气枪震源

摘要： 本文选取呼图壁气枪发射台周边流动台记录的2016年6月至2017年12月气枪震源信号和背景噪声信号,分别采用互相关时延检测法和移动窗互谱法研究2016年12月呼图壁6.2级地震前后波速变化特征,得到以下初步结果:呼图壁6.2级地震前后,距6.2级地震60 km的流动台记录的气枪震源信号未发现明显的波速变化,距6.2级地震27 km的固定台石梯子台在6.2级地震前出现了较为明显的波速变化异常,可能与信号传播路径不同有关;流动台记录到的背景噪声信号出现与呼图壁6.2级地震有关的波速异常变化;气枪主要利用体波信号,背景噪声主要利用面波信号,两者射线路径不同可能是导致不同波速变化特征的主要原因。

摘要： 针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续,从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题,提出一种改进的阈值函数,并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性.将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发现,其不仅可提升信号的信噪比,还可弥补由软、硬阈值函数引起的信号失真、震荡等缺点.将本文提出的阈值函数运用于气枪人工震源,可得到与仿真信号一致的结论,同时与带通滤波相比,本文提出的方法能够完整保留信号的相位与幅值信息,证明本文改进的阈值函数在提升气枪人工震源信号的信噪比方面具有一定的可行性.

摘要： 地下介质应力场的状态及其变化监测研究,可促进对地震物理过程的认识和理解.高精度波速测量为微弱的应力变化监测提供了可靠的技术手段,但高重复性的震源是研究地下介质微弱变化的关键.近十几年来的探索和实验表明,陆地水体气枪震源是一种较为理想的重复性人工震源,具有高度可重复、绿色环保和测量精度高等特点.本文对陆地水体气枪震源探测技术的发展历程进行了回顾,介绍和总结了陆地水体气枪震源技术的系统构成、性能特点及相关应用,主要包括在地震前后物理过程、断裂带介质变化和工业开采区生产监测等方面的进展,探讨了目前在推广应用中面临的问题及重点发展方向,为利用陆地水体气枪震源技术开展地下介质动态监测研究提供了佐证.

摘要： 宽角地震勘探是利用人工震源爆破激发的方式,进行深部探测的施工方法,目前主要包括传统炸药和陆内水域气枪两种震源.传统的炸药震源采用钻井填充炸药爆破激发的施工方式,具有激发能量强、施工简便等优势,对炮点位置的选择和钻井工艺有较高的要求,但是该震源也有不环保、施工成本高等不足,给施工带来了较大的困难.新型的陆内水域气枪震源具有环保、可重复性、成本低、S波信息丰富等突出优势,因此在宽角地震探测中发挥着越来越重要的作用.但是该震源激发能量相对较弱,与炸药震源相比,其对于壳内界面等深部地壳细节的刻画仍然存在不足.炸药震源和气枪震源作为宽角地震勘探中重要的不同类型震源,在施工与激发效果方面具有各自的优势与不足,以后的施工中,应当综合两者的优势,扬长避短,使人工地震测深方法得到更好的观测结果.

摘要： 本文选取呼图壁气枪发射台周边流动台记录的2016年6月至2017年12月气枪震源信号和背景噪声信号,分别采用互相关时延检测法和移动窗互谱法研究2016年12月呼图壁6.2级地震前后波速变化特征,得到以下初步结果:呼图壁6.2级地震前后,距6.2级地震60 km的流动台记录的气枪震源信号未发现明显的波速变化,距6.2级地震27 km的固定台石梯子台在6.2级地震前出现了较为明显的波速变化异常,可能与信号传播路径不同有关;流动台记录到的背景噪声信号出现与呼图壁6.2级地震有关的波速异常变化;气枪主要利用体波信号,背景噪声主要利用面波信号,两者射线路径不同可能是导致不同波速变化特征的主要原因.

