0_可控震源地震勘探发展历程和基本原理.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,,,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,,,*,可控震源勘探技术,,,41,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,,,*,,,39,可控震源勘探技术,东方公司采集技术支持部,二○一七年六月,可控震源地震勘探发展历程和基本原理,主讲人：王井富,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,二、可控,震,震源工作,基,基本原理,三、可控,震,震源勘探,技,技术现状,及,及展望,提,纲,纲,3,在地震勘,探,探中，通,过,过人工方,法,法来产生,地,地震波就,叫,叫做地震,波,波的激发,地震勘,探,探采用的,激,激发方式,有,有炸药震,源,源、可控,震,震源、气,枪,枪震源及,其,其它震源,激发源的,特,特性影响,了,了地震资,料,料的分辨,率,率和信噪,比,比，因此,选,选择激发,源,源是非常,谨,谨慎的，,通,通常考虑,以,以下五方,面,面：,（,1,）满足最,深,深目的层,有,有足够的,有,有效能量,；,；,（,2,）频宽满,足,足地震资,料,料对分辨,率,率的要求,；,；,（,3,）满足资,料,料信噪比,的,的要求；,（,4,）环境的,的,的影响；,（,5,）性价比,。

一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,4,,炸药震源,信,信号、可,控,控震源信,号,号和气枪,特,特点比较,气枪子波,示,示意图,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,5,1921,年，美国,人,人,J.C.,卡彻首次,将,将炸药震,源,源用于地,震,震采集1951,年,,,中国首次,规,规模化应,用,用炸药震,源,源激发进,行,行地震勘,探,探1953,年，重锤,等,等其他激,发,发方式出,现,现，在此,之,之前，炸,药,药激发是,地,地震勘探,中,中唯一采,用,用的激发,方,方式1960,年，,Conoco,推出可控,震,震源激发,技,技术，并,授,授权进行,工,工业化生,产,产一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,1952.8.2,Bill Doty,ContinentalOilCompany(Conoco),公司球物,理,理学家,,,提出用长,信,信号代替,脉,脉冲信号,作,作为地震,勘,勘探的载,体,体,,,在最深目,的,的层的反,射,射时间内,信,信号不能,重,重复；,1952.8.3,John Crawford,Conoco,,提出用正,弦,弦曲线作,为,为扫描信,号,号，震源,施,施工理论,的,的雏形。

1953.1 JohnCrawford,、,BillDoty,、,BillMiller,形成专利,1960,，,Conoco,决定推出,这,这项技术,，,，并授权,进,进行工业,化,化生产第一家被,授,授权的公,司,司是,SeismographServiceCorporation,（,SSC,），,150,美圆,/,每个可控,震,震源队,·,每天，并,且,且有保密,协,协议1961,年，,Conoco,释放了这,项,项技术，,SSL,（,SeismographServiceLimited,）发展了,电,电磁“,correlator”,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,7,1993,年，,Shell,公司首次,使,使用可控,震,震源交替,扫,扫描激发,1996,年，由阿,曼,曼石油公,司,司提出可,控,控震源滑,动,动扫描激,发,发2006,年,, BP,公司发明,多,多组震源,同,同时随机,施,施工技术,（,（,ISS),,并在,2008,年开始规,模,模应用2009,年，由,PDO,公司（阿,曼,曼石油开,发,发公司）,首,首次使用,距,距离分割,同,同步激发,技,技术（,DSSS),。

