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。     

高分辨率地震勘探中最佳药量及耦合条件的选取

本文首先较系统地从理论上讨论了在高分辨率地震探中如何选取最佳药量及炸药耦合的问题;然后通过实际试验得出,在高分辨率勘探中应采用较大药量的激发方式以及为了改善炸药耦合条件应采用小井孔、闷井的措施;同时建议采用接收不同药量震源子波的方法,使其更接近地震勘探的实际情况,并使因素更为单一,更具可对比性。     

制约震源药柱地震响应的激发因素与试验

油田探区的地震勘探工作从二维到三维,乃至多次重复勘探,总是习惯性地沿用同一品种的震源进行激发,也缺乏系统的激发因素试验与研究,取得地震资料一直面临相同的困惑,那就是低信噪比,低分辨率,地震剖面缺口深度大且频度高。为了寻找适合特定地表条件的震源药柱和激发条件,以勘探理论为依据,试验中选择了八种类型炸药,分别结合激发井深、药量、不同围岩及其含水性等开展了系列工作,以定量和定性手段相结合方式,确定了适应泌阳凹陷的激发因素,实际资料证明1kg的高爆速和中层震源弹激发可获得比以往8 kg中密度激发更好的资料品质。     

VSP可重复性炮井高能高频炸药震源的试验

较理想的 VSP 炸药震源和激发条件应当达到如下的要求:1在较好的激发岩性和激发井深中激发,能准确地重复多次激发出频带较宽、高频成分丰富的有效波;2能在同一炮井、同一井深进行成百上千次的重复激发,仍然保持良好如初的激发条件。为此选用一种高速、高能量的小成型炸药,放置下有钢套管的、注满水的炮井中,在最佳的井深位置激发,能够达到上述要求。试验结果表明,这种炮井可重复激发千百次,所得记录的频谱和初至时间的重复性良好,频谱的主频可达40Hz,而药量只需几十克。     

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。     

震源激发深度选择对VSP资料的影响

利用现场条件进行震源井深激发试验,作最佳深度能量选择,对改进ＶＳＰ资料采集质量很有必要。经过多年的工作实践,在不同地区、不同环境下,对具有代表性的井深所取得的试验记录,进行了技术分析和研究总结出一套电火花震源、聚能弹震源等不同震源的激发规律,以及在特殊地区进行井深试验的方法。掌握规律和运用正确方法,对野外进行ＶＳＰ工作,搞好地震资料采集,具有现实的指导意义。     

陆上地震勘探中有关激发能量的几个问题

激发药量和药性一直是陆上地震勘探研究的课题 ,根据弹性介质形变与地震波能量的关系 ,就弹性介质能量饱和问题进行了探讨。结合生产实际 ,提出了采用饱和激发、欠饱和激发、过饱和激发和最佳激发药量等概念 ,来判断或分析炸药震源的激发效果 ,以及饱和激发药量和最佳激发药量的确定方法和准则。     

炸药震源定向激发方式数值模拟及效果对比

地震波激发方式是影响地震数据采集质量的重要因素之一.利用波动方程有限差分方法对细长药柱震源、时延爆炸震源、相控爆炸震源、水平组合震源等常用的4种地震波激发方式进行了正演模拟,从理论上研究了相同药量情况下不同激发方式的波场特征差异,以及不同激发条件下的能量照明关系.模拟结果的对比分析表明,组合震源和相控震源随着炮数的增加其激发地震子波的能量越来越集中,向下传播的能量越来越多,有利于深层勘探;时延震源也具有一定的定向性;而柱状震源激发时能量向两边扩散,不利于深层地震勘探.对于水平地层,时延震源激发要比组合震源激发方式效果差,但可以通过增加延迟震源的基间距来提高其定向性,进而增加地震波向下传播的能量,实际应用中应根据工区地质情况和地震采集成本来选取.而对于倾斜地层,组合激发的效果比延迟激发效果要好很多,相控激发的效果最好.所以,对于勘探区是倾斜地层的情况,特别是大倾角的地层,建议使用相控震源激发.     

激发药量与药型分析

人工激发地震波场的强弱和激发频率与激发药量、激发药型、激发耦合和激发有效能量下的紧密相关,在不少文献和教科书中已讨论过这一问题,并得出不少有益的结论,如激发频率与激发药量成反比^[1]、与激发破坏半径成反比、与耦合介质的速度成正比^[2]等,但在实际勘探中如何正确使用这些结论往往十分困难。主要问题是：①从实际实验炮集数据中难以直接获得较准确的定量实验结论;②激发效果受多因素影响,难以从实际实验炮集数据得出单一因素的定量分析结论;③通常实际实验炮集数据内具有较低的信噪比,影响直接获得激发参数变化的差异;④由于激发中的偶然因素较多,如爆炸不安全、激发耦合变化等都影响定量分析的精度。因此,本文的目的是希望提供一种可以较准确地从实际炮集数据中求取激发药量和激发药型实验分析结论的方法,从而指导野外地震采集。     

准噶尔盆地南缘山前带激发因素分析

：改善野外单炮资料品质就是要提高单炮的能量，保护高频能量，提高信噪比。激发药量、井深及激发层速 度是改善野外单炮资料品质的３个关键因素。通过对准噶尔盆地南缘灰岩及黄土夹砾石区的激发因素的分析 研究，确定了较为合理的激发药量及井深与激发层速度的匹配关系。     

