 了区 内覆 盖 层 厚度 变 化 情 况 。初 步 了解 了勘 查 区构 造 轮廓 。共 解 释 断 点 ５ ７个 ， 其 中 Ａ级断点 ２ ９ 个， Ｂ级 断点 ２ ８ 个， 共组合 断层 ２ ０条 ， 孤 立 断点 １ ６ 个。 组合 断层按 断层性 质 分类 ： 正 断层 ２ ９个 ， 逆断层 ７ 个。
２ ０ １ ３ 年第 ６ 期
西部探 矿工 程
１ ７ ７
可 控 震 源 技 术 在 新 疆 阿 勒 泰 地 区 二 维 地 震 勘 探 中 的应 用
郝 鹏
（ 中煤 科 工集 团西安研 究院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ７ ）
摘 要： 以新 疆 阿勒泰 地 区煤 炭 资源调 查二 维地震 勘探 为例 ， 探讨 与研 究 了可控震 源技 术在新 疆 阿勒
水钻难 以寻到水源 ， 施工带来 困难 ， 本地 区炸 药审批难 以 实现 。在 诸多不利 的因素下 ， 可控 震 源成 为 了最好 的选
择。 Ｉ 调查 区现 状
前 的试 验工 作来 确定 的 ， 通 过试 验 工 作 ， 详 细 了解 该 区
的地 震 地质 条件并 获得 有效地 震反射 波 ， 并 在此 基础 上
选取 最佳 参数 ， 确定 合理 的施工 方案 。 由于本次 勘探 地表 有 草 场覆 盖 ， 且地势平坦 ， 地 表 差异 不 大 ， 所 以试 验的测 试重 点在仪 器参数 的试 验 。本 次勘 探使 用 可 控 震 源 进 行 激 发 ， 调 试 好 可 控 震 源 的参

地震勘探在岩土工程勘察中的应用

地震勘探在岩土工程勘察中的应用

地震勘探在岩土工程勘察中的应用乔得福（甘肃省地矿局第二地质矿产勘查院，甘肃　兰州　７３００２０）摘 要：诞生于２０世纪的地震勘探技术在进入工业化生产之后，因具有的安全环保特点，能快速掌握勘探区域的地下地层构造、地层岩性等相关指标信号，在岩土工程勘察中得到了广泛应用。

本文主要介绍地震勘探技术的概念和应用的领域特点，结合岩土工程勘察的需要，探讨了多种地震勘探技术的应用特点。

关键词：地震勘探；岩土工程；勘察中图分类号：ＴＵ１９５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２０）２２－０１７２－２Application of Seismic Prospecting in Geotechnical Engineering InvestigationQIAO De-fu（Ｔｈｅ　Ｓｅｃｏｎｄ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，　Ｇａｎｓｕ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｍｉｎｅｒａｌ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，　Ｌａｎｚｈｏｕ　７３００２０，　Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｂｏｒｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｓｔ　ｃｅｎｔｕｒｙ，　ｅｎｔｅｒｅｄ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，　ｄｕｅ　ｔｏ　ｉｔｓ　ｓａｆｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，　ｉｔ　ｃａｎ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｇｒａｓｐ　ｔｈｅ　ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　ｓｔｒａｔｉｇｒａｐｈｉｃ　ｌｉｔｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｉｎｄｉｃａｔｏｒ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ａｒｅａ，　ａｎｄ　ｉｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓｕｒｖｅｙｓ．　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．　Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｐｔ　ｏｆ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｆｉｅｌｄ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｉｔｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，　ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ，　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．Keywords: ｓｅｉｓｍｉｃ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ；　ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；　ｓｕｒｖｅｙ在各类工程项目建设之初，都需要进行岩土工程勘察，以保证后续项目建设的顺利推进。

可控震源原理及说明

可控震源原理及说明

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能够上溯到上个世纪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能够人为控制,能够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,因此利用可控震源进行地震勘探能够得到反射能量足够,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,不管从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平,依然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﹑能够习惯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,出现了能够灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式﹑以数字自习惯控制技术为基础的﹑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,都是作用时间特别短,信号振幅能量高度集中的脉冲信号,它们都属于脉冲震源。

可控震源滑动扫描单炮时间计算

可控震源滑动扫描单炮时间计算可控震源滑动扫描技术是一种高效、环保的地震勘探方法，广泛应用于油气、矿产资源勘探等领域。

在这种技术中，单炮时间的准确计算至关重要。

本文将详细介绍可控震源滑动扫描单炮时间的计算方法，并通过实际应用实例进行分析，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

