炸药震源激发效果分析

本文从球面波传播的基本原理出发，通过对克希霍夫积分公式的求解，分析了弹性波在传播过程中波前面的曲率半径和波场强度的关系，指出爆炸产生的空洞形状对地震波强度有影响，在某一方向上的弹性波振动振幅与等效空洞在此方向的曲率半径成正比。据此理论分析了实际工作中的炸药类型和形状，认为细长药柱和聚能激发均不能形成曲率半径较大的等效空洞，因而达不到增大激发能量的效果。为此提出合理选择炸药类型和形状的基本方法。     

炸药震源爆炸机制及激发条件的研究

目前对地震探中炸药震源激发问题的研究还很肤浅。本文从弹性动力学出发，结合有关的爆炸原理，研究了球状集中式药包和细长药柱的爆炸机制，并作了实地试验工作说明了理论对激发条件 选取有一定的指导意义。     

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。     

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。     

合理选择炸药震源最佳激发条件的因素分析

合理地选择激发条件是应用炸药震源进行陆上地震勘探中首要的一环。本文结合ＢＷ地区三维地震勘探的实例，对工区潜水面和表层地质条件进行综合研究，提出了用微测井结合小折射、井口τ值结合微测井等研究表层地质条件的实际工作方法，探讨了松南地区如何选择合理的激发条件以及岩性勘探中如何选择激发因素。     

有限差分波动方程正演模拟震源处理

为克服有限差分波动方程正演模拟中处理震源的复杂性,有两种方法可供选择:一种是从波动方程出发,利用格林公式求得波动方程的有限差分格式,从而使震源项得到简单处理;另一种是利用δ函数性质,求取δ函数在离散情况下的近似式,表示震源项简单的离散表达式。这两种方法的结果是一样的。文中最后以数值模拟例子检验了方法的有效性。     

准噶尔盆地沙漠区延迟爆炸激发正演模拟分析

为了提高准噶尔盆地腹部沙漠区的地震资料品质，开展了激发参数优化设计研究。为了克服单深井激发在施工成本和施工效率上的不足，借鉴东部地区多年来开展延迟爆炸的成功经验，采用延迟爆炸的方法，结合准噶尔盆地沙漠区表层地质结构特征，进行了延迟爆炸正演模拟分析。通过正演模拟，就延迟爆炸激发时所得地震波的主频、频带宽度和激发能量等方面展开了分析。研究结果表明：与单深井激发相比，相同药量条件下，采用延迟爆炸激发方式可有效提高地震波主频，拓宽地震波频宽，增大地震波下传能量，对准噶尔盆地开展高分辨率地震勘探有较好的实际意义。     

两组震源交替扫描激发方式

利用仪器具有同时使用两组震源的功能，使用两组震源激发，能有效地提高施工效率。文中介绍了双源交替激发原理、施工观测系统和仪器实现双源交替扫描的参数设置，并对两组震源交替激发施工时的效率进行了分析。     

弱弹性介质中炸药震源大基距面积组合激发效果分析

针对地震勘探中弱弹性介质(弹性较差的介质)地震波激发问题,如何更好地利用弱弹性介质的弹性性质是改善激发效果的关键。根据井中炸药震源激发的特点,通过大面积组合激发可以增加对弱弹性介质的作用面,即可以较好利用弱弹性介质的弹性特点,从而激发出较强的弹性波。在黄土塬和灰岩区分别进行了不同组合井距的面积组合激发试验,对试验资料的分析表明,随着组合基距的增大,不仅激发地震波的信噪比提高,而且地震波的能量也有所提高。这一结果表明,增大激发作用面可以有效地改善在弱弹性介质中的激发效果。     

地震勘探正演问题中震源机理的数值模拟

传统的正演问题是由根据线性弹性理论在均匀各向同性介质条件下得到的弹性波波动方程来模拟地震波的传播,它忽略了在近震源条件下地层介质受大应力作用所产生的变化。用此模型描述震源激发过程将产生很大的误差,这种误差在波场模拟过程中会造成严重的干扰,使正演方法失去可靠性。本文根据弹塑性理论,提出一种弹塑性介质地震波传播的数学模型。该模型将整个地震波传播过程视为加载波和卸载波传播的过程,并给出了求解方法,通过求解正演问题得出了弹塑性介质的地震波波场。与传统的忽略近震源介质塑性性质的正演方法所得数值结果的比较表明,介质在近震源受大应力作用时表现出的塑性性质是不容忽略的。     

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。     

炸药震源激发参数与场地质点振动响应关系探讨

地震勘探已深入到乡镇、城市等人口密集的复杂地表区域,炸药震源对房屋建筑安全影响研究直接关系到激发参数的优化。在大量震源激发与场地振动试验数据的基础上,采用统计分析和回归方法,重点分析了不同炸药震源激发参数引起的场地质点振动的位移、速度、加速度振幅,主频,持续时间以及振动方向等特征参数,总结了场地质点的振动响应、衰减关系、房屋建筑振动特性及其抗震性能。结果表明,激发井深的变化对场地质点峰值衰减快慢的影响比药量变化的影响要大;建筑物对振动速度、位移有明显的放大效应,在距离激发点130和230m处的加速度、速度、位移放大效应尤为突出。     