高分辨率地震勘探激发参数的优选

 高分辨率地震勘探技术在冀东油田油气勘探和开发中有着广泛应用。为了进一步提高该区的地震资料分辨率,本文就如何优选地震采集激发参数做了分析。通过实验认为：在井深的选择方面,要遵循高速层顶以下四分之一地震波长深度为最佳激发井深原则,如果激发的井深过深,对高频成分会造成不同程度的损伤,不利于高分辨率地震勘探;在药量选择方面,针对该区整体信噪比较高的实际情况,药量采用2kg左右比较合适,有利于原始资料频带的拓宽,但如果对深层资料要求较高,也可以适当增加药量。     

官1地区高分辨率地震采集技术及应用

胜利油田官1地区油气资源丰富,但由于该区的地下地质情况复杂,使得老资料分辨率低,不能满足精细解释的需要.为此,根据该区的地质任务和勘探技术难点,进行了高分辨率地震采集技术研究.采用了有针对性的方法和技术：①用小面元来提高地震资料的横向分辨率;②用高覆盖次数及目标设计方法来提高目标区地震资料的信噪比;③用优化观测系统来提高干扰波的压制效果;④用延迟叠加震源来提高有效波的下传能量;⑤用多种方法联合调查表层地质结构,并量化分析不同激发井深和药量的频谱、能量和信噪比,以此来确定不同激发点的最佳激发井深和药量.高分辨率采集技术在官1地区取得了良好的应用效果,新采集的资料较之老资料在分辨率和信噪比上都有明显的提高,利用新资料解释的构造图上构造形态和断层系统更加精确清楚,根据新资料部署的王古1井获得了高产工业油气流.     

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。     

羌塘盆地高密度高覆盖宽线采集技术试验

为了提高羌塘盆地地震资料采集质量,早日实现该地区油气地球物理勘探突破,2015年在北羌塘坳陷、中央隆起带和南羌塘坳陷分别进行了常规可控震源、低频可控震源、大吨位可控震源、炸药震源激发试验及高密度、高覆盖宽线采集试验,取得以下认识:(1)最佳激发因素。常规可控震源振动台次为3台1次,驱动幅度为70%,扫描频率为6.0~84.0Hz,扫描长度为18s;低频可控震源振动台次为2台1次,驱动幅度为60%,扫描频率为1.5~84.0Hz,扫描长度为16s;大吨位可控震源振动台次为2台1次,驱动幅度为70%,扫描频率为6.0~84.0Hz,扫描长度为16s。炸药震源为单井高速层下7m激发,最浅井深18m,药量18kg;组合激发方式为2口井×15m×12kg或3口井×12m×8kg。(2)尽管可控震源单炮的能量、信噪比、频谱及子波一致性与炸药震源相比并不占优,但可控震源激发在高密度高覆盖采集条件下仍能获得等同于或明显优于井炮激发质量的地震资料。(3)基于"环保、安全、经济、高效"考虑,羌塘盆地宜采用可控震源和井炮联合的高密度、高覆盖宽线采集方案,可控震源最佳观测系统为3L3S或2L3S,覆盖次数960次以上;井炮震源最佳观测系统为2L3S或3L2S,覆盖次数为300~360次。     

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。     

黄土塬地区地震勘探激发技术探讨

针对黄土塬地区激发岩性疏松，吸收衰减严重以及黄土层下伏高速层，下传能量弱等问题，探讨了激发因素对地震资料品质的影响，提出了改善激发质量的对策。首先，对黄土塬地区的表层和地下地震地质条件以及干扰波特征进行了分析，然后，在分析激发因素的基础上进行了激发方式，激发井深，激发药量等试验，并通过对比分析试验资料，确定了中深井，小药量，多井组合的激发方式。利用该激发方式获得的地震资料，频率高，有效反射能量强，信噪比高，资料的品质明显提高。     

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。     

虚反射和岩性对激发井深选择的影响

在地震勘探中,合理选择激发井深,可最大限度地利用炸药能量,减少对地震信号中不同频率成分的改造,激发出全频带的震源子波。文章从理论上分析了震源激发时虚反射界面对地震信号的改造作用及不同激发岩性对地震信号的影响;给出了应用微测井和岩性取心采集虚反射和岩性信息的方法。该方法可用于指导在近地表结构复杂地区选择合理的激发井深。     

点爆炸震源干扰波理论研究

采用地震波的双源传递机理和正压介质模型，可以对地质介质中点爆炸震源产生的干扰波进行理论研究。本文提出，在疏松激发层中易于产生低频稀疏纵波和低频ＳＶ面波干扰，并给出了相应的解析近似解。结果表明，对给定的激发层厚度、岩性、有效信号低端频率和波的时域衰减陡度，存在一个最小井深Ｈｍｉｎ。当炮孔深度大于Ｈｍｉｎ时，增大井深可以更好地压制干扰。如果炮孔深度小于Ｈｍｉｎ，增大井深并不能削弱稀疏纵波， 而使这一干     

南方复杂山地高信噪比区激发问题研究

南方山地地形、表层情况都非常复杂,在地震采集中,激发是其中非常重要的环节,基于山地激发技术的主要理论基础,从药型(药性)的选择、井深的设计、药量的优化以及激发点位的优选等几个方面,结合实际资料进行了研究总结,总结了四要素综合控制,动态确定激发井深、两原则下药量选择方法以及激发点位优选技术,从而形成了一系列针对南方山地高信噪比区域的激发技术。