可控震源地震勘探发展历程和基本原理
- 格式:ppt
- 大小:13.53 MB
- 文档页数:40
地震勘探发展史第一篇:地震勘探发展史地震勘探发展史利用地下介质弹性和密度的差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法叫作地震勘探。
地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段。
地震勘探起始于19世纪中叶1845年,R.马利特曾用人工激发的地震波来测量弹性波在地壳中的传播速度。
1913年前后R.费森登发明反射法地震勘探。
1921年,J.C.卡彻将反射法地震勘探投入实际应用。
1930年,通过反射法地震勘探工作,在该地区发现了3个油田。
从此,反射法进入了工业应用的阶段。
20世纪早期德国L.明特罗普发现折射法地震勘探。
20世纪30年代,苏联Г。
А。
甘布尔采夫等吸收了反射法的记录技术,对折射法作了相应的改进。
20世纪50~60年代,反射法的光点照相记录方式被模拟磁带记录方式所代替,从而可选用不同因素进行多次回放,提高了记录质量。
20世纪70年代,模拟磁带记录又为数字磁带记录所取代,形成了以高速数字计算机为基础的数字记录、多次覆盖技术、地震数据处理技术相互结合的完整技术系统,大大提高了记录精度和解决地质问题的能力。
从20世纪70年代初期开始,采用地震勘探方法研究岩性和岩石孔隙所含流体成分。
我国的地震勘探发展1955年,我国煤炭工业上开始采用地震勘探技术,并在华东组建了全国第一支地震勘探队伍。
1971年,由煤炭科学研究总院西安分院、渭南煤矿专用设备厂研制成功MD-1型半导体磁带记录地震仪,这是我国第一套自行设计制造的煤田地震勘探仪器,并在国内煤田地震队中推广应用。
1979年我国打破了西方国家的技术封锁,成功研制出MDS-1型数字地震仪,对数字地震勘探起到了很大的推动作用。
1984~1985年,随着对外改革开放政策的实施,我国煤田地震勘探队伍开始从国外引进21套以DFS-V和SN338为主的数字地震仪,同时引进了以IBM-4381为主机的地震数据处理系统。
1978年,中国煤田地质总局在伊敏河矿区开展煤田三维地震勘探技术前提性研究。
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。
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。
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。
可控震源工作原理可控震源,这听起来是不是有点高大上?其实啊,它的工作原理说起来还挺有趣的。
我先给您讲讲我之前遇到的一件事儿。
有一次,我跟着一个地质勘探队去野外考察,就亲眼见识了可控震源的厉害。
那是在一片广袤的荒原上,周围啥建筑都没有,只有我们这一群带着各种仪器设备的人。
当时太阳特别大,晒得人都有点晕乎。
可控震源车缓缓开过来,那家伙,个头可真大,就像个巨型的机械怪兽。
操作师傅一脸严肃地坐在驾驶室内,准备启动这个大家伙。
好了,言归正传,咱们来说说可控震源到底是咋工作的。
可控震源其实就是一种产生地震波的设备。
它可不是像天然地震那样毫无规律地乱震,而是可以被我们精准控制的。
想象一下,可控震源就像是一个大力士在有节奏地敲鼓。
它通过液压装置产生振动,这个振动的频率、振幅和持续时间都能根据我们的需要进行调整。
比如说,我们想要探测地下深处的地质结构,那就可以让可控震源发出低频、长持续时间的振动;要是想了解浅层的情况,那就调整为高频、短持续时间的振动。
在可控震源工作的时候,它会把强大的能量传递到地下。
这些能量以地震波的形式向四面八方传播。
就好像我们往平静的池塘里扔一块石头,会激起一圈圈的波纹一样。
地震波在地下传播的过程中,会遇到不同的地层和岩石。
有的地层比较松软,地震波就容易穿过去;有的地层坚硬,地震波就会被反射或者折射回来。
这些反射和折射回来的地震波,会被地面上的传感器接收。
传感器就像是灵敏的耳朵,能捕捉到这些微小的信号。
然后,通过一系列复杂的计算和处理,地质学家们就能根据这些信号构建出地下的地质图像,了解地层的分布、岩石的性质,甚至还能发现隐藏在地下的矿产资源。
再回到我在野外看到的那一幕。
可控震源启动后,发出“轰轰”的声音,地面都跟着微微颤抖。
周围的鸟儿被惊得一下子飞了起来,远处吃草的羊群也抬起头,一脸疑惑地看着这边。
等可控震源工作结束,操作师傅从车里下来,满头大汗,但脸上却带着自豪的笑容。
他跟我们说:“这可控震源啊,可是咱们地质勘探的好帮手,有了它,咱们就能更清楚地了解地下的秘密啦!”总的来说,可控震源的工作原理虽然听起来有点复杂,但其实就是通过精确控制的振动产生地震波,然后利用这些地震波来探测地下的情况。