激发井深选择的优化技术

炸药震源是陆上地震勘探使用最广泛的激发方式。针对虚反射界面对其激发出的子波所产生的影响，从频率和振幅2个方面进行了分析。经过野外实地试验，确定利用虚反射调查和激发子波监测的定量分析技术可较准确地选择激发井的深度。尤其在深层地震勘探中，将激发深度选择在虚反射界面1／4波长处，可获得能量较强的激发子波，有利于提高深层的反射能量，改善地震剖面的整体品质。     

炸药震源激发子波特性研究及最佳激发井深选择

本文较系统地讨论了炸药震源激发子波的形成、拾取及其运动学、动力学、频率响应等特点,提出优质的震源激发子波是获得高品质地震资料和推进采集工作量化进程的基础和先决条件。在理论研究结合实际试验工作的基础上,提出了选取最佳井深等激发因素可操作的实用方法。     

爆炸冲击波及地震子波的形成因素分析

炸药震源是陆上地震勘探的主要激发方式,而目前地震勘探中对炸药震源爆炸机理的研究相对较少。本文首先对岩石介质中的炸药爆炸效应所产生的冲击波进行定量研究,得出了爆炸空腔扩展过程中腔壁压力随时间的变化关系;讨论了空腔压力在弹性介质中引起的波动现象并导出了空腔震源所产生地震子波位移的解析解;通过数值算例分析了影响地震子波形成的主要因素;修订了直接引用单位压力脉冲求解地震子波解析解的不足。本文结论对研究近源波场特点、改善地震勘探激发效果具有参考意义。     

虚反射与长药柱对地震子波频谱影响规律分析

炸药震源以其性能优越、使用方便等特点在我国陆地地震勘探中被广泛使用。使用炸药震源如何有效拓宽地震子波频带宽度,以此来提高地震资料分辨率,一直是地震勘探研究的主要问题之一。从虚反射、药柱长度两方面阐述了炸药震源激发对地震子波频带宽度的影响问题。分析认为:药柱在虚反射界面以下距虚反射界面距离越远,产生的虚反射对地震子波高频带压制范围也越大,而虚反射界面的反射系数大小与虚反射强度有关,关系到对地震子波高频成分的压制程度;药柱越长、炸药爆速与激发层波传播速度差别越大,对地震子波高频带压制范围也越大。通常采取技术手段使炸药爆速与激发层波传播速度趋近,能有效拓宽地震子波频带,提高地震资料分辨率。     

提高深层分辨率的地震勘探方法——以塔里木盆地为例

创新性地采用深井观测方式,对多种药型药量炸药激发的地震子波信号进行了观测,并做了大量的定性、定量分析,对地震波能量与药量的关系进行了直接的计算分析,对低降速带及高速层的衰减规律做了探索性研究。以此为基础,应用新的、基于单个薄层为基本单元的反射、透射系数谱理论以及面向地质背景的合成方法制作并分析了模型记录,通过对不同的子波进行综合评价,确定了最佳的激发药型和药量,加上室内大量深入的设计论证,采用了最大限度的接收参数。这种方法在塔里木盆地的实际应用取得了明显效果。     

地震勘探中炸药震源药型选择问题研究

运用炸药爆炸理论,从炸药爆炸作功机理角度,论述了炸药对地震勘探中激发能量和激发频率的影响。理论分析和生产实验表明,选择合适的小药量高能炸药,能够提高炸药作功能力,增强激发能量,有利于激发出较强能量的高频震源子波。在含水的高密度介质中,高频能量衰减小,传递效率高,能够获得高品质的地震资料,为地震解释提供更多的信息。     

川东北通南巴灰岩地区地震勘探采集技术探讨

川东北通南巴灰岩地区表层结构复杂，地震波场混乱，构造成像困难。针对该问题，①进行了激发井深试验，试验结果表明在高速层激发效果较好；②研究了灰岩区含水条件下使用不同炸药类型的激发效果，在该区使用高能炸药可以提高激发能量；③基于地质模型进行了观测系统设计研究，并探讨了不同观测系统的实际应用效果，根据该区实际地质地震条件设计观测系统为3640-60-(20)-60-6040不对称观测系统；④进行了灰岩激发条件试验，采用水泥、清水和稠泥3种方式封井．清水封井对提高激发效果有明显作用。将上述方法应用于实际地震资料采集中，地震剖面的品质得到了较大的改善。     