一、引言可控震源滑动扫描技术自20世纪80年代以来得到了迅速发展，已成为地震勘探领域的重要技术手段。

在这种技术中，通过对震源进行实时控制，实现对地下结构的高分辨率成像。

单炮时间的准确计算对于该技术的应用具有重要意义，直接影响到地震数据的质量和勘探效果。

二、可控震源滑动扫描单炮时间计算原理可控震源滑动扫描单炮时间的计算是基于地震波在地下传播的原理。

首先，根据震源特性、地下介质参数和观测系统参数，建立地震波传播的数学模型。

然后，利用正演方法计算地震波在地下各层的传播时间，最后根据观测到的地震波到达时间，反演出单炮时间。

三、计算方法与步骤1.建立地下结构模型：根据地质资料和地震勘探成果，构建地下结构模型，包括震源、地下介质参数和断层分布等。

2.设定初始参数：根据模型设定初始参数，包括震源特性、观测系统参数和滑动扫描参数等。

3.地震波正演计算：利用地震波在地下传播的数学模型，计算地震波在地下各层的传播时间。

4.地震波到达时间观测：根据实际地震观测数据，记录地震波在各观测点的到达时间。

5.单炮时间计算：根据正演计算得到的地震波传播时间和观测到的地震波到达时间，计算单炮时间。

6.迭代优化：根据计算结果，调整初始参数，进行多次迭代优化，直至满足精度要求。

四、应用实例及分析以下将以某油气田为例，介绍可控震源滑动扫描单炮时间的计算过程。

通过对比实测数据和计算结果，分析单炮时间计算的精度和可靠性。

1.建立地下结构模型根据该油气田的地质资料，构建地下结构模型，包括震源、地下介质参数和断层分布。

2.设定初始参数根据模型设定初始参数，进行可控震源滑动扫描单炮时间计算。

应对当今地震勘探需求与挑战的高精度可控震源

应对当今地震勘探需求与挑战的高精度可控震源陶知非【摘要】要解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题,进一步提高地震资料成像和油气预测精度,需不断地拓宽频带和增加地震采集密度.理想地震信号的频带至少为5个倍频程以上,而炸药震源的效率和成本无法解决高密度炮点带来的高成本问题,常规可控震源的低频起始扫描频率通常在5～6 Hz,也不能满足低频需求.为此,通过对地震资料野外采集和室内处理需求的具体分析,触摸探索了地震信号的激发及辨识瓶颈.指出:①高精度可控震源不是简单的宽频可控震源,而是涵盖了高精度可控震源模型控制下的低畸变激发信号和宽频地震信号激发2个概念;②未来可控震源地震信号的激发不仅仅需要解决高频激发的问题,更要解决低频激发的稳定性问题;③完全可以采用点激发来实现深部探测.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2018(041)003【总页数】6页(P1-6)【关键词】可控震源;1.5 Hz低频信号;160 Hz高频信号;稳定;频带宽度;信号畸变;激发能量【作者】陶知非【作者单位】中国石油集团东方地球物理勘探公司【正文语种】中文0 引言地球物理勘探技术是目前寻找地下地质目标的一种有效的科学研究手段。

早期地震勘探采用的主动震源激发技术主要是应用炸药，但随着社会的发展与进步，炸药源在应用中的一些弊端逐渐显露出来。

可控震源技术源于20世纪50年代，1975年开始进入大规模工业化生产，初步解决了地震作业中如何实现低公害、高效、安全环保作业的难题。

但是，由于可控震源采用连续信号激发与炸药震源采用脉冲信号激发在信号特征上的显著区别，提高可控震源的激发信号频宽与改善地震激发信号的信噪比，一直是全球业内技术人员努力攻克的难题。

可控震源的激发能量从早期16 000磅级逐步发展到51 000磅级，随着60 000磅级的大吨位可控震源出现，地球物理工作者仿佛认识到提高激发信号能量的重要性，于是在野外应用中出现了多达8～10台的60 000磅级震源的强组合激发方式，很快超过80 000磅级的更大激发能级的震源也横空出世，但是，实际效果并未朝人们希望的方向发展，原本寄希望大吨位震源能够提高信噪比，实现高分辨率地震勘探效果，却发现大吨位震源在激发高频信号时反而缺失高频能量，更要命的是这种超大吨位的震源在性价比上出现了严重失配，表现为：在复杂地区的应用灵活性受到极大限制，且还在运输过程中受到超重限制。

