可控震源地震勘探发展历程和基本原理.ppt
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东方公司采集技术支持部东方公司采集技术支持部二二一七年六月一七年六月可控震源地震勘探发展历程和基本原理可控震源地震勘探发展历程和基本原理主讲人:
王井富主讲人:
王井富22可控震源勘探技术可控震源勘探技术一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望提提纲纲33可控震源勘探技术可控震源勘探技术3在地震勘探中,通过人工方法来产生地震波就叫做地震波的激发。
地震勘探采用的激发方式有炸药震源、可控震源、气枪震源及其它震源。
激发源的特性影响了地震资料的分辨率和信噪比,因此选择激发源是非常谨慎的,通常考虑以下五方面:
(1)满足最深目的层有足够的有效能量;
(2)频宽满足地震资料对分辨率的要求;(3)满足资料信噪比的要求;(4)环境的的影响;(5)性价比。
一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程44可控震源勘探技术可控震源勘探技术4炸炸药震源信号、可控震源信号和气震源信号、可控震源信号和气枪特点比特点比较气枪子波示意图气枪子波示意图一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程55可控震源勘探技术可控震源勘探技术51921年,美国人J.C.卡彻首次将炸药震源用于地震采集。
1951年,中国首次规模化应用炸药震源激发进行地震勘探。
1953年,重锤等其他激发方式出现,在此之前,炸药激发是地震勘探中唯一采用的激发方式。
1960年,Conoco推出可控震源激发技术,并授权进行工业化生产。
一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程66可控震源勘探技术可控震源勘探技术1952.8.2,BillDoty,ContinentalOilCompany(Conoco)公司球物理学家,提出用长信号代替脉冲信号作为地震勘探的载体,在最深目的层的反射时间内信号不能重复;1952.8.3,JohnCrawford,Conoco,提出用正弦曲线作为扫描信号,震源施工理论的雏形。
1953.1JohnCrawford、BillDoty、BillMiller形成专利。
1960,Conoco决定推出这项技术,并授权进行工业化生产。
第一家被授权的公司是SeismographServiceCorporation(SSC),150美圆/每个可控震源队每天,并且有保密协议。
1961年,Conoco释放了这项技术,SSL(SeismographServiceLimited)发展了电磁“correlator”。
一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程77可控震源勘探技术可控震源勘探技术71993年,Shell公司首次使用可控震源交替扫描激发。
1996年,由阿曼石油公司提出可控震源滑动扫描激发。
2006年,BP公司发明多组震源同时随机施工技术(ISS),并在2008年开始规模应用。
2009年,由PDO公司(阿曼石油开发公司)首次使用距离分割同步激发技术(DSSS)。
一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程88可控震源勘探技术可控震源勘探技术一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程99可控震源勘探技术可控震源勘探技术一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程可控震源的优点可控震源的优点:
节能、环保,参数可调节能、环保,参数可调可控震源的缺点:
地表激发,有限频宽可控震源的缺点:
地表激发,有限频宽1010可控震源勘探技术可控震源勘探技术日均炮数日均炮数日均炮数日均炮数滑动扫描、滑动扫描、DSSSDSSS、ISSISS交替扫描交替扫描常规技术常规技术不同可控震源高效采集的日均生产效率不同可控震源高效采集的日均生产效率不同可控震源高效采集的日均生产效率不同可控震源高效采集的日均生产效率一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程1111可控震源勘探技术可控震源勘探技术一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望提提纲纲1212可控震源勘探技术可控震源勘探技术二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理一套能正常工作的可控震源包括:
一套能正常工作的可控震源包括:
可控震源机械设备本身可控震源箱体无线数据通讯设备现代施工的可控震源可能还要包括:
现代施工的可控震源可能还要包括:
定位设备导航设备局域网设备信号记录设备11硬件设备硬件设备1313可控震源勘探技术可控震源勘探技术INOVAX-VIBSercelNOMAD90BGPKZ23BGPKZ28BGPKZ34INOVAAHV-IV二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理11硬件设备硬件设备1414可控震源勘探技术可控震源勘探技术现在主流的可控震源控制系统是:
INOVA的VIBPROSERCEL的VE464SEISMICSOURCE的FORCEII和FORCEIII二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理11硬件设备硬件设备1515可控震源勘探技术可控震源勘探技术可控震源野外地震采集系统示意图可控震源野外地震采集系统示意图可控震源野外地震采集系统示意图可控震源野外地震采集系统示意图二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理22野外施工野外施工1616可控震源勘探技术可控震源勘探技术由短脉冲生成长扫描信号由短脉冲生成长扫描信号二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成1717可控震源勘探技术可控震源勘探技术线性降频扫描信号S(t)A(t)Sin2F1+(F2-F1)t/2Tt0tTD1+Cos(t/T1+1)/2,0tT1A(t)1,T1tTD-T21+Cos(1+(TD-t)/T2/2,TD-T2tTD式中,A(t)为扫描信号S(t)的振幅包络函数,T1、T2称为斜坡长度。
