可控震源谐波影响因素分析及对策

在应用可控震源进行地震资料采集时会产生谐波干扰,谐波畸变包括振幅畸变和相位畸变,这些畸变会降低相关信号的质量。本文从可控震源机械本身、地表耦合以及震源参数三个方面对谐波干扰产生的原因以及分布特征进行了分析。以可控震源振动与大地耦合响应、谐波能量与施工参数关系理论分析为基础,对不同地表耦合程度和不同激发参数产生谐波的大小及对资料的影响程度进行了科学分析和定量计算。在地表耦合上,首次提出了基于"半刚度"地表耦合谐波压制技术,指出增加一次空振扫描可改善可控震源与疏松地表耦合效果。在震源参数上,分析了震源台数、扫描长度、振动次数、扫描宽度等参数对谐波出现时间和振幅能量的影响,建议采用"少台、少次、低驱动、长扫描"激发方式。     

分段扫描压制谐波干扰的效果分析

在可控震源激发的地震采集资料中,由于震源机械驱动装置的非线性及震动装置与大地的耦合状况等因素,扫描信号会产生不同类型的谐波畸变,在相关地震记录上形成谐波干扰带。准噶尔盆地不同工区在升频线性扫描记录上常见到与初至折射波的1/2次谐波和强面波的2次、1/2次谐波。这些干扰在一定程度上影响了地震资料质量。针对上述问题,采用分段扫描的方法对谐波进行了压制,对分段扫描压制谐波干扰的软件模拟及野外单炮对比的应用效果做出分析,说明分段扫描压制谐波的效果较好。     

应用离散余弦变换的去谐波扫描技术

通常在处理环节消除可控震源产生的谐波干扰会对有效信号产生不良影响;而去谐波扫描技术将这一过程提前到激发阶段,即通过改造原设计信号,实现在激发过程中使输出的谐波噪声最小,从而提高输出信号的精度和信噪比.现有去谐波扫描技术中,硬件方面主要通过对重锤信号与平板信号非线性二次拟合求取改正量实时控制伺服阀,以提高响应精度减少畸变...     

可控震源低频谐波畸变压制技术

可控震源由于机械和液压系统的结构限制,在低频时无法产生足够的基波出力能量。可控震源机械和液压系统在低频时又具有非常强的非线性,使其产生了巨大的谐波畸变,从而使得已经微小的基波出力变得更小。本文阐述如何通过箱体控制算法对可控震源在低频时的谐波畸变进行压制,主要目的是展示箱体控制算法可以有效地压制可控震源在低频的谐波畸变,从而提高可控震源基波出力,改善其信噪比。     

组合扫描压制谐波畸变

在可控震源采集过程中，由于地表条件不同，机械驱动装置的非线性及震动装置与大地的耦合问题，会产生不同阶次的谐振干扰信号，这种谐振干扰信号与基波信号在频率上呈倍数关系，混杂于原始记录中。对谐波干扰压制的通常做法是进行变相位扫描，利用不同于各次子扫描的相位，使谐波干扰在相关求和中得到压制。本文介绍一种压制谐波干扰的方法组合扫描。该方法的谐波干扰随扫描频宽的降低而减少，当扫描频宽达到一倍频程时，谐波干扰消失。利用组合扫描压制谐波干扰的基本思想就是合理地设计各个子扫描频宽，达到消除谐波干扰的目的。     

可控震源信号中的谐波畸变影响及消除

可控震源信号中存在谐波畸变是不可避免的,而谐波产生的原因多种多样。若想最大程度地减小可控震源信号谐波,就必须清楚谐波声生的原因,进而有针对性地采取措施以减小震源谐波。由于可控震源相关地震记录的产生存在着的一些特殊问题,本文提出有必要对可能导致“源致干扰”产生的参考信号中的谐波畸变分量大小进行监控。震源信号中谐波畸变对相关地震资料面貌的不良影响与所采用的扫描信号类型和扫描参数有关。因此,在地震勘探工作的实践中,应视具体施工环境和针对具体勘探任务目的,合理地选用扫描信号参数,使谐波对地震资料的影响程度降到最低。本文提出了除在可控震源施工时减小或消除谐波影响所应采用的几种方法之外,还分析了其它可能导致可控震源信号谐波产生的因素,并从可控震源设计制造角度提出了减小可控震源信号谐波产生的几项措施。     

可控震源地震资料中的谐波畸变及消除

基于升频扫描定义，针对瞬时频率随时间呈线性变化的情况，Ｌｉ等（１９９５）提出了一个确定性的纯相移滤波器（ＰＰＳＦ）以消除可控震源地震资料中的谐波畸变。应用ＰＰＳＦ有可能改善谐振畸变的地面压力信号的谐振畸变的可控震源信号间的相关。     

可控震源两种谐波产生机理与特征研究

在可控震源地震勘探过程中,谐波干扰不可避免。特别是随着可控震源高效采集方式的出现和不断发展,谐波干扰成为制约可控震源技术发展的主要因素。为了准确压制谐波干扰,对谐波干扰产生的机理与特征进行了研究,发现谐波干扰产生的原因主要有:1机械系统畸变产生的谐波;2表层介质响应畸变产生的谐波。通过对野外采集资料的分析和正演模拟揭示了两种谐波的产生机理和特征,并用来指导两种谐波干扰的压制。     

基于能量差异的滑动扫描数据谐波压制方法

随着高密度采集需求日趋增加, 出现了高效、高保真、环保的可控震源勘探技术。滑动扫描采集虽然缩短了相邻两炮的滑动时间,采集效率得到很大提高,但也使后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响,降低了地震资料的质量。通过分析可控震源谐波的产生机理,提出一种基于能量差异分频谐波压制方法。地震资料处理和叠加成像结果表明,该方法在有效压制谐波噪声的同时,能够较好地保护有效信号,提高资料信噪比。     