摘要： 气枪震源是海上地震勘探中最常用的激发方式,气枪震源的激发特性影响海洋地震资料质量。远场子波的模拟是研究气枪震源激发特性的重要途径,但基于传统气泡运动方程和理想气体子波模型的远场子波模拟方法得到的模拟结果与实测子波相比存在振幅过大、脉冲衰减速度过小等问题。本文从球坐标系下的线性声波方程出发,推导了一种形式更为简单的改进自由气泡运动方程,并将该方程与范德瓦尔斯气体方程结合实现了远场子波的数值模拟,与现有方法相比,本文算法考虑了实际激发时的高压环境、震源气泡内部与外界海水的热量交换以及枪口处气流的变化等因素,模拟结果较理想气体子波模型更接近于实测远场子波,且本文方法公式简练,计算效率高。

摘要： 为了实验大容量气枪震源陆地水体流动激发反射地震探测效果,在长江中下游安徽省铜陵段,采用气枪船长江航道流动激发、沿江岸布设反射地震仪器接收的非纵弯线工作方式,得到了反映测线经过地区地壳深部结构和构造特征的反射地震数据.原始资料信噪比较低,但部分资料不同部位仍可辨认出来自地壳及莫霍面反射波组.就传播距离而言,地震波传播的水平距离最大可达21km,垂直深度可达30km以上.在数据处理中,根据原始资料特点,针对性采用了非纵弯线面元定义、三维层析静校正、叠前多域去噪及组合反褶积技术,最终得到的叠加时间剖面上具有丰富的壳内反射波组.结果 显示,测线经过地区的地壳结构为双层结构,总厚度为30.0～ 36.0km.上地壳呈现隆坳相间的反射特征,下地壳存在多组叠层状弧型反射波组,莫霍面反射特征清晰,由2～3个反射同相轴组成,呈现SW端向NE段抬升的形态.剖面经过地区存在一个切穿下地壳和莫霍面的深部断裂,应该是长江深断裂的反映.研究结果充分说明,大容量气枪震源可应用于陆地流动水体地壳精细结构的深地震反射探测.

摘要： 滇西北宾川盆地是发育于红河断裂和程海断裂交汇处的晚新生代张扭断陷盆地,该区活动断裂发育且历史地震比较活跃.对宾川盆地及邻区进行高精度浅层和上地壳精细结构研究,有助于深入认识该区主要发震构造的深浅部特征.基于2017年在宾川盆地及其附近开展的为期2个月的密集台阵观测数据,我们对该区96个小震共拾取了117221条初至P波和5475条初至S波震相,并利用simul2000开展了地震重定位和体波层析成像研究.结果表明:(1)小震活动主要集中在宾川盆地东缘断裂的弧形转折部位,并在洱海南侧呈现沿北东向断裂的条带状分布现象,反映了区域上近南北向至北东向断裂是主要控震构造,其次是北西向断裂带.(2)0 km的速度分布与区域地形有很好的对应关系.山地呈现高速异常,宾川盆地呈现低速异常.从3 km至9 km,高低速分界与断层有很好的对应,并且越往深部,近南北向至北北东向的宾川盆地东缘断裂在上地壳构造的控制作用越明显.(3)上地壳层析成像结果同时揭示了宾川盆地东缘断裂的三维形态变化在空间上呈现出南北部倾角大、中部倾角缓的变化特征,可能与区域地块的旋转变形过程有关.(4)综合高精度浅层速度结构和地震重定位结果可知,区域上的近南北向至北北东向断裂正逐步取代北西向构造,成为主要的区域分界断裂和控震构造.新的研究结果为深入理解该区的主要控震构造及其深部结构特征提供了重要依据.

摘要： 气枪震源信号是短时非平稳信号,采用频谱细化算法能提高频谱分析的准确性。首先进行了改进线性调频Z变换(MCZT)和FFT两种频谱分析算法的误差仿真计算,然后进行气枪震源的水下子波信号和地震波信号的对比计算。结果表明MCZT计算误差较小、计算时间较少,能有效提高气枪震源信号频率和幅度特征提取的准确性,是气枪震源信号频谱特征分析的一个有效方法。

摘要： 地震前后地壳介质应力会发生改变,波速也会随之发生变化.早在20世纪70年代初,地震学家就已经开始尝试利用人工震源向地下发射地震波,研究地壳浅部介质的波速变化.数字地震仪的出现让波速变化研究的精度可以达到10–3—10–4量级,理论上可以监测到低至4—5级地震前后的波速变化.国内外大量学者研究和发现过地震前后确有10–3左右量级的波速变化,表明监测地壳介质波速变化可以成为预测地震的一种手段.2017年2月，在宾川地震信号发射台尝试了在不同压力、深度和水平位置下激发气枪，以研究激发条件对气枪信号及走时提取的影响。据此推测激发压力变化导致走时变化的原因是，激发压力变化后不变的低频段和变化的高频段耦合在一起，形成了“伪走时变化”。激发条件导致的伪走时变化数量级上等于或大于中强地震造成的走时变化，并且技术上目前难以区分开，因此，建议在利用气枪震源监测地壳介质应力状态的时候，保持激发条件不变。