地震勘探震源及其新技术_2023年学习资料


3、激发条件的选择-激发岩性-应选取潮湿的可塑性岩层，如胶泥、粘土、湿砂-等。这样的岩性可使大量的爆炸能量 化为弹性振动能量，使-激发的地震波具有很强的初始振幅。-激发深度一一要选在潜水面以下3~5米处。因为潜水面 一个-强反射面，面激发又离上面的潜水面不远，所以爆炸所激发的-能量大部分被潜水面反射向下传播，从而增强了有 波的能量，-减少了干扰波的能量。-炸药量一一适当增加药量可以提高有效波的振幅，但当炸药量-增多到某一定值时 弹性波的振幅不再随炸药量药量增大而增-大。其原因是炸药量药量增大后，岩石的破坏作用急速增大，-而激发弹性振 的能量并不随之增大，所以激发产生的地震波-振幅也就不会再随炸药量的增加而加大。-组合爆炸一一将炸药包分散包 成小包，按一定方式排列，然-后同时启爆，这种方式称为组合爆炸。生产实践表明，组合爆-炸可以减小爆炸对岩石的 坏作用，使更多的能量转化为弹炮244c8e4b66ec102de2bd960590c69ec3d5bbdbde_--_地震勘探震 及其新技术
2、井中爆炸的物理过程-波前-坡前扩展-堕性形变飞-永久形变区-年我性区-弹性区等效空究-线性区》-图2. 炸的物理过程
井中爆炸的激发条件对激发波振幅和-频率的影响一“震源效应-在致密的介质中，激发产生的激发波形比在疏-松介质 激发产生的波形其频率高而振幅低；-在深井中激发产生的激发波形比在浅井中激发-小药量激发比大药量激发产生的激 波形频率-高而振幅低。
地震勘探震源类型-成型炸药-炸药震源-爆炸索-陆上用-非炸药震源-气动震源-沖击震源-重锤震源-电火花震源 水上用-空气枪震源-可控震源一激发产生连续的扫频信号
3.1.1冲击型震源特点一激发产-生短促的脉冲信号-冲激震源-检被器-图1-神激蔗源反射记录
3.1.2陆上用冲击型震源-一、炸药震源：-1、炸药震源的类型-2、井中爆炸的物理过程-3、激发条件的选择 二、非炸药震源：-1、气动震源-2、重锤震源

可控震源高效地震采集技术研究及应用

可控震源高效地震采集技术研究及应用丁伟;胡立新;何京国;赵国勇;段卫星;刘丽娟【摘要】可控震源同步滑动扫描方法是将滑动扫描技术、同步扫描技术和交替扫描技术相结合,以提高地震成像质量和采集施工效率为目的的一种高效地震采集方法.为了更好地应用这项技术,2013年在我国西部HS地区开展了观测系统设计、高效采集方法试验、高效采集特征噪声压制等几个方面的应用研究,取得国内最高日产、最高时效、最高平均日产3项记录.将该方法应用于HS地区复杂山前带三维地震勘探,有效提高了该地区地震剖面的成像质量.【期刊名称】《石油物探》【年(卷),期】2014(053)003【总页数】6页(P338-343)【关键词】可控震源;同步滑动;同步扫描;滑动扫描;高效采集【作者】丁伟;胡立新;何京国;赵国勇;段卫星;刘丽娟【作者单位】中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100;中国石油化工集团公司石油工程地球物理有限公司胜利分公司,山东东营257100【正文语种】中文【中图分类】P631.4随着可控震源技术的逐渐发展,目前震源车能驶入的地区,如平原、城镇、一般山地、山前带、丘陵、沙漠等,基本上就可以采用可控震源采集资料。