环保型乳化炸药激发技术在四川盆地的应用

四川盆地一直采用铵梯炸药进行地震采集,存在一定的环保安全隐患。而环保型乳化炸药的化学组分和物理属性显示其安全性、抗水性、爆炸性良好,无论是爆炸产物还是遗留炸药的降解都无污染。通过在四川盆地川南低陡构造带砂泥岩区、川东高陡复杂构造带的石灰岩区、川西低缓构造带的第四系砾石区的激发试验表明:①环保型乳化炸药完全可以替代常规铵梯炸药作为地震勘探中的激发震源,无论在低缓构造带上还是高陡构造带上都能够获得高信噪比的地震原始资料;②环保型乳化炸药替代铵梯炸药可沿用铵梯炸药的生产井深、观测系统以及检波器类型和埋置方式,但药量采用略有差别,在第四系砾石和侏罗系泥岩激发区相同条件下药量相等,在侏罗系砂岩和三叠系激发区乳化炸药药量要增加2 kg。     

单井激发最佳药量设计方法

地震勘探中激发药量与地震数据采集质量具有高度相关性,药量的选取需要理论研究、现场试验等综合论证。单井柱状炸药激发后,震源附近各个方向(方位)上的子波能量分布并非均匀,从而造成了药量设计的复杂性。首先对采集的中国西部M地区地表层样本(土样)进行岩石物理参数测试,建立了5种典型的物理模型;根据爆炸理论,模拟了TNT、高密度硝铵和铵梯等3种常用炸药在不同药量激发时,各个模型所形成的子波波场;依据震源附近有效能量与潜在噪声能量空间分布范围,提出了基于激发效率的药量设计目标函数,并从理论上计算出3种常用炸药分别在黄土、灰岩、火成岩、泥岩、砂岩等5种典型岩性中激发的最佳药量。塔里木M地区药量实验成果数据证实了该设计方法的有效性及可靠性。     

一种新型地震专用炸药震源

激发效果的优劣是影响地震资料采集效果的重要因素。在陆地地震勘探中，炸药震源激发是主要激发方式之一。采用的炸药和激发点的地质条件决定了采集的地震资料信噪比和带宽。常规炸药与地震专用炸药（dBX）的对比试验结果表明，在相同的表层地质条件下，采用dBX型炸药激发获得的地震数据的质量明显优于用常规炸药获得的地震数据。     

塔里木盆地大北地区激发药量选择

在塔里木盆地以往的地震数据采集中，对激发药量的确定缺乏具有理论指导的科学选择方法，从资料品质这一角度出发，往往会选择较大的药量。为此，在塔里木盆地库车坳陷大北地区的三维勘探中，从理论和试验上对激发因素进行了细致的分析。首先，对地震波在地层中的衰减规律进行了理论分析，探讨了仪器接收系统对信号的可记录性，给出了这些因素对激发子波能量的要求；然后，根据爆破工程理论，讨论了不同围岩和激发药量对激发子波的影响；最后，在野外进行了针对性的试验，根据试验结果，确定了激发药量的选择原则，即①衰减后的目的层反射波振幅应满足仪器接收系统对信号的可记录范围；②目的层的反射波能量要远远大于勘探区的环境噪声；③不同的激发岩性采用不同的激发药量，以保证整个勘探区域地震子波振幅相对一致。根据该原则，分别对大北地区的戈壁砾石区、砂泥岩出露区和西域组砾岩出露区的激发药量进行了科学合理的选择，获得了较好的激发效果，资料的品质得到了改善。     

关于点爆炸震源产生的地震子波

运用弹塑怀理论对眯爆炸震源邻域进行理论分析，导出了水更符合实际的奶缩球腔激发瞬时震源的应力边界条件。在此边界条件下求解波动方程的定解问题，获得了地震子波的解析解，这一理论地震子波罗好地解释了地震勘探中实际观测到的地震子波特性，从而改善了对雷顾子波形成机制的认识。该成本不仅对地震勘探有实用价值，而且对处理其它形成的瞬时震源问题一定的理论意义。     