一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,可控震源,的,的优点,:,节能、环,保,保，参数,可,可调,可控震源,的,的缺点：,地,地表激发,，,，有限频,宽,宽,,日均炮数,滑动扫描,、,、,DSSS,、,ISS,交替扫描,常规技术,不同可控,震,震源高效,采,采集的日,均,均生产效,率,率,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,一、可控,震,震源地震,勘,勘探技术,发,发展历程,二、可控,震,震源工作,基,基本原理,三、可控,震,震源勘探,技,技术现状,及,及展望,提,纲,纲,二、可控,震,震源工作,基,基本原理,一套能正,常,常工作的,可,可控震源,包,包括：,可控震,源,源机械,设,设备本,身,身,可控震,源,源箱体,无线数,据,据通讯,设,设备,现代施,工,工的可,控,控震源,可,可能还,要,要包括,：,：,定位设,备,备,导航设,备,备,局域网,设,设备,信号记,录,录设备,1,硬件设,备,备,INOVAX-VIB,SercelNOMAD90,BGPKZ23,BGPKZ28,BGPKZ34,INOVAAHV-IV,二、可,控,控震源,工,工作基,本,本原理,1,硬件设,备,备,现在主,流,流的可,控,控震源,控,控制系,统,统是：,INOVA,的,VIBPRO,SERCEL,的,VE464,SEISMIC SOURCE,的,FORCEII,和,FORCEIII,,,二、可,控,控震源,工,工作基,本,本原理,1,硬件设,备,备,可控震,源,源野外,地,地震采,集,集系统,示,示意图,二、可,控,控震源,工,工作基,本,本原理,2,野外施,工,工,,由短脉,冲,冲生成,长,长扫描,信,信号,二、可,控,控震源,工,工作基,本,本原理,3,记录生,成,成,线性降,频,频扫描,信,信号,S,（,t,）＝,A,（,t,）,Sin2π[F1+(F2-F1) t/2T]t0≤t,≤,≤ TD,,[1+Cos,π,π,（,t/T1+1,）,]/2,，,0≤t,＜,T1,A,（,t,）＝,1 ,T1≤t,＜,TD-T2,[1+Cos,π,π,（,1+,（,TD-t,）,/T2]/2,，,TD-T2≤t≤TD,式中，,A,（,t,）为扫描信,号,号,S,（,t,）的振幅包,络,络函数，,T1,、,T2,称为斜坡长,度,度。

F1,为扫描信号,的,的起始频率,，,，,F2,为扫描信号,的,的终了频率,，,，,TD,为扫描振动,持,持续时间，,称,称为扫描长,度,度线性升频扫,描,描信号,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,可控震源信,号,号与炸药震,源,源信号特点,比,比较,炸药震源,可控震源,,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,左边,a,为地质模型,，,，右边第,1,道表示传入,大,大地的可控,震,震源信号，,第,第,2,、,3,、,4,道分别表示,几,几个地层反,射,射信号这,些,些反射信号,在,在时间上相,互,互重叠、干,涉,涉后形成第,5,道可控震源,原,原始记录,,,第,6,道为相关后,的,的记录可控震源相,关,关记录形成,示,示意图,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,井炮激发：,11,口,×8,米,×3,公斤,震源激发：,4,台,×2,次、,8,－,72Hz,、,12,秒扫描、,70,％出力,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,240m,,Subsurface,six geos,bunched,receiver line,shotline,Vib1,Vib2,Vib3,Vib4,4 sweep/VP,24 sec,6 – 96 hz,高保真采集,（,（,HFVS),二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,M; numberof sweep,N; numberof vibrator,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,3,记录生成,高保真采集,（,（,HFVS),一、可控震,源,源地震勘探,技,技术发展历,程,程,二、可控震,源,源工作基本,原,原理,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,提 纲,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,2,滑动扫描技,术,术,3,多组同步及,滑,滑动技术（,DS3,）,4,单台随机激,技,技术（,ISS,）,1,交替扫描采,集,集技术,0,可控震源常,规,规采集技术,高效采集技,术,术发发展,5,、,6…,低频率扫描,技,技术,(MD),单台点源激,发,发（,V1,）,高保真技术,（,（,HFVS,）,,提高分辨率,技,技术发展,可控震源采,集,集方法发展,现,现状,虽然滑动扫,描,描、,DSSS,、,ISS,等采集方法,比,比较成熟，,但,但同步激发,技,技术仍是目,前,前地震采集,的,的热点实用,技,技术；,“混源激发,”,”设想被认,为,为是未来自,动,动化采集模,式,式；,噪音压制技,术,术是高效采,集,集技术得以,成,成功实施的,保,保证；,围绕提高数,据,据质量的动,态,态滑动扫描,和,和减少采集,道,道数投入的,颤,颤动滑动扫,描,描分别进入,了,了应用和理,论,论试验研究,阶,阶段；,围绕同步激,发,发数据的数,据,据分离和应,用,用是未来一,段,段时间受关,注,注的重点；,可控震源采,集,集配套技术,是,是保障采集,方,方法顺利实,施,施的关键；,“可控震源,扩,扩展低频扫,描,描技术”近,期,期受到追捧,；,；,高精度可控,震,震源是一直,是,是设备制造,商,商探索和追,求,求的目标。

