电火花震源

电火花震源工作原理
电火花震源工作原理是利用高压电离产生电火花，通过瞬时放电产生的冲击波达到震动地下岩石的目的。

其原理如下：
1. 高压电离：首先通过电源提供高压电流，在电阻丝和中心电极之间产生高强度电场。

当电场强度达到一定值时，电阻丝会电离并形成电火花。

电火花在电阻丝和中心电极之间快速放电，产生高能电磁波。

2. 冲击波产生：电火花放电瞬间，会生成大量的电磁波和等离子体。

这些电磁波和等离子体产生的高能冲击波通过周围介质传播，并在传播过程中逐渐减弱。

3. 地下岩石震动：冲击波传播到地下岩石后，引起岩石内部断裂和位移。

这种断裂和位移会导致岩石的震动，进而形成地震波。

通过不断重复上述过程，即可产生连续的地震波，用于地震勘探、地质勘探等领域的研究。

需要注意的是，电火花震源产生的地震波能量较小，范围较局限，通常用于工程勘探等小范围的应用。

海洋单道地震勘探技术应用浅析摘要】本文具体介绍了单道地震勘探技术工作原理、方法和主要优点，并探讨了其在油气井场地质灾害调查、海洋区域地质调查和天然气水合物调查中的应用，希望通过本文分析不断加深我们对单道地震勘探技术的了解和认识，在实践中更好的掌握和应用。

关键词】单道地震；勘探技术；应用随着我国深海战略的实施和推进，海洋地质调查范围不断扩大，对各种地质勘探技术要求也越来越高。

海洋单道地震勘探技术具有操作便捷、配置灵活、运行稳定、工作效率高的特点，在井场调查、地质灾害调查、区域地质调查、天然气水合物资源勘查等不同领域得到了广泛普及和应用，为获取海洋地质数据和开展海洋工程建设作出了突出贡献，是种十分重要的地质勘探技术。

1单道地震勘探技术介绍1.1工作原理和系统组成众所周知，海洋底部具有复杂介质环境，声波在其中传播会遇到不同的反射强度，单道地震勘探技术就是利用不同介质具有不同信号发射波的特点来获取海底地质数据。

一般来说，单道地震勘探系统主要由三部分组成，即震源系统、接收系统和数据采集系统组成。

以气枪震源为例，典型的工作系统组成如图1 所示。

1.2工作方法采集数据质量直接取决于单道地震作业参数的选择。

在使用单道地震勘探技术之前，一般会进行作业参数校正和检测，以保证作业参数选择具有较高精度和信度。

单道地震勘探技术主要有以下几种作业参数：1）震源的选择。

在采用单道地震勘探技术之前，首选要确定采用何种震源系统，这要根据勘探要求和环境分析来确定。

目前，比较常用的单道地震震源系统主要有以下几种：电火花震源、气枪震源以及Boomer 震源等。

在勘探浅水区域地质时，主要采用Boomer 震源；在水深不超过0.5km的海域环境，主要采用中小能量电火花震源；深海地质勘探主要选择气枪震源和大容量电火花震源。

2）震源激发间距。

一般来说，震源激发间隔参数主要有两种方式，即等时间激发和等距离激发。

如果采用等时激发模式，为避免发生漏炮的情况，震源激发间隔时长要符合公式（1）：T > 2 X (T 1 +T 2 ) (1)在上式（1 ）中：T 是激发间隔时长，T1 是单程水深时间，T2 是海底地层勘探深度。

106 垂直剖面法一、第一节VSP 野外资料采集（一）垂直剖面法的基本概念在地表附近一些点激发地震波，沿井孔不同深度布置检波器观测，这种方法称为垂直剖面法（vertical seisic profiling ）突部就是一种井中观测方法。

它是地震测井的一个发展，地震测井100-200米。

特点（１）每次按收一个检波器的记录，之后依次向上提检波器，得到多次记录 （２）上行波，下行波时距曲线对称。

优点：（１）通过观测波场在垂直方向的分布来研究地质剖面垂向变化，波的运动学，动力学特征更明显，更直接。

（２）检波器离目的层很近，可记录到较准确的地震子波波形，便于反褶积。

（３）避开地表，低降速带变化的干扰，随机噪声小，易于准确识别各种波 （４）可以接收上行波，下行波，转换波向，地面按收只能利用上行波。

（５）准确地观测质点偏振的方向，这一参数可用来研究波的性质和地层岩性的性质。

发展趋势：地表地震记录联合反Ｘ地下参数，识别岩性，研究波的性质，井间层等方向有很大的作用。

（二）ＶＳＰ震源１、 选择震源的一般原则（１）其震源最好与井旁地震剖面震源波形一致。

ＶＳＰ资料的应用之一就是帮助地面地震资料的解释，当两者即用震源一致时，同样的震源子波表现出的反射特征也一样，这就容易实现地表资料和ＶＳＰ资料的统一解释，不一致时，可通过子波互等化反褶积等使两种子波等价（２）各次激发的震源子波应具有高度的一致性和重复性。

目前除苏联使用多道井下仪以外，其它都使用每次激发井下检波器只在一个深度上记录，因此为了以较小的深度间隔在整个井式一段井上进行观测，就需要在地表同一位置激发数十到数百次，这些多次激发，先后在各个深度观测，最后拼成的ＶＳＰ地震记录，只有当震源子波互相一致时才便于对比。

