可控震源低频信号激发技术的最新进展

常规可控震源扫描信号的低频极限频率普遍在6Hz左右,低频可控震源是指能够用于激发信号的最低频率低于5Hz的可控震源。低频信号由于其所具有的波长属性,具备了对一些高速地质体良好的穿透性、其频带宽度对地质目标分辨率与信噪比的改善具有重要的意义,目前只有可控震源可以很好地满足未来地震勘探的激发需要,因此,低频可控震源成为制约低频地震勘探的重要因素。目前研究人员初步解决了制约低频信号激发的一系列问题,使KZ-28LF成功地实现了井下3Hz信号的激发。     

LFV3低频可控震源技术与应用效果

低频可控震源是在常规可控震源基础上通过对振动器、液压系统部分进行全新设计发展起来的一种新型地震信号激发设备,它突破了传统可控震源在激发低频地震信号的技术瓶颈,实现了低频振动信号的激发。在实际应用中也展示了低频地震信号对地质效果的改善,使低频地震勘探技术得到实际验证。     

低频地震激发技术跃居国际领先水平获中国地球物理科学技术进步一等奖

正11月12日,记者获悉,东方物探"低频可控震源与低频地震勘探技术"项目荣获中国地球物理科学技术进步一等奖,标志着东方物探低频地震激发技术达到国际领先水平。地震资料中的低频信息是含油气的重要属性之一,对提高储层分辨率、全波场地震反演、改善深部成像及油气直接检测十分有效。低频震源信号有利于提高储层垂向分辨率,可直接检测油气,对提高深部成像     

新一代高精度可控震源EV-56成功下线

正2017年6月9日,新一代的高精度可控震源EV-56在中石油集团公司的重大科技专项支持下成功下线。这标志着中石油又掌控了一项国际领先的可控震源核心激发技术。低频地震勘探技术是油气资源勘探过程中使特殊地质构造"现形"的有效手段,而低频可控震源则是地球物理勘探中实现低频信号激发的核心装备。从2013年开始,中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司在国内外130个项目中的低频震源的应用结果表明,     

东方物探低频地震激发技术跃居国际领先水平

正11月12日获悉,东方物探"低频可控震源与低频地震勘探技术"项目荣获中国地球物理科学技术进步一等奖,标志着东方物探低频地震激发技术达到国际领先水平。地震资料中的低频信息是含油气的重要属性之一,对提高储层分辨率、全波场地震反演、改善深部     

东方物探公司低频地震激发技术跃居国际领先水平

正2016年11月12日,中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司(以下简称东方物探公司)"低频可控震源与低频地震勘探技术"项目荣获中国地球物理科学技术进步一等奖,标志着东方物探公司低频地震激发技术达到国际领先水平。地震资料中的低频信息是含油气的重要属性之一,对提高储层分辨率、全波场地震反演、改善深部成像及油气直接检测等十分有效。低频震源信号有利于提高储层垂向分辨率,可直接检测油气,对提高深部地层成像质量十分有利,有助于在火成岩类的特殊地表获得     

应对当今地震勘探需求与挑战的高精度可控震源

要解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题,进一步提高地震资料成像和油气预测精度,需不断地拓宽频带和增加地震采集密度。理想地震信号的频带至少为5个倍频程以上,而炸药震源的效率和成本无法解决高密度炮点带来的高成本问题,常规可控震源的低频起始扫描频率通常在5~6 Hz,也不能满足低频需求。为此,通过对地震资料野外采集和室内处理需求的具体分析,触摸探索了地震信号的激发及辨识瓶颈。指出:(1)高精度可控震源不是简单的宽频可控震源,而是涵盖了高精度可控震源模型控制下的低畸变激发信号和宽频地震信号激发2个概念;(2)未来可控震源地震信号的激发不仅仅需要解决高频激发的问题,更要解决低频激发的稳定性问题;(3)完全可以采用点激发来实现深部探测。     