从2013年统计数据来看,国外陆上地震勘探工作量的75%是采用可控震源完成的；国内陆上可控震源地震采集工作量在30%左右,并呈逐年上升的趋势。

国外相继研发并广泛应用了基于提高采集效率的高密度、高品质的可控震源地震采集技术,而国内这方面的研究相对较少。

2013年在我国西部HS地区开展了可控震源高效地震采集试验和应用研究,这是在西部山前带三维地震勘探中首次规模化应用可控震源高效采集技术,取得了较好的效果。

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93
可控震源卫星导航
VP n+1 VP n
master vibrator
T0
•只要组内的震源准备好，主震源的 DSD计算出震源组的重力中心点 (DSD network, WiFi connection) • 把 CoG 发送到仪器 •仪器自动寻找SPS文件所对应的震点, 给DPG提供点火和F0。 It provides the DPG with Go & FO • DPG给震源发送T0，以及给仪器TB
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可控震源施工方法
1、可控震源多台组合：3~4台可控震源，以一定的组合形式，在
一个振点(即炮点)上同时振动1次甚至几十次。每次振动的持续 时间为8~16s，在同一地点振动规定的次数就算完成一“炮“。
2、多次叠加：可控震源在炮点上每振动一次，相关叠加器便将采
集的这一次振动的地震信号与可控震源的扫描信号进行相关，相 关结果再与该炮点前一次振动的相关和叠加的结果叠加起来。可 控震源在一个炮点上振动m次，相关叠加器就进行m次相关和m次 叠加（不仅使记录的数据量压缩了m倍，而且能使记录的信噪比 提高 m 倍。）最后结果送记录系统记录到磁带上，成为这 一“炮”的相关叠加磁带记录。这样形成的磁带记录与使用炸药 震源形成的磁带记录长度是一样的，经过同样的回放处理就能形 成野外监视记录。
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可控震源施工参数
6.驱动幅度的选择
驱动电平: 可控震源激发地震波强弱的一个参数， 当扫描频率提高到终了频率 时， 表头上看到的驱动电平的百分比值就是驱动幅度。 驱动幅度的调节：激发时则可以通过控制震源输入到地下的信号， 使其具有满意的功率谱。
驱动幅度的选择的原则
当震点地表为松软的土层时， 由于可控震源与地表耦合好， 一般选 择较大一点的驱动电平， 有利于改善记录品质； 当地表为坚硬的基岩时， 震源底板和大地耦合条件差， 驱动电平不 宜过大。适当降低驱动电平也可削弱分频效应产生的“ 多初至” 现 象。 在生产中驱动电平的大小， 视勘探区反射目的层反射系数大小而定， 反射系数大则驱动电平小些， 反之则大些。一般设计在 ３ ０ ％ ５ ０ ％为宜， 否则过大时激发信号波形会失真。
- 核实COG位置与理论设计位置 (SPS)
• VE464 QC 属性:
- 每台震源，每个扫描 . 相位,畸变，地面力 . 峰值出力与平均出力 . 历史与门槛值 -GIS图形显示 .地表硬度、粘度分布属性图
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可控震源的日检和月检 激发信号与数据相关用的参考信号的一致性；
– 激发与数据采集系统启动指令的同步精度； – 遥控状态下的参数传输； – 实时质量控制数据的采集与传输； – 主要振动性能指标：相位、输出力、畸变大小； – 实时质量控制结果的显示与输出；
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QC-2：相位误差评价的主导思想
允许平均相位误差的确定：
– 最大允许1/4的样点误差的概念；
• 在1ms采样率下， 1/4的样点误差是0.25ms，等于 主频50Hz子波相位误差4.5度 • 所以，要求平均相位误差在5度以内，但实际上野外 的控制误差基本在2度以内
– 针对不同的勘探目的与精度，可以修正评价标 准； – 要有分辨系统误差的概念。
– 降低激发强度； – 优化控制参数；
影响/风险：
– 降低激发能量，可能影响深层资料品质；
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QC-4：特殊的分析方法
• 直方统计：
–整体质量评价与分析； –单台震源的质量评价与分析；
• 线性统计：
–异常调查； –异常定位；
• 操作性异常分析；
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单台震源的质量评价与分析
• • • • • •
有线一致性。
年检（出工验收，独立检测设备）
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激发过程中的控制
激发过程中的控制主要目的在于：
– 实时控制激发质量，确认不偏离目标； – 确认激发质量异常的产生原因；
激发过程质量控制的主要方法：
– 传统的“一致性”方法； – 实时QC数据监视；
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事后分析产生的超前（反馈）控制
事后分析的主要目的不是要决定是否“补炮 ”，如果真是那样，只能说明前面的工作 有较大的失误。事后QC分析的主要目的是 要防患于未然并为QC评价提供更科学、合 理的依据：
Ready CoG
DPG
FO Go
指令启动采集。
TB
c 震点之间无损失时间，无定位误差。
LCI
c 任意一组震源可以任何顺序激发震点
自1997年VE432释放就具备的功能
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Recorder
可控震源卫星导航
VP n+1 VP n
• 当仪器给DPG发送Go指令，同时发 送一个震点的坐标.
• 随车平板电脑屏幕实时显示震点位 置，箭头指示驾驶员下一点的方向。
