现代海洋地震勘探震源——气枪系统介绍
地震勘探原理名词解释(1)
地震勘探术语2-D Two Dimensional 二维。
3-C Three Component 三分量。
3C3D 三分量三维。
3-D Three Dimensional三维。
9-C Nine Component 九分量。
3分量震源╳3分量检波器=九分量。
9C3D 九分量三维。
A/D Analog to Digital模数转换。
AGC Automatic Gain Control 自动增益控制。
AVA Amplitude Variation With Angle 振幅随采集平面的方位角的变化。
AVO Amplitude Variation With Offset 振幅随偏移距的变化。
AVOA 振幅随炮检距和方位角的变化。
CDP Common Depth Point 共深度点。
CDPS Common Depth Point Stack共深度点迭加。
CMP Common Mid Point 共反射面元。
共中心点。
CPU Central Processing Unit 中央控制单元。
CRP Common Reflection Point 共反射点。
D/A Digital to Analog 数模转换。
d B/octa d B/octve 分贝/倍频程。
DMO Dip Moveout Processing 倾角时差校正。
G波 G-wave 一种长周期（40—300秒）的拉夫波。
通常只限于海上传播。
H波 H-wave 水力波。
IFP Instantaneous Floating Point 仪器上的瞬时沸点放大器。
K波 K-wave 地核中传播的一种P波。
LVL Low Velocity Layer 低速层。
L波 L-wave 天然地震产生的长波长面波。
NMO Normal Moveout Correction 正常时差校正，动校正。
OBS Ocean Bottom Seismometer 海底检波器。
P波 P-wave 即纵波。
气枪：水下震源理论与操作 （Ⅲ） 枪阵
第１２期（总第４４４期）国 际 地 震 动 态Ｎｏ．１２（ＳｅｒｉａｌＮｏ．４４４）２０１５年１２月ＲｅｃｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＷｏｒｌｄＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙＤｅｃｅｍｂｅｒ，２０１５檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐地震科普气枪：水下震源理论与操作（Ⅲ）枪阵ＰａｕｌＭ．Ｋｒａｉｌ（德克萨斯州立大学奥斯汀分校，奥斯汀，美国）中图分类号： Ｐ３１５．６２； 文献标识码： Ａ； 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２３５ ４９７５．２０１５．１２．００６３ 枪阵性能 我们测试的最大单枪，容量为２０００立方英寸，不能提供足够的能量来获取地表下３ｋｍ的反射波。
使用单枪作为震源，更严重的不足是其产生的是单一的压力脉冲，仅有一些环形振荡。
因此，反射脉冲也仅形成一些环形振荡，这就不可能将主脉冲与次峰分离开。
对于地震探测来说，重要的要得到压力峰值，而不仅仅是图８中所示的压力变化的连续波。
我们通过利用枪阵来解决振幅不足和振荡问题。
由于气枪数量的增加，振幅得以增强。
我们发现，不同容量尺寸的气枪会产生不同振荡周期的气泡。
因此，如果我们利用不同容量气枪构建枪阵，且所有气枪同时激发，我们就能解决这两个问题。
单枪特性的叠合可以产生压力脉冲的第一峰值。
由于每个不同容量单枪具有不同的振荡周期，存在相位差，因此，后续峰值相互抵消。
图９是６枪组成的枪阵图，每支单枪具有不同容量，沉放深度为７．５ｍ。
为了阐述上述观点，图１０显示了图９中每支气枪的压力脉冲，独立激发和所有气枪同时激发的情形。
枪阵的远场信号看起来与单图９ 枪阵（６枪）收稿日期：２０１５ ０５ ０５。
All Rights Reserved.图１０ 图６所示气枪的信号枪差异较大。
如果我们将图１０的枪阵远场信号与图８的单枪进行对比，我们会发现气泡振荡已经大大减少。
图１０显示整个枪阵的气枪特性。
此信号显示枪阵克服了单枪的气泡振荡问题，并增强了主脉冲的振幅。
数字式海洋物探气枪震源控制系统
数字式海洋物探气枪震源控制系统作者：邱永成郭轶朱耀强来源：《科技资讯》2016年第34期摘要：设计一种用于海洋物探的数字式气枪震源控制系统，该系统由水上、水下两部分组成。