F1为扫描信号的起始频率,F2为扫描信号的终了频率,TD为扫描振动持续时间,称为扫描长度。
线性升频扫描信号二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成1818可控震源勘探技术可控震源勘探技术可控震源信号与炸药震源信号特点比较可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源炸药震源可控震源可控震源二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成1919可控震源勘探技术可控震源勘探技术左边左边aa为地质模型,右边第为地质模型,右边第11道表示传入大地的可控震源信号,第道表示传入大地的可控震源信号,第22、33、44道分道分别表示几个地层反射信号。
这些反射信号在时间上相互重叠、干涉后形成第别表示几个地层反射信号。
这些反射信号在时间上相互重叠、干涉后形成第55道可控震源原始记录道可控震源原始记录,第第66道为相关后的记录。
道为相关后的记录。
可控震源相关记录形成示意图可控震源相关记录形成示意图二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成2020可控震源勘探技术可控震源勘探技术井炮激发:
井炮激发:
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11111111口口口口8888米米米米3333公斤公斤公斤公斤震源激发:
震源激发:
震源激发:
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4444台台台台2222次、次、次、次、888872Hz72Hz72Hz72Hz、12121212秒扫描、秒扫描、秒扫描、秒扫描、70707070出力出力出力出力二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成2121可控震源勘探技术可控震源勘探技术240mSubsurfacesixgeosbunchedreceiverlineshotlineVib1Vib2Vib3Vib44sweep/VP24sec696hz高保真采集(HFVS)二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成2222可控震源勘探技术可控震源勘探技术M;numberofsweep,N;numberofvibrator二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成2323可控震源勘探技术可控震源勘探技术二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理33记录生成记录生成高保真采集(HFVS)2424可控震源勘探技术可控震源勘探技术一、可控震源地震勘探技术发展历程一、可控震源地震勘探技术发展历程二、可控震源工作基本原理二、可控震源工作基本原理三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望提提纲纲2525可控震源勘探技术可控震源勘探技术三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望22滑滑动扫描技描技术33多多组同步及滑同步及滑动技技术(DS3DS3)44单台随机激技台随机激技术(ISSISS)11交替交替扫描采集技描采集技术00可控震源常可控震源常规采集技采集技术高效采集技高效采集技术发发展展55、66低低频率率扫描描技技术(MMDD)单台台点点源源激激发(VV11)高高保保真真技技术(HHFFVVSS)提高分辨率技提高分辨率技术发展展可控震源采集方法可控震源采集方法发展展现状状2626可控震源勘探技术可控震源勘探技术1.虽然滑动扫描、DSSS、ISS等采集方法比较成熟,但同步激发技术仍是目前地震采集的热点实用技术;2.“混源激发”设想被认为是未来自动化采集模式;3.噪音压制技术是高效采集技术得以成功实施的保证;4.围绕提高数据质量的动态滑动扫描和减少采集道数投入的颤动滑动扫描分别进入了应用和理论试验研究阶段;5.围绕同步激发数据的数据分离和应用是未来一段时间受关注的重点;6.可控震源采集配套技术是保障采集方法顺利实施的关键;7.“可控震源扩展低频扫描技术”近期受到追捧;8.高精度可控震源是一直是设备制造商探索和追求的目标。
三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望2727可控震源勘探技术可控震源勘探技术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1.1.滑动扫描、滑动扫描、DSSSDSSS、ISSISS等采集方法仍是目前地震采集的热点实用技术等采集方法仍是目前地震采集的热点实用技术三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望2828可控震源勘探技术可控震源勘探技术282.2.“混源激发混源激发”设想被认为是未来自动化采集模式设想被认为是未来自动化采集模式混混源源激发示意图激发示意图三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望2929可控震源勘探技术可控震源勘探技术293.3.噪音压制技术是高效采集技术得以成功实施的保证噪音压制技术是高效采集技术得以成功实施的保证三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望3030可控震源勘探技术可控震源勘探技术304.4.但同步激发技术仍是目前地震采集的热点技术但同步激发技术仍是目前地震采集的热点技术,围绕提高数据质量围绕提高数据质量的动态滑动扫描和减少采集道数投入的颤动滑动扫描分别进入了应的动态滑动扫描和减少采集道数投入的颤动滑动扫描分别进入了应用和理论试验研究阶段用和理论试验研究阶段三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望3131可控震源勘探技术可控震源勘探技术315.5.围绕同步激发数据的数据分离和应用是未来一段时间受关注的重点围绕同步激发数据的数据分离和应用是未来一段时间受关注的重点三、可控震源勘探技术现状及展望三、可控震源勘探技术现状及展望3232可控震源勘探技术可控震源勘探技术6.6.可控震源采集配套技术是保障采集
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