地震勘探中特殊震源的研制与应用

本文基于腔震源的纵波位移方程、激发子波的振及频率与药量的关系等理论,总结了纵波质点位移与药量成正比、振幅谱均方值与空穴半径的3／2次方成正经的定量关系。在此基础上,研制了垂直延迟叠加震源、 聚能弹震源和爆炸地震锤震源。垂直延迟垒加震源通过控制药方式和控制炸药爆炸速度来达到与围岩的最佳匹配,最大限度地利用其激发的能量,激发出高频成分丰富、频带宽、高频能量高的地震信号。聚能弹震源采用定向聚能的原理,使激发的能量集中向下,减少了对地面的冲击。爆炸地震锤辰原由射流抛射锤头撞击,激发的地震波具有较高的频率,同时弥补了聚能弹震源能量利用率不高的缺点。这三种震源可适用于各种地表条件和地质任务的勘探,应用效果较好。     

炸药震源在济阳坳陷粘土介质中的激发理论初探

针对济阳坳陷的粘土介质,对影响激发效果的因素进行了系统分析和理论探讨。应用爆炸动力学和介质力学等理论,对济阳坳陷粘土介质爆破变形、破坏特征进行了研究;分析了爆炸应力随距离的变化规律;给出了空腔区、破碎区和塑性区的半径计算公式;论证了炸药爆炸能量在粘土介质中的能量分配理论,讨论了炸药爆速、密度等参数以及激发介质的速度、密度、弹性模量对地震波能量的影响。在理论研究的基础上,在济阳坳陷WHZ探区的不同激发介质中进行了13种不同爆速的炸药震源试验,试验结果与理论分析比较吻合,地震资料质量有了改进。     

应用波形拟合的炸药震源记录起跳点时间拾取方法

初至拾取是地震数据处理中的关键步骤,其拾取的准确程度关系到浅表层速度模型建立的精度,并进一步影响后续叠加及偏移成像的效果。对于炸药震源激发形成的初至波,根据形成机制,其初至位置在地震记录中应由一个“向下的偏转”表示。而在实际地震数据初至拾取过程中,该“向下偏转的点”较难识别,而能够快速准确拾取的位置通常为波峰位置。基于理论模型,本文测试了拾取波峰及起跳点对速度模型反演的影响,证实基于炸药震源起跳点位置的反演精度高于基于拾取波峰位置。因而提出一种基于波形拟合的方法判断炸药震源的起跳点位置,即假定初至波可用李子波模拟,通过单道中对以波峰为中心的时窗内的样点值进行拟合,得到理论子波函数,以此方式快速、准确地搜索起跳点位置。通过理论子波模型,测试了波形拟合法的有效性及合理性;并应用该方法对塔里木T探区实际资料进行了试处理,表明该方法可准确拾取高信噪比地区炸药震源起跳点位置,同时具有一定的抗噪性,也能拾取较低信噪比地区炸药震源起跳点位置。     

震源炸药在土介质中爆炸效应研究

本文就震源炸药在土介质中的爆炸效应进行了研究,分别就爆炸空腔、压塑区、弹塑性区、弹性区的形成和计算进行了讨论,同时对炸药激发地震波的危害效应进行了分析。研究结果可用于地震勘探施工设计、预测震源炸药爆炸产生的各种危害效应,计算结果能满足工程设计的要求。     

多子波分解技术检测含煤砂岩储层

在地震勘探中，煤层低频强反射降低了地震反射波纵、横向分辨率，屏蔽了揭示储层地质特征的反射异常，严重干扰储层的有效预测。由于勘探目的层砂岩单层的厚度仅十多米，受煤层强低频反射影响，许多常规识别薄互层的手段失效，加之煤层与油气层在地震反射波中有许多相同响应，这使常规的含油气预测存在多解性。为此，首次利用多子波地震道分解技术，对该地区三维地震道数据进行含煤目的层段多子波分解转换处理，并以此数据体为基础开展多子波地震道重构与波行分解，在结合地震属性异常平面分布的基础上，进行目的层段储层预测；同时利用该重构数据体开展以频谱、频谱衰减及地震道子波频率随深度变化分析为主的含油气性检测。研究表明，处理后的地震数据在保其信噪比的同时，也排除了煤层的干扰，纵横向分辨率得到大大提高，实现了准确识别薄互层砂体和有效预测其含油气性的目的，并与实际钻井情况相吻合。