水上部分负责控制指令的发送和数据的处理显示；水下系统设计成一种分布式架构，利用前端电路直接对采集波形进行数字化处理，从而完成对于海洋物探气枪震源的实时控制。
该系统结构简单、易于实现，并且能够支持多震源的同步控制和延迟控制。
关键词：地震勘探气枪震源同步控制立体震源中图分类号：TP274+.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（a）-0016-04气枪震源是1960年代发明的，经过近半个世纪的发展，气枪震源逐渐成为一种重要的人工震源。
海洋地震勘探一般使用气枪作为震源，其是利用高压空气迅速释放，由气泡的膨胀与收缩而产生地震波的一种工具。
气枪震源系统具有稳定性好、子波一致性好、频带宽、野外作业方便等特点[1，2]。
气枪震源控制系统是气枪震源系统的关键组成部分，主要功能是完成对气枪震源的激发控制，实时采集气枪同步信号、近场子波信号、压力和深度数据，从而对气枪震源的激发质量进行监控。
气枪震源控制系统分为模拟和数字两种。
数字式气枪震源控制系统的主要特点是在气枪震源附近完成采集信号的数字化处理，缩短了模拟信号传输的长度，减小炮缆的芯线数量，能够允许更小的偏移距。
高质量的3D、4D地震勘探，需要高度重复的、宽频震源的信号，然而，目前许多勘探船舶仍使用传统的模拟震源控制系统，控制器所需采集的模拟控制和监测信号，通过又长又昂贵的炮缆传递，而炮缆在复杂的海上作业环境中，极易出现漏电的情况，从而导致模拟的震源信号不能满足高精度3D、高重复4D 勘探的需要。
数字式气枪震源控制系统弥补了模拟气枪震源控制系统的不足。
目前，气枪震源主要有Sleeve枪、BOLT枪、G枪等，气枪震源控制系统由国外垄断，这制约了我国海洋地震勘探技术的发展。
气枪震源理论与技术综述(下)
摘
要
陈 浩 林 ， 海 燕 ， 国 平 ， 维 东 ， 原 英 ． 枪震 源理 论 与 技术 综 述 （ ） 物 探 装 备 ，０ ８ １ （ ） ３ ０ ０ ， １ 全 於 李 刘 气 下 ． ２ ０ ，８ ５ ： ０ ４３ ８ ３ ２ 本 文 详 细 介 绍 了气枪 震 源 的发 展 与 应 用 ， 主要 从 三个 方 面 对 气 枪 震 源 的 理 论 与 技 术 进 行 综 述 ： 枪 震 源 系 统 气 的发 展 历 程 、 枪 震 源 理论 及 相 关 知 识 、 枪 阵 列 子 波 研 究 与 软 件 开 发 成 果 文 中深 入 分 析 了评 价 气 枪 阵 列 性 能 气 气 的几 个 参 数 和 气 枪 阵 列优 化设 计 模 拟 系统 ， 就 气 枪 沉 放 深 度 与 仪 器 因 素 对 气 枪 组 合 技 术 各 项 指 标 的 影 响 、 药 并 炸 与气 枪 震 源 的 对 比 等 问题 进 行 了细 致 地 分 析 。
４ ２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如 何评价 气枪 阵列性 能的优 劣 ．
值越 大 ， 则说 明气 枪 的能量 也越 大 。图 １ 所 示 的子 １ 波峰 峰值为 ８ ． ｂ ｒ ｍ。 ３９ ａ ・
（ ）气 泡 比 （ ／ ｔ ） ３ Ｐ Ｂ Ｒａｉ ｏ
对 于地 震勘 探 的 采集 设计 来 讲 ， 评价 一 个 气枪 阵列性 能能否满 足采集 任务 的要求 是十 分重要 的 。
关 键 词 单 枪 相 干枪 气枪 阵列 远 场 子 波 子 波 模 拟
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ
Ｃ ｅ ｏｉ ｈ ｎ Ｈａ ｌ ｎ，Ｑｕ ｎ Ｈａｙ ｎ，ＹｕＧｕ ｐｎ ，Ｌｉ ｅｄ ｎ ｎ ｕ Ｙｕ ｎ ｉｇ Ｓ ｍｍａ ｙｏ ｉｇ ｎ ｓｕ ｃ ｈ ｏ ｙａ ｄｔｃ － ａ ｉａ ｏ ｉｇ ｉｏ ｇａ ｄＬｉ ａ ｙｎ ． ｕ Ｗ ｒ ｆａｒ ｕ ｏ ｒｅｔ ｅｒ ｎ ｅｈ
气枪：水下震源理论与操作 （Ⅱ）
第１１期（总第４４３期）国 际 地 震 动 态Ｎｏ．１１（ＳｅｒｉａｌＮｏ．４４３）２０１５年１１月ＲｅｃｅｎｔＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎＷｏｒｌｄＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙＮｏｖｅｍｂｅｒ，２０１５檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭檭殐殐殐殐地震科普气枪：水下震源理论与操作（Ⅱ）单枪ＰａｕｌＭＫｒａｉｌ（德克萨斯州立大学，休斯顿，美国）中图分类号： Ｐ３１５．６２； 文献标识码： Ａ； 犱狅犻：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２３５ ４９７５．２０１５．１１．００９２ 单枪２．１ 气枪的工作原理气枪是一种装置，它在水下释放空气的高压气泡并将其作为一种能源，产生用于地震反射测量的声波／压力波。