三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,分离效果与密度联系,空间距离,时间,密度,交替扫描,--,非常好,差,滑动扫描,--,一般,一般,DS3,好,--,一般,动态滑动扫描,一般,一般,好,独立同时扫描（,ISS）,差,差,非常好,滑动扫描、,DSSS,、,ISS,等采集方法,仍,仍是目前地,震,震采集的热,点,点实用技术,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,28,2.,“混源激发,”,”设想被认,为,为是未来自,动,动化采集模,式,式,混,源,激发示意图,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,29,3.,噪音压制技,术,术是高效采,集,集技术得以,成,成功实施的,保,保证,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,30,4.,但同步激发,技,技术仍是目,前,前地震采集,的,的热点技术,,,围绕提高数,据,据质量的动,态,态滑动扫描,和,和减少采集,道,道数投入的,颤,颤动滑动扫,描,描分别进入,了,了应用和理,论,论试验研究,阶,阶段,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,31,5.,围绕同步激,发,发数据的数,据,据分离和应,用,用是未来一,段,段时间受关,注,注的重点,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,6.,可控震源采,集,集配套技术,是,是保障采集,方,方法顺利实,施,施的关键,扫描信号设,计,计技术：线,性,性扫描、非,线,线性扫描、,组,组合扫描、,串,串联扫描、,整,整形扫描、,伪,伪随机扫描,信,信号、高保,真,真扫描信号,等,等。

滑动扫描谐,波,波压制技术,；,；,现场地震资,料,料快速质量,监,监控；,海量数据存,储,储及格式转,换,换；,可控震源资,料,料高精度、,高,高效静校正,技,技术；,高保真、,ISS,等方法数据,分,分离和去噪,技,技术；,炮点无桩号,作,作业（可控,震,震源,DGPS,导航）技术,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,数字化地震,队,队管理系统,DSS,，实现了采,集,集方法、,PMP,理念、实时,QC,、禁区实时,预,预警、仪器,/,震源相关数,据,据、,GPS,实时定位、,无,无线电台数,据,据链等信息,处,处理的一体,化,化远程控制,、,、管理和指,挥,挥不用信息化管理日效：,,只有,800,炮,应用数字化管理日效：,,到达,1800,炮,33,6.,可控震源采,集,集配套技术,是,是保障采集,方,方法顺利实,施,施的关键,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,7.,“可控震源,低,低频扫描技,术,术” 受到,追,追捧；,34,三、可控震,源,源勘探技术,现,现状及展望,（,1,）,常规可控震,源,源从信号设,计,计实现低频,是,是现阶段,国外,比较现实采,集,集方法，但,扩,扩展低频扫,描,描参数设置,不,不当会对震,源,源造成一定,损,损害，减少,震,震源某些部,件,件的使用寿,命,命,；,（,2,）,扩展低频信,号,号技术可以,用,用于常规震,源,源和低频震,源,源,，,但它绝对不,能,能够替代低,频,频震源,，常规震源,用,用于,低频,勘探难以克,服,服的低频能,量,量过低，有,效,效低频信号,下,下传难以保,证,证，并且低,频,频畸变偏大,；,（,3,）,可控震源,扩,扩展低频,采集,技术发展,分,分三步走,：,：,第一步：,常,常规震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、常规,检,检波器和,常,常规地震,仪,仪器；,第二步：,低,低频震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、常规,检,检波器和,常,常规地震,仪,仪器,、,第三步：,低,低频震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、低频,检,检波器（,数,数字检波,器,器）和低,频,频能力地,震,震仪器,；,(4),低频地震,资,资料处理,技,技术的发,展,展（,FWI),也会推动,低,低频采集,技,技术的发,展,展。