陆上高分辨率地震勘探炸药震源激发条件分析

从理论上分析了激发井深、虚反射效应、岩性与炸药类型的耦合关系等激发条件对地震勘探分辨率的影响。利用周口盆地黄淮冲积平原、宜阳凹陷黄土塬和塔里木盆地沙漠区的高分辨率地震资料，分析了不同地表条件下的激发因素，提出了在复杂地表条件下如何选择最佳激发因素，以获得最好的单炮记录的施工方法。     

炸药震源水中激发二次冲击的形成机制与消除方法

在陆地进行地震勘探采集,布置的激发点一般要或多或少的涉及到水域。在基于目标勘探的设计过程中,往往会发现水域中一些激发点对勘探目标的地层成像和地震剖面品质起着十分重要的作用。但是由于受水域中激发点少和勘探地域的限制,不可能去租用在海洋或其他大面积水域勘探中的气枪震源或电火花震源进行激发,只有采用炸药震源激发才是最经济实用的。使用炸药震源在水中激发,往往会形成比较强的二次冲击,在单炮记录上出现明显的二次初至波;二次冲击产生的地震波与激发产生的地震波会叠加在同一单炮记录上,处理时很难分离和压制,会严重影响处理的地震剖面效果。为此,分析了二次冲击的形成机制,探讨了在浅水域消除二次冲击的方法。     

波动方程地震定向照明分析

 本文从地震波能量理论出发，提出了基于玻印亭矢量的地震波场方向性分解方法和地震波定向照明度计算方法。根据声波方程高精度正演模拟，计算出声波波场的能量密度矢量和能量传播方向，并通过角域滤波器实现对波场的方向性分解；进而基于方向性分解后的波场，可以计算出震源定向照明度和源—检定向照明度。数值模型试验结果表明：该法计算精度高且速度快，具有非常良好的实用性；定向照明可以用于定量分析地震采集参数对成像质量的影响；目标层CRP点照明角分布可用于地震分辨率分析。     

加速度重锤震源在地震勘探中的应用

在国际勘探市场上的安全敏感地区,地震勘探严禁使用炸药震源;在某些特殊地表条件地区,大型可控震源难以展开。在这类情况下可使用基于普通重锤震源改进的加速度重锤震源。本文以AF450型为例,首先介绍了加速度重锤震源的工作原理,然后通过对同一地点、采用不同震源方式得到的地震剖面进行对比和分析,确认加速度重锤震源是一种高效且环保的激发方式。重锤震源激发所得资料中缺少的高频成分可通过处理手段进行补偿。因此,加速度重锤震源可成为某些特殊地段地震勘探的有效替代激发源。     

可控震源高保真采集数值模拟及炮集分离

可控震源高保真采集(HFVS)方法利用多震源在多位置同时激发,大大提高了地震数据采集效率。但多震源同步激发,增加了记录的相邻干扰,降低了资料信噪比,原始记录需要进行炮集分离后才能应用。采用可控震源激发的线性扫描信号模拟高保真采集(HFVS)技术进行的二维地震数据采集,对震源信号进行相位编码,正演模拟多张混叠记录。利用震源检测信号以及地震记录获得震源与各检波点之间对应物理路径各频率点处的传输函数,并将传输函数作用于各震源检测信号,即可得到分离后的单炮地震记录。对比炮集分离结果与单炮正演模拟结果可以看出,远炮点道和近炮点道的分离效果都较好,且远炮点道的分离效果好于近炮点道。     

可控震源独立激发方案设计及实现

本文介绍了基于VNS2000震源导航系统可控震源独立激发的工作流程,并通过野外大量试验验证了其可靠性。采用独立激发施工方式对震源导航设备性能和稳定性方面要求都很严格,尤其是如何处理好震源临界工作区域的工作状态,减少对资料采集的影响,进一步降低后期资料处理的难度。     

声波波动方程有限差分模拟中的边界吸收条件效果对比

在地震波场计算中,计算机只能处理有限的波场区域,导致出现人工边界,而人工边界会影响正常波场的计算和最终成果的解释。简要介绍了声波波动方程模拟中的两大类吸收条件,基于一个简单的二维均匀速度模型,采用有限差分法实现其吸收效果对比。正演模拟结果表明,最佳匹配层吸收边界效果最好。     

海上气枪阵列震源子波数值模拟研究

基于海上地震勘探气枪理论模型,开展了单枪、单一子阵列、立体阵列震源子波数值模拟研究.结果表明,单一子阵列可以很好地提高子渡主脉冲值,并在压制气泡脉冲方面具有较好的效果;立体阵列可以较好地抑制由于海面虚反射等因素引起的陷波作用,其子波频谱较平面阵列子波频谱光滑.气枪立体阵列组合能够有效地提高子波质量,对其开展更深入的研究与试验具有重要意义.