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可控震源施工参数
3.扫描频率试验 – F1的选择
扫描低频１ ５Ｈｚ （ 左） 与２ ０Ｈｚ （ 右） 试验目的层反射波频谱对比
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可控震源施工参数
3.扫描频率试验 – F2的选择
扫描高频为120Ｈｚ（左）与80Ｈｚ（右) 单炮记录频谱对比
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可控震源施工参数
4.扫描长度的选择的基本原则
1. 避免二次谐波： 可控震源在振动过程中， 当介质表现为弹性或者塑性的 时候， 如果越出了弹性形变的范围， 震动信号除了产生 所需要的扫描振动信号外， 还伴有分频信号和倍频信号 ， 若倍频与基本扫描频率有重叠， 将在记录中产生二次 谐波虚象；
2. 避免多初至： 若分频与基本扫描频率有重叠， 将在记录中产生“ 多 初至” 虚象。此时， 可以通过改变扫描时间的长度，将 记录产生的相关虚象出现在有效记录之外， 减少 “ 多初至” 对勘探目的层反射波的影响
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可控震源施工参数
5.斜坡参数选择
斜坡设置０ ． １ｓ （ 左） 与０ ． ７ｓ （ 右） 不同试验目的层反射波记录频谱对比
• 经验分析； • 实时现场处理分析；
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检查震源的实时QC数据
震源的实时QC数据包括的主要内容：
– 图形/曲线：
• 互相关子波、相位误差曲线、输出信号振幅曲线；
– 数字型数据：
• 扫描库、信号方式、出力/相位/畸变（峰值/平均值）、检查 和、故障检测结果等；
检查的主要内容：
• 扫描信号的同一性、各震源的同步性、激发能量的均匀性； • 震源的工作状态； • 激发点的正确位置；
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可控震源信号分析基础
相关运算
相关滤波把各个地层的反射扫描压缩成为相应的脉冲信号
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2.可控震源信号分析基础
可控震源就是利用长扫描信号产生带限的脉冲能量的系统
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可控震源
由于震源激发波持续时间T一般比目的层的反射时间还要长，所以从各 目的层发射回来的信号（也是一长扫描信号）就会互相重叠，组成很复 杂的波形。为了把可控震源记录变成类似于炸药震源的记录，在地震采 集设备中安装了相关器，采用了相关运算。
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QC-1：输出力问题
对输出力信号的评价主要侧重于：
– 振幅的均匀性评价
• 一个兼顾低频信号与高频信号的均匀振幅具有高穿 透性与高分辨力的特点；
– 峰值出力与均值出力的差越小越好 – 在采用基值力控制下，一个70%左右的振幅控 制水平可以相当于峰值力控制下的90%左右
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QC-2：相位误差问题
428XL
DPG VE464
TDMA
- 记录设备和可控震源间的完全双向互联，使得 . 可控震源导航采集 (无桩号采集技术) . 减少检波线滚动造成的延迟时间 (超级排列技术) .可控震源驱动作业 (VE 432 / 464) .每台震源的实时QC检查 (e-428技术)
VE464箱体：最大管理32组震源，生产效率得到极大提高
可控震源地震采集技术
可控震源信号分析基础
理想脉冲及其频谱
实际炸药激发的有限带宽脉冲及其频谱
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.可控震源信号分析基础
有限带宽的脉冲信号和扫描信号具有相同的频谱
脉冲与扫描
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可控震源信号分析基础
幅值
频率(F) 10 60
扫描频率越高 ,等效的脉冲宽度越窄 ,从而分辨率越高
扫描信号的合成
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Cycle time
- 2-12 组震源采用 滑动扫描 (有重叠) c 最多 720 VP / h
c 周期时间减少 c 连续记录
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10 0
4.2. 滑动扫描，多组震源重叠采集周期，连续记录 • 为了提高可控震源地震勘探的工作效率。1996年安曼石 油公司发明了一种称为滑动扫描的工作方法。它采用多组 震源同时振动，并且不要求必须在前一炮振动完成后，后 一炮才开始振动，而仅仅要求 2 次振动之间相隔的时间至 少大于听时间。后图 是滑动扫描与常规扫描（包括交替扫 描）工作的时序图。 • 由于滑动扫描各炮的振动是相互重叠的，因此得到的记录 也是重叠的，为了将各炮的记录分开，在进行相关处理时 ，它根据辅助道中的时断信号，对原始记录按不同的时间 与各自的扫描信号相关，从而将各炮的听记录分开。
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7、选择扫描方式：线性（升频、降频）、对数、随机等
可控震源作业质量控制
目 的：
• 为什么要对可控震源的激发进行质量控制; • 如何进行控制 (控制的方法); • 如何对控制结果进行评价; • 评价的理由 (分析的方法);
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可控震源实时质量控制
• 可控震源实时QC:
- 可控震源性能 - 可控震源一致性 (地面力，相位，畸变)均与地面有关