摘要： 立体阵列把气枪组合或子阵列沉放在不同的深度,同时采用延迟激发的方式,使不同沉放深度的子阵所激发的子波实现波前同相叠加.首先对气枪震源的子波特性参数进行了简要描述.在建立的气枪单枪子波模型基础上发展了气枪阵列子波模型,考虑了枪阵内气枪间的相互干扰作用等因素,最终的模拟结果与实测资料比较接近.根据已有的立体震源设计方法,设计几组不同沉放深度、不同激发延迟时间的立体气枪阵列并进行了模拟,分析了不同立体气枪阵列延迟激发组合方案的远场子波特征.

摘要： 为解决过渡带极浅水区域的勘探施工难题,在泥枪震源和气枪浮体模块震源这两种过渡带极浅水震源方面做了多次探索,并利用这些震源进行了激发试验,对试验地震数据进行了分析.本文简单介绍了这两种气枪震源的结构组成,说明了试验过程,展示了地震数据分析结果.

摘要： 地震在孕育和发生的过程中往往伴随着地下介质状态的变化,利用气枪震源具有能量转换效率高,高度可重复性等优势,通过重复测量地震波走时来监测地球内部介质波速微弱变化(波速/走时的相对变化量在10-3量级),为研究地震孕育和发生过程及寻找地震发生前兆提供可能.为了保证数据的连续性和质量，在数据缺失或受干扰严重的情况下，本文利用压缩感知方法尽可能不失真的重构地震数据，保证波速测量的精度，这对开展相关的地震科学研究而言意义重大。

摘要： 地壳介质所受应力在地震前缓慢积累、地震时急剧释放、地震后缓慢回升,在不同应力状态下,地壳介质中的孔隙会闭合或张开,介质的波速、各向异性快波方向等性质也会因此改变.天然地震的地震波或噪声等被动源的资料常被用来监测地壳介质状态变化,但被动源具有一些天然的缺陷.基于此，本文提出了利用气枪信号P波传播方位角来监测地壳介质状态变化的方法。岩石中存在裂隙，当岩石所受应力大小或方向发生改变时，岩石裂隙的开合程度及方向会发生变化，其中裂隙开合程度的变化造成波速变化，这是波速或走时变化监测的物理机制;裂隙方向的变化会造成岩层各向异性快波方向的变化，这是本文提出的P波传播方位角变化监测的物理机制。

摘要： 气枪震源的远场子波不仅是衡量震源性能的重要指标,还是地震资料处理中的重要输入数据.获得高品质的气枪震源远场子波十分重要.为了获得品质较高的震源子波,利用子波模拟软件模拟了不同子阵间距的立体气枪阵列和采用子阵交错排列布局的立体气枪阵列所获得的远场子波,并对得到的子波进行参数的对比,证明采用子阵交错排列和改变子阵间距可以有效提高子波的品质.

摘要： 电火花震源具有能量大、安全环保、工作便捷、适应性广等特点,在工程与石油勘探领域有广阔的应用前景.本文介绍200KJ电火花震源与气枪震源在浅海石油勘探的对比试验.结果表明:两种震源记录信号的强度、信噪比与叠加效果等相近,能量相当,勘探深度超过3000m,说明电火花震源具有良好的应用前景.

