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。     

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。     

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。     

浅层强反射界面的能量屏蔽作用

当浅层存在强反射界面时，由于该界面的能量屏蔽作用，地震波往往很难透过此界面向下传播，因而无法形成反射。本文采用Zoeppritz方程，针对我国几个典型地区设计不同的模型对浅层强反射界面的能量屏蔽作用进行了理论分析，找出了这几个典型地区得不到地震资料的原因。为此提出了6种解决方法：①尽量避开在降速层很厚的地方激发；②炮井打穿浅层强反射界面；③利用转换横波进行勘探；④采用平面波前法或用大基距组合激发；⑤使用具有方向特性的炸药震源；⑥中、深层出现火成岩及含煤层强反射界面时，在处理中下功夫。     

延迟震源技术在三维高分辨率地震勘探中的应用

探讨了延迟爆炸震源技术,设计了延迟震源柱的制作方法,进行了野外点试验和束线试验,对比分析了延迟炸药震源和普通炸药震源所获得的地震资料在频率和能量方面的特征。延迟炸药震源具有丰富的高频成分,其地震波具有较强的下传能力,能提高中深层反射波能量。除垂直向下方向和其附近方向以外的其它方向特别是向上方向和水平方向,由于每个小炸药包爆炸所产生的地震波相位等不一致,所产生的面波等干扰波能量均相互削弱。延迟炸药震源地震剖面各目的层反射波稳定且连续性好．反射特征清楚。断点清晰,说明了延迟炸药震源是一种较好的地震激发震源。在官1井区三维高分辨率地震勘探中采用了这一新技术,获得了好的高分辨率地震资料。     

炸药震源水平振动影响场的测定

在陆地石油勘探中,有时仍然要采用炸药震源激发地震波。地震测线通过的地区,不论是地面还是地下,经常遇到各种类型的建筑物,它们具有不同的抗震能力。为了不影响这些建筑设施的安全,本文介绍了大港地区炸药震源水平径向振动影响场的测定方法。并参照国内外较通用的爆破地震烈度标准及一般建筑物的抗震性能,采用12度烈度制。定义5度烈度区为临界区,4度烈度及以下烈度区为安全区,达到或超过8度烈度区为破坏区。文中计算了该区炸药震源不同激发因素的水平径向振动影响场,并确定了应用炸药震源施工的“临界区”与“安全区”的范围。     

爆炸破坏带对虚反射影响因素分析

根据爆炸破坏带与虚反射界面的相对距离,针对爆炸破坏带对虚反射的影响范围问题,讨论了爆炸破坏带在对虚反射影响方面所起的作用,研究结果表明,爆炸破坏带极大地削弱了虚反射对地震子波的影响程度.若在地震勘探选择激发药量、激发深度时,根据表层结构使爆炸破坏带尽量去贴近虚反射界面,虚反射对地震子波的影响程度就会变得微乎其微.     

震源延迟叠加技术及应用效果

延迟叠加爆炸是针对高分辨率和深层地震勘探而提出来的一种激发方式。这种激发方式能在保证地震分辨率的前提下有效提高地震波能量 ,在地震波的入射角范围内 ,有效克服非球形炸药激发引起的地震波传播的方向性。应用弹性波动力学对多级延迟爆炸进行理论研究 ,结合实际试验资料 ,研究了延迟爆炸情况下激发参数对地震波能量、主频、频宽等的影响。从几何地震学出发 ,分析了不同时间激发的地震波在地下空间中的干涉情况 ,对其能量传播的方向性进行了研究。理论分析和试验效果表明 ,延迟叠加震源与相同药量的普通震源相比 ,激发地震波的主频高 ,频带宽 ,增强了下传能量 ,降低了次生干扰 ,在高分辨率和深层地震勘探中具有明显的优势。     

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。     

改善可控震源高频信号输出品质的探讨

在地震勘探生产中,与传统的炸药激发地震波信号相比,可控震源具备更高的安全性、低公害性和在大多数地区作业效率高等明显的技术优势,因此成为重要的地震波激发手段.在全球的地震勘探活动中,越来越多的地震数据采集都要求使用可控震源激发.理论上,可控震源采用的是有限带宽的扫描信号,而炸药震源使用的则是无限带宽的脉冲信号,因此在解决具体地质问题时,会因为激发频带宽的问题,导致对目标的分辨力产生差异.本文通过探讨可控震源高频输出信号的约束条件,提出改进输出信号品质的途径和方法,同时也指出了应用中的注意事项.     

垂向叠加震源冲击波激发地震波的能量分析

本文根据有关爆破理论,分析了球形装药爆炸时冲击波转换成地震波的能量关系,对多级小药量垂向延迟震源地震波能量叠加的原理进行了研究,认为两级垂向延迟时间取决于两级球形装药的距离,而且在确定此距离时要同时考虑一级球形装药爆炸所形成的粉碎区直径和炸药的殉爆距离。在合理控制两级或多级球形装药起爆时间条件下,能提高地震波的下传能量,同时减少地表的振动。根据这项理论分析结果,进行了垂向延迟叠加震源试验。试验结果表明,垂向延迟叠加震源可在保证一定信噪比的前提下,提高地震波的频率,是高精度地震勘探较理想的激发震源。     

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。     

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。     

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。     

延迟爆炸法的理论分析

通过分析野外试验数据，研究了延迟爆炸情况下地震波的传播特点。采用正演模拟和其他数学手段，探讨了延迟爆炸时地震波主频，频宽，能量的变化规律，分析了入射角对上述因素的影响。研究结果表明：相同药量条件下，采用延迟爆炸激发方式可增大地震波主频，拓宽地震波频宽，增大下行地震波能量；在常规地震勘探入射角范围内进行延迟爆炸激发时，由入射角所引起的地震波波形及其频谱畸变十分微小。从野外叠加剖面可看出，延迟爆炸法能够在一定程度上提高勘探分辨率。     

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。     

电子延迟器控制的三级震源叠加技术

在厚黄土层地表区地震数据采集中,多级延迟叠加震源方法具有先进性,但现今采用机械武打击片或螺旋式导爆管控制震源延时爆炸的方法,存在延时精度低、结构复杂、加工成本高及效率低等问题.使用电子雷管虽可较精准实现多级震源延迟叠加,但由于费用过高而难以大规模使用.文中介绍一种电子延迟技术控制多级震源叠加的方法,并详述地表控制电路(...     

从海洋地震资料直达波提取震源子波

震源信号在地震偏移成像、正演模拟、全波形反演、多次波压制等处理中起重要作用,其关键是获取震源信号子波。本文通过推导直达波时距曲线,考虑了震源和接收系统组合效应,结合气泡振荡理论,得到直达波与震源信号之间的关系式,并给出了频率域利用直达波计算震源信号远场子波的解析解。当地震数据接收位置满足震源组合阵列远场条件时,可利用直达波计算震源信号远场子波。即避开地层反射信息对地震子波提取的影响,先从地震数据中分离出直达波,再利用直达波以精确的解析解公式计算震源信号远场子波。合成数据计算和实际地震处理的结果均表明,本文方法经济实用、精度高。