化工区400V电力系统谐波污染及治理

分析了化工区400V电力系统的电能质量，指出该系统的谐波电流主要为5次与7次谐波，谐波畸变率为8．2％。介绍了谐波的危害及目前治理的方法，提出该系统采用无源滤波装置——动态滤波补偿装置进行治理的方案。     

滑动扫描可控震源地震数据谐波干扰的消除方法

滑动扫描技术由于缩短了相邻两炮的滑动时间,使得采集效率得到很大提高,同时也使得后一炮中的谐波畸变对前一炮的基波产生影响, 降低了地震资料的质量。对扫描信号进行时频分析,利用基波及谐波相关后的特征,设计出提取谐波的算子。将该算子作用于相关前原始地震 记录,可以提取记录中的高阶谐波。实际资料处理前、后的时频分析验证了该方法的效果。     

双相移滑动扫描谐波压制方法

纯相移谐波压制滤波法作为去除可控震源高次谐波的一种简便、高效的方法,在处理复杂信号时却对白噪声和相邻炮信号的处理能力稍显不足,因此未能投入实际应用.为了将简捷的相移法用于实际地震数据处理,提出双相移谐波压制滤波法.该方法在对纯相移法原有相移曲线进行微调和润色的同时,针对纯相移法无法处理的这部分信号再进行一次相移.使用模...     

微型可控震源的动态特性分析

可控震源产生信号的可控性以及其安全环保、成本低的优点使其被广泛应用于地震勘探中。微型可控震源以其轻便,更易于适应复杂地形的优点而得到越来越多的重视。震源与大地之间的耦合通常会导致震源的输出力信号出现谐波失真。本文采用有限单元法,对一个微型可控震源设计模型进行了模态分析与瞬态响应分析,得到了其在100~200Hz范围内正弦载荷激励下的系统响应,并进行了谐波失真分析。     

疏松地表对震源信号的影响与施工方法的改进

在疏松地表地区，可控震源及其与地表的耦合问题是引起振动信号畸变的主要因素。振动信号的畸变包括振幅畸变和相位畸变，这些畸变会降低相关信号的质量，而相位畸变对相关信号的影响尤为严重。在伊朗AMK三维工区，从表层条件、震源质量控制参数（重点讨论了平均相位和峰值相位）、不同相位延迟下相关信号的变化，以及相位与相关信号质量的关系几方面，对相位畸变产生的原因以及对相关信号质量的影响进行了探讨，提出了降低相位畸变程度和改善相关信号质量的措施。实际资料分析表明，在速度较低的疏松地表地区，振动信号容易发生畸变，使相关信号的旁瓣增大，而引起畸变的主要原因是可控震源与疏松地表之间的耦合问题。为此，提出了增加一次空振的扫描方式，即第一次振动的扫描信号不予记录，而是压实地表，改善可控震源与疏松地表之间的耦合关系，然后再按常规方式进行震源扫描。实际应用结果表明，该方法使记录质量得到了较大的改善，分辨率和信噪比都得到了提高。     

常规可控震源限定频谱高频拓展

常规可控震源因自身因素,工作频宽受到一定的限制。本文通过分析影响可控震源高频出力的关键因素,得出可控震源高频出力特性曲线,基于扫描功率谱和扫描信号频变速率的关系,得到一种限定频谱高频拓展扫描信号设计方法,并对此方法设计高频拓展信号进行了井下对比接收。该限定频谱高频拓展方法不影响其他频段的能量,高频段震源畸变小,具有进一步拓展可控震源高频极限频率的技术优势。     

Sercel系列地震仪与编码扫描发生器的配接

为了满足目前地震勘探生产的实际需要,本文提供了法国Sercel公司生产的SN388,SN368仪器与不同类型(ADVⅡ,VE416)震源编码扫描发生器的配接方法,在分析信号流程的基础上,设计了相应的硬件接口和软件参数定义,并对震源的一致性实施和评价方法做了简要的介绍。     

石油钻机VFD电驱动系统的谐波分析和计算

石油钻机的动力电源为独立小容量交流电网系统,钻井设备由大容量交流变频传动系统驱动,系统中的变频装置工作时将使电网电压波形发生严重畸变。针对石油钻机VFD电驱动系统的拓扑结构,分析和计算了变频器产生的谐波,并与实测的系统电压波形及谐波状况进行比较,为石油钻机VFD电驱动系统进行谐波抑制提供了科学依据。同时,针对系统中多谐波源的特点,给出了谐波合成与叠加的方法。通过分析和计算可知,采用12脉动方案的电网电压畸变率为5.07%,接近国家电网规范的谐波标准(5%),这表明系统不需要配置有源滤波器。     

滑动扫描谐波分析

可控震源激发在地震勘探中占有重要的位置，其激发类型也已由以前的单点激发发展到现在的多源激发，而使用滑动扫描技术能够提高多源激发的效率。滑动扫描方法的基本思想是采用多组可控震源实现无等待扫描激发，即一组震源在扫描激发过程尚未完全结束，另一组震源已经开始启动扫描激发。但是滑动扫描激发也不可避免地产生谐波干扰。文中在简单介绍了滑动扫描技术的基础上，分析了谐波畸变的分布特征，讨论了通过合理地设置滑动时间，减少谐波畸变对地震资料品质的影响，可大幅度提高地震作业效率的方法，并用实例进行了说明。