摘要： 目前海上地震勘探震源以气枪阵列为主,而气枪阵列是由不同机械结构的单枪组合而成,单枪子波影响着气枪阵列子波,因此较准确地模拟不同机械结构的单枪子波对海上勘探具有重要意义.Ziolkowski提出了早期的气枪子波物理模型,但是由于该模型考虑的因素较少,与实测子波相比,其所模拟的子波主脉冲峰值太大,而且气泡脉冲的衰减太慢.李国发等在Ziolkowski模型的基础之上,综合考虑枪口节流作用、气泡壁的热传递作用、气泡上浮以及流体粘度等因素对气枪子波的影响,完成了考虑多种影响因素的单枪子波模拟,但是对于特定枪型的子波没有给出准确的模拟方法.MacGillivray曾通过调节气枪子波模型中的部分参数来提高模拟子波与实测子波的一致性。本文通过分析，用枪口节流常数τ0、枪口节流指数β、气体的释放效率η、流体粘度μ和热传递系数k这五个参数代表机械结构对气枪子波的影响，通过优化这五个参数较准确地模拟出特定机械结构的气枪子波。

摘要： 传统气枪子波的模拟方法大致可以分为考虑气泡形变的模拟方法和基于气泡球形假设的模拟方法.考虑气泡形变的模拟方法虽然可以比较准确地模拟出气泡在振动过程中发生的变化,但是因该方法比较复杂繁琐、不适用于多气泡情况,而降低了实用性;球形模拟方法虽然对气泡做了球形近似,简化了模拟方法,但是该方法效率高,而且所模拟的子波与实际子波的一致性较好,因而得到了应用和发展.本文通过对各种气枪子波模拟方法的研究,分析了其优缺点,并在球形模拟方法的基础上,考虑了气枪机械构造对子波的影响,优化了气枪子波数值模拟方法.

摘要： 海洋地震勘探震源以气枪和电火花为主.2种震源由于其产生震动的原理不同,导致其激发的子波特性有所区别,从而对地下地层特征识别的响应也有所不同.通过分析不同震源的子波及其资料特征,深入分析利用不同震源对探测天然气水合物的优、劣势.利用地震资料的诸多属性特征,尤其是利用类海底反射(BSR),可以有效地识别天然气水合物.通过对比不同震源的子波特征,分析各自特点,推断其对水合物的响应特征,利用正演模型分析基本特性,结合实际资料归纳总结不同震源对水合物的响应特征.

摘要： 本发明公开了一种通过优化气枪空间分布减小空气枪震源子波方向性的方法，属于气枪震源优化和设计领域。本发明研究了气枪空间分布对鬼波及干涉陷波的影响规律，在此基础上提出了沿测线方向气枪分布集中度的评价标准，通过对水平和深度方向的联合优化得到了有效频带带宽和有效入射角度明显优于常规水平震源的设计方案，可以减小空气枪震源子波方向性。

摘要： 一种地震勘探气枪震源气枪可变气室，属于海洋地质勘探技术领域。气室主体连接气枪吊耳,气枪吊耳连接枪杠组合固定位置,固定中心杆连接在气室主体内部的底部，固定中心杆的一端有螺母和垫片连接，中心柱状减容块包裹固定中心杆，条状减容块包裹中心柱状减容块。本发明的优点是能更加便捷快速的实现阵列容积变换的要求，满足甲方对地层的精细化勘探的设计要求，同时，由于改变气枪容积大小只是在气室内替换或者增减减减容块，气枪的吊点位置不会改变，省去了从新制造枪杠安装，及电缆、气管等布置敷设安装。

摘要： 本发明提供了一种气枪震源阵列的同步收放机构和震源船，该气枪震源阵列的同步收放机构包括设置在震源船(20)的船体两侧的多个立柱和摆臂(10)，相邻的两个摆臂(10)之间通过连杆式摆臂收放装置连接；所述连杆式摆臂收放装置包括依次连接的第一连杆(7)、中间接头(4)和第二连杆(8)；该连杆式摆臂收放装置的长度能够调节。该含有该气枪震源阵列的同步收放机构的震源船具有结构简单，操作简便，操作人员仅需操纵两个控制阀即可对单侧四摆臂的控制。控制精度高，摆臂吊挂的枪杠晃动小，减少了对船体的磕碰。

摘要： 本发明公开了一种通过优化气枪空间分布减小空气枪震源子波方向性的方法，属于气枪震源优化和设计领域。本发明研究了气枪空间分布对鬼波及干涉陷波的影响规律，在此基础上提出了沿测线方向气枪分布集中度的评价标准，通过对水平和深度方向的联合优化得到了有效频带带宽和有效入射角度明显优于常规水平震源的设计方案，可以减小空气枪震源子波方向性。