1,）,常规可控,震,震源从信,号,号设计实,现,现低频是,现,现阶段比,较,较现实采,集,集方法，,但,但扩展低,频,频扫描参,数,数设置不,当,当会对震,源,源造成一,定,定损害，,减,减少震源,某,某些部件,的,的使用寿,命,命,；,（,2,）,扩展低频,信,信号技术,可,可以用于,常,常规震源,和,和低频震,源,源,，,但它绝对,不,不能够替,代,代低频震,源,源,，常规震,源,源用于,低频,勘探难以,克,克服的低,频,频能量过,低,低，有效,低,低频信号,下,下传难以,保,保证，并,且,且低频畸,变,变偏大,；,（,3,）,可控震源,扩,扩展低频,采集,技术发展,分,分三步走,：,：,第一步：,常,常规震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、常规,检,检波器和,常,常规地震,仪,仪器；,第二步：,低,低频震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、常规,检,检波器和,常,常规地震,仪,仪器,、,第三步：,低,低频震源,、,、扩展低,频,频设计信,号,号、低频,检,检波器（,数,数字检波,器,器）和低,频,频能力地,震,震仪器,；,(4),低频地震,资,资料处理,技,技术的发,展,展（,FWI),也会推动,低,低频采集,技,技术的发,展,展。

5,低频,三、可控,震,震源勘探,技,技术展望,磁加速度,表,表（震源,110HZ,）记录的,信,信号,,,编号与,(b),编号对应,磁加速度,表,表在平板,上,上的位置,图,(a),表明加速,度,度表在平,板,板上的位,置,置不同,,,记录信号,也,也有所不,同,同,8.,高精度可,控,控震源是,一,一直是设,备,备制造商,探,探索和追,求,求的目标,1,）提高力,信,信号记录,精,精度,三、可控,震,震源勘探,技,技术现状,及,及展望,(a),加权方法,估,估计的力,信,信号振幅,谱,谱,;,(b),、,(c),和,(d),都是加权,力,力信号,(,蓝,),与测压系,统,统测得力,信,信号,(,红,),振幅谱对,比,比,(a),、,(b),和,(c),扫描参数,6-120Hz,，,24S,，,0.5S,斜坡，线,性,性升频扫,描,描,(d),扫描参数,6-96Hz,，,24S,，,0.5S,斜坡，线,性,性升频扫,描,描,振幅谱,(,振幅,-,时间,),德克萨斯,试,试验,（没用,LoadCell,）,德克萨斯,试,试验,与（,a,）同一位,置,置,德克萨斯,试,试验,不同地表,条,条件,克罗拉多,试,试验,从,(a),估计的力,信,信号看似,乎,乎震源在,高,高频的工,作,作状态非,常,常好，而,且,且有充足,的,的能量被,传,传到了地,下,下；,（,b,）当放置,了,了测压系,统,统在平板,下,下，估计,（,（,GFE,）力信号,也,也发生了,变,变化，在,低,低频两条,线,线形态一,致,致基本相,差,差一个常,数,数，但在,40-50Hz,频率之上,，,，两条曲,线,线发生了,分,分歧。

c),和,(d),测试的地,形,形较好，,两,两条线的,一,一致性较,好,好一、可控,震,震源地震,采,采集技术,发,发展现状,8.,高精度可,控,控震源是,一,一直是设,备,备制造商,探,探索和追,求,求的目标,1,）提高力,信,信号记录,精,精度,8.,高精度可,控,控震源是,一,一直是设,备,备制造商,探,探索和追,求,求的目标,改造模型和改造,后,后装备,Main spec.,KZ-28,KZ-28LF,HDW,275 kN,281 kN,Rated Force,276 kN,276 kN,Frequency Limit,6 Hz,3 Hz,Max. Stroke,76 mm,152 mm,Areas of BP,2.55 m,2,3.57 m,2,改造后震源和原,震,震源参数对比表,38,（,2,）扩展低频震源,三、可控震源勘,探,探技术现状及展,望,望,39,电磁震源概念车,8.,高精度可控震源,是,是一直是设备制,造,造商探索和追求,的,的目标3,）电磁震源的发,展,展,小型电磁振动器,三、可控震源勘,探,探技术现状及展,望,望,谢谢！,演讲完毕，谢谢,观,观看！,。