EV-56高精度可控震源技术

地球物理勘探技术已从早年的高分辨率勘探、高密度勘探技术发展到今日的高精度勘探技术，高精度勘探技术是离不开高精度激发源—高精度可控震源EV-56的。东方物探高精度可控震源技术是具有自主知识产权的独创技术，具有低频的稳定激发信号和宽频地震信号的激发能力。文章主要对东方地球物理公司高精度可控震源的发展历程、研发成果、特色技术、推广应用和经济社会效果进行介绍，希望此概述能给广大可控震源技术和研发人员提供参考。     

低频信号接收技术现状认识

低频信号由于其特有的穿透能力和稳定性在复杂构造成像和地震反演方面起着非常重要的作用。随着地震工业对低频的兴趣（低至1Hz或2Hz）,人们对于发展低频激发技术做了很多努力。许多公司开发了低驻留、非线性和伪随机扫描来增加震源在低频的输出。但是采集系统中的采集站和检波器对低频信号的接收有哪些限制呢？对于常规地震勘探,应用的模拟检波器的自然频率一般为10Hz,10Hz以下的低频地震信号严重衰减,如何确定普通模拟检波器接收的地震数据中可恢复信号的最低频率并实现低频信号的恢复是应用普通模拟检波器实现低频地震勘探的关键。     

EV-56高精度可控震源技术

EV-56型高精度可控震源是集1.5Hz的低频、高频可达160Hz地震信号激发的新一代可控震源,同时具有更稳定的信号输出畸变控制。经历了三十多个野外项目的生产考核,整体技术性能指标稳定、可靠,是提高地震勘探成像效果的宽频地震信号激发源。     

可控震源非线性扫描采集及参数设计

可控震源非线性扫描是高频地震勘探的一种手段。但是,由于以往使用的非线性扫描对高频地震信息的补偿,没有考虑地下介质结构衰减量的横向变化和震源与大地耦合响应的影响,以致使所获得的地震资料往往不够理想。为此,本文根据测区内主要目的层的不同埋深及近地表地层特征进行分区,然后分别求取吸收衰减量和振动耦合衰减量,再根据衰减量总和及噪音性质,从期望的扫描频宽出发,分区计算出相应的补偿系数,对高频地震信息进行补偿。本文还就与可控震源非线性扫描长度和震源台数,振动次数及低频端扫描速率、扫描频宽等参数的选择与计算方法作了比较详细的介绍。     

可控震源滑动扫描谐波干扰压制方法

可控震源滑动扫描是高密度地震勘探中的一种高效采集技术,但它在大幅度提高野外地震数据采集作业效率的同时,其固有的谐波干扰也严重地影响了地震资料品质。目前常用的滑动扫描谐波干扰压制方法是模型法,即基于震源力信号设计谐波预测算子,求取相关后记录中的谐波干扰,将求得的谐波干扰从被干扰区域中剔除。然而在实际地震数据采集中由于设备等原因往往缺失震源力信号,因此无法应用模型法压制谐波。本文基于准噶尔西北缘玛西1井三维震源力信号的实际数据,尝试应用独立同步扫描邻炮干扰压制方法滤除滑动扫描资料上的谐波干扰,取得了令人满意的处理效果。     

井下低频水力振动器的工作特性研究

井下低频振动解堵对于解决油水井的堵塞具有良好的发展前景.为了研究井下低频水力振动器的工作特性,根据振动器的实际工作情况建立了单个及多个振动器串联条件下的数学模型.利用上述模型对单个振动器进行了仿真计算,得出任意时刻振动器活塞的运动速度及位移;并以两振动器串联为例计算了上游振动器对下游振动器的影响,认为将振动器串联使用并不影响振动器的正常工作.通过现场9口井的实际施工作业表明,井下低频振动解堵对油田实际生产具有很大的意义.     