震源 井Ｈ107（３）输出强度适中在记录地表地震资料时，很多地球物理学家已经发现震源输出越强越好的观点并不正确，ＶＳＰ中更是这样，如图三，表明，垂直地震剖面的下行波通常比上行波强得多，但ＶＳＰ资料的大部分应用都涉及到对Ｘ上行波的分析和解释，另外，随着震源强度增加，线部交混器响也明 显增强，因而引起下行波的数目增 多和振幅增强，上行波被这些下行 波淹没所带来坏处或许比上行波本 身能量增强的影响更大，因此应选 强度适中的震源为宜。

国内外可控震源的分析论述１浅层地震勘探可控震源陆地电火花震源主要应用于ＶＳＰ测井探测，通过中科院电工所专家们的努力，研制出不同能量级的电火花震源。

其中，重量最轻的为２ｋｇ，大大的降低了成本，提高了野外勘探效率。

目前，我国研制的电火花震源在仪器连续充放电工作、稳定性等方面还需要进一步研究。

国外应用电火花震源最多的国家是美国，主要是用于海洋地震勘探，在陆地地震勘探中的应用比较少。

电火花震源由于能量小，对附近的建筑设施屋破坏性危害，可以在居民区、堤坝等地区工作。

对于打井困难的地区，还需要我们深入研究电火花震源针对不同数量级的换能装置，使电火花震源能够应用在各种环境中。

夯击震源技术常用的仪器是建筑上的打夯机。

目前，国内的夯机震源多数应用的是内燃式夯击震源，具有输出力大、操作简单、方便等优势。

在数据回收时，由于我们输出的信号是随机发出的，暂时不受人为控制。

因此，夯击震源电控技术将是提高夯击震源地震勘探效率的有效方式之一。

国外夯击震源应用的多数是电动式夯击震源，电动式夯击震源在控制上具有可以任意控制输出频率、振动时间等优势。

为了得到更好的野外实验资料，夯击震源的电控技术，是我们今后的研究方向。

电磁驱动可控震源是２０世纪９０年代兴起的新一代可控震源，吉林大学研制的电磁驱动可控震源填补了国内电磁式震源的空白，技术水平也处于世界领先的地位。

多次的野外对比实验使国内的电磁驱动可控震源进一步完善，系列产品正在推广。

吉林大学国家地球物理探测仪器工程技术研究中心研制的电磁驱动可控震源，具有体积小，使用方便；高频扫描，分辨率高等优点，满足了城市物探特殊环境的要求。

但是与国外相同的可控震源相比较，我国的电磁驱动可控震源还存在诸多不足，具体如下：１）激振器与大地耦合研究激振器振动时，能量通过基板传向大地，在基板稳态响应信号中，除了受迫振动信号的主频能量成分以外，还叠加有大量的高频谐波能量，造成了振动信号能量在耦合过程中的损失。

浅析应用于海洋地震勘探的震源技术作者：翟继锋曾宪军来源：《城市地理》2017年第09期摘要：文章在阐述海洋工程地震勘探系统的基础上，从炸药震源、气枪震源、水枪震源以及电火花震源几个方面分析和介绍应用于海洋地震勘探的震源技术，旨在能够防患于未然，从而更好的进行海洋地震勘察。

关键词：海洋地震勘探；震源技术；勘探震源是海洋地震开展系统的重要组成部分，在某种程度上决定海洋地站的地层分辨率和穿透程度。

传统的海洋地震勘探以炸药作为地震震源，但是以炸药作为震源具有不确定性、危险性、污染性的特点，随着社会科技的发展，应用于海洋地战勘探的震源技术形式不断出现。

现阶段，我国海洋地震勘探震源技术大多采用声学探测，声学探测研究的是海洋环境中形成的沉积地层，主要种类包括枪震源、电火花震源、剖面仪震源等。

这些震源技术形式不同最终带来的海洋勘探效果不同，文章对海洋地震勘探不同震源技术进行分析。

一、海洋地震勘探系统概述海洋工程地震勘探工作的时候需要将地震勘探仪器安装在船上，之后应用船上专门的震源和水听器对船航行中出现的连续的地震波进行激发和接收。

现阶段我国海洋地震勘探系统主要包括地震震源系统、地震信号接收系统、地震数据记录系统、全球定位导航系统。

海洋地震勘探流程图具体如图一所示。

地震震源系统包括测量船上的震源能量攻击系统和在水中的震源激发单元，主要有枪震源、电火花震源、剖面仪低等。

地震震源系统在很大程度上影响地震勘探的分辨率和勘探深度，震源具有强大的能量，通过强大力量的爆发会显示出自身强大的穿透能力，进而降低地震信号和地震分辨率。

地震信号接收系统处于水听器托揽控制器和水中水听器托揽上。

其中，水听器拖缆能够接收地震的反射信号信息，之后将声压信号转变为电信号，传送到相应的水听器拖缆控制器。

水听器拖缆控制器能够对拖缆的深度、偏向进行检测，之后将地震信号传送给地震信息数据记录系统，根据实际需要对地震信号系统进行控制、处理。

二、应用于海洋地震勘探的震源技术（一）炸药震源炸药震源是人们勘探地震的早期震源，应用原理是炸药的化学反应信息，能够对形成的高压气团进行测试，之后让高压气团形成水体，产生强烈的冲击波。