摘要： 一种地震勘探气枪震源气枪可变气室，属于海洋地质勘探技术领域。气室主体连接气枪吊耳,气枪吊耳连接枪杠组合固定位置,固定中心杆连接在气室主体内部的底部，固定中心杆的一端有螺母和垫片连接，中心柱状减容块包裹固定中心杆，条状减容块包裹中心柱状减容块。本发明的优点是能更加便捷快速的实现阵列容积变换的要求，满足甲方对地层的精细化勘探的设计要求，同时，由于改变气枪容积大小只是在气室内替换或者增减减减容块，气枪的吊点位置不会改变，省去了从新制造枪杠安装，及电缆、气管等布置敷设安装。

摘要： 本发明提供了一种气枪震源阵列的同步收放机构和震源船，该气枪震源阵列的同步收放机构包括设置在震源船(20)的船体两侧的多个立柱和摆臂(10)，相邻的两个摆臂(10)之间通过连杆式摆臂收放装置连接；所述连杆式摆臂收放装置包括依次连接的第一连杆(7)、中间接头(4)和第二连杆(8)；该连杆式摆臂收放装置的长度能够调节。该含有该气枪震源阵列的同步收放机构的震源船具有结构简单，操作简便，操作人员仅需操纵两个控制阀即可对单侧四摆臂的控制。控制精度高，摆臂吊挂的枪杠晃动小，减少了对船体的磕碰。

摘要： 本发明提供一种可拆卸式小型气枪震源系统，包括高压空气供给系统、电力供给装置、吊装悬架系统、震源系统、气枪控制部分和船体承载部分，该电力供给装置连接于该空气供给系统和该吊装悬架系统，为它们提供电力支持，该高压空气供给系统为该震源系统提供高压气体，该吊装悬架系统将该震源系统下沉到设计深度，该震源系统在该气枪控制部分的控制下，将高压气体急速喷到水中形成高压气泡，完成胀缩震动，该空气供给系统、该电力供给装置、该吊装悬架系统、该震源系统和该气枪控制部分均位于该船体承载部分上。该一种可拆卸式小型气枪震源系统在无法使用炸药震源的水库、湖泊等特殊区域，可以在设计的炮点位置上进行有效的激发，并且施工效率高。

摘要： 本发明属于地震勘探技术应用领域，提出了气枪震源‑电缆组合沉放深度确定方法、装置、设备及介质。海洋气枪震源‑电缆组合沉放深度确定方法包括：建立工区速度模型和吸收模型；进行气枪震源子波记载激发数值模拟；基于模拟结果选择震源沉放深度和电缆沉放深度。本发明通过在工区速度和吸收模型基础上，开展海洋气枪震源子波激发的模拟，根据模拟结果定量确定特定气枪容积条件下震源和电缆最佳沉放深度，提高了海洋地震采集资料品质，节约激发试验成本，同时也为野外气枪震源激发及电缆沉放深度参数优化设计提供理论依据。

摘要： 一种地震勘探气枪震源气枪可变气室，属于海洋地质勘探技术领域。气室主体连接气枪吊耳，气枪吊耳连接枪杠组合固定位置，固定中心杆连接在气室主体内部的底部，固定中心杆的一端有螺母和垫片连接，中心柱状减容块包裹固定中心杆，条状减容块包裹中心柱状减容块。本实用新型的优点是能更加便捷快速的实现阵列容积变换的要求，满足甲方对地层的精细化勘探的设计要求，同时，由于改变气枪容积大小只是在气室内替换或者增减减减容块，气枪的吊点位置不会改变，省去了从新制造枪杠安装，及电缆、气管等布置敷设安装。

摘要： 本实用新型提供了一种气枪震源阵列的同步收放机构和震源船，该气枪震源阵列的同步收放机构包括设置在震源船(20)的船体两侧的多个立柱和摆臂(10)，相邻的两个摆臂(10)之间通过连杆式摆臂收放装置连接；所述连杆式摆臂收放装置包括依次连接的第一连杆(7)、中间接头(4)和第二连杆(8)；该连杆式摆臂收放装置的长度能够调节。该含有该气枪震源阵列的同步收放机构的震源船具有结构简单，操作简便，操作人员仅需操纵两个控制阀即可对单侧四摆臂的控制。控制精度高，摆臂吊挂的枪杠晃动小，减少了对船体的磕碰。