不同震源三维地震资料的拼接

在地表复杂地区采用 一种震源激发获取三维地震资料,存在较大的困难。如果使用不同震源,要求在处理过程中,消除不同震源地震资料在振幅、频率、相位方面的差异。经研究提出了一种在不同震源激发条件下,三维地震资料的拼接处理方法:求解一个震源转换因子并应用到一种震源的地震资料中,将该震源的地震资料转换为另一种震源的地震资料。实际地震资料处理表明,该方法对具有一-定信噪比的不同震源三维地震资料的拼接处理是很有效的。     

结合改进CNN和双约束损失函数的叠前地震数据低频补偿方法

陆地深层、超深层地震资料低频信息缺失、地震资料分辨率低,影响后续地震资料的准确解释。基于模型驱动的低频补偿方法依赖严格假设且参数调整不灵活;卷积神经网络(CNN)对细微变化的特征提取能力有限且梯度变化不明显、网络易陷入局部最优,导致低频欠补偿或补偿精度低。为此,提出一种结合改进CNN和双约束损失函数的叠前地震数据低频补偿方法。为解决梯度消失问题,在不增加CNN计算复杂度的前提下,加入可直接学习输入与输出之间残差特征的网络单元(残差块),并采用批归一化处理,使网络对细微变化更敏感,从而提高网络训练效率。为解决梯度变化不明显导致网络过早收敛的问题,以网络输出与原始地震记录差异和相关度为优化目标,通过均方误差和皮尔逊距离的加权求和建立双约束条件的损失函数计算补偿误差,使梯度变化更明显以保证梯度下降过程可跳出局部最优,从而提高低频补偿精度。合成数据和中国西部X地区实际叠前地震数据低频补偿处理结果验证了该方法的可行性和有效性。与基于CNN低频补偿方法及反褶积结合宽带俞式低通滤波器的低频补偿方法相比,在补偿低频成分的同时不会破坏原始信号的中高频信息。     

利用可控震源谐波提高地震数据分辨率

由于可控震源机械系统的非线性等因素造成子波中包含谐波畸变,在相关后成为噪声进而降低地震资料质量,所以可控震源谐波通常被当作噪声进行去除。实际上谐波包含基波所不具有的频率成分,将其用于展宽地震记录的频带,既能提高采集资料的分辨率,又能改善信噪比。为此本文首先分析谐波信号的理论表达,并提出谐波应该被看作有效信号的观点,然后扩展了纯相位滤波器(PPSF)方法并用于谐波信号的分离,最后对分离后的谐波记录分别进行相关并叠加得到最终记录。理论和实际资料的测试结果说明了该方法的有效性。     

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...     

“两宽一高”地震采集技术工业化应用的进展

宽方位、宽频带、高密度(简称"两宽一高")地震采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但是要推广应用该技术还需要克服震源与采集两大制约因素。为此,探讨了影响"两宽一高"地震勘探技术工业化应用的两个制约因素——宽频信号源的激发与可控震源的高效采集技术,以期大幅降低陆上宽方位、高密度地震采集的作业成本,使之经济可行。在对可控震源宽频激发技术特点进行分析和有针对性设计扫描信号的基础上,对可控震源高效采集技术的智能化施工方案、用户定制同步激发方法、队伍的高效作业管理以及海量地震数据质量控制与管理等方面进行了细化和优化,并结合地震采集与处理的实际应用效果,展示了该技术工业化应用的良好前景。结论认为:(1)以新一代低频可控震源为核心的宽频地震激发技术解决方案、以野外地震作业管理系统和海量地震数据质控与管理系统为核心的可控震源高效采集技术解决方案,有效地破解了上述技术瓶颈,"两宽一高"地震勘探技术已经具有了可接受的性价比;(2)该技术能在成本可接受的情况下极大地改进地震资料的成像效果、提高油气勘探的预测精度,值得推广应用。     

可控震源重锤行程计算

可控震源正常激发的低频信号需要震源提供足够的活塞运动行程来保证,重锤行程是制约可控震源低频特性的重要因素.深刻理解重锤行程.对于拓展可控震源低频特性具有重要的意义.本文通过介绍可控震源重锤行程的计算,希望能够为可控震源设计提供有益的参考.