高压气泡在水中产生的压力变化与时间之间的函数关系，可以表征气枪特性。
为了了解气枪特性的本质，我们必须观察气泡释放后的持续运动情况，因为它控制着气枪特性的详细情况。
气泡的水下照片（图１）表明，气枪释放的气泡，可以假设成一个近似球形，并在后续的运动中保持该形状。
因此，我们可以将气泡视为空气球。
由于气泡内的初始气压大大超过了周围水的静水压力，气泡迅速膨胀。
气泡的快速膨胀在气泡周围会形成一个急剧升降的冲击波。
２．２ 气泡运动气泡运动的结果是形成一个从气泡中心向外围流体的径向位移，并形成向外传播的压力扰动。
随着气泡的膨胀，气泡的压力下降，直到与周围压力相当，但惯性会导致其过度膨胀，最终气泡压力会小于周围水的静水压力。
接着，快速膨胀的气泡在周围水压收稿日期：２０１５ ０５ ０５。
的作用下，开始收缩。
结果，气泡又被挤压到接近它原来的体积。
膨胀和收缩过程持续作用，使得气泡振荡，形成许多水波。
随着气泡振荡和压力变化，压力波也不断向外传播到水里。
我们对“近场”和“远场”的辐射范围还存在一些困惑，因为当前关于震源的描述有不同定义。
在物理学上，如果震源大小用犱表示，波长为犔＝犮／犳，其中，犮是水中声速，犳是频率，狉是震源到观测点的距离（图１）。
海洋单道地震勘探技术应用浅析
海洋单道地震勘探技术应用浅析摘要】本文具体介绍了单道地震勘探技术工作原理、方法和主要优点，并探讨了其在油气井场地质灾害调查、海洋区域地质调查和天然气水合物调查中的应用，希望通过本文分析不断加深我们对单道地震勘探技术的了解和认识，在实践中更好的掌握和应用。
关键词】单道地震；勘探技术；应用随着我国深海战略的实施和推进，海洋地质调查范围不断扩大，对各种地质勘探技术要求也越来越高。
海洋单道地震勘探技术具有操作便捷、配置灵活、运行稳定、工作效率高的特点，在井场调查、地质灾害调查、区域地质调查、天然气水合物资源勘查等不同领域得到了广泛普及和应用，为获取海洋地质数据和开展海洋工程建设作出了突出贡献，是种十分重要的地质勘探技术。
1单道地震勘探技术介绍1.1工作原理和系统组成众所周知，海洋底部具有复杂介质环境，声波在其中传播会遇到不同的反射强度，单道地震勘探技术就是利用不同介质具有不同信号发射波的特点来获取海底地质数据。
一般来说，单道地震勘探系统主要由三部分组成，即震源系统、接收系统和数据采集系统组成。
以气枪震源为例，典型的工作系统组成如图1 所示。
1.2工作方法采集数据质量直接取决于单道地震作业参数的选择。
在使用单道地震勘探技术之前，一般会进行作业参数校正和检测，以保证作业参数选择具有较高精度和信度。
单道地震勘探技术主要有以下几种作业参数：1）震源的选择。
在采用单道地震勘探技术之前，首选要确定采用何种震源系统，这要根据勘探要求和环境分析来确定。
目前，比较常用的单道地震震源系统主要有以下几种：电火花震源、气枪震源以及Boomer 震源等。
在勘探浅水区域地质时，主要采用Boomer 震源；在水深不超过0.5km的海域环境，主要采用中小能量电火花震源；深海地质勘探主要选择气枪震源和大容量电火花震源。
2）震源激发间距。
一般来说，震源激发间隔参数主要有两种方式，即等时间激发和等距离激发。
如果采用等时激发模式，为避免发生漏炮的情况，震源激发间隔时长要符合公式（1）：T > 2 X (T 1 +T 2 ) (1)在上式（1 ）中：T 是激发间隔时长，T1 是单程水深时间，T2 是海底地层勘探深度。
浅析应用于海洋地震勘探的震源技术
浅析应用于海洋地震勘探的震源技术作者：翟继锋曾宪军来源：《城市地理》2017年第09期摘要：文章在阐述海洋工程地震勘探系统的基础上，从炸药震源、气枪震源、水枪震源以及电火花震源几个方面分析和介绍应用于海洋地震勘探的震源技术，旨在能够防患于未然，从而更好的进行海洋地震勘察。
关键词：海洋地震勘探；震源技术；勘探震源是海洋地震开展系统的重要组成部分，在某种程度上决定海洋地站的地层分辨率和穿透程度。
传统的海洋地震勘探以炸药作为地震震源，但是以炸药作为震源具有不确定性、危险性、污染性的特点，随着社会科技的发展，应用于海洋地战勘探的震源技术形式不断出现。
现阶段，我国海洋地震勘探震源技术大多采用声学探测，声学探测研究的是海洋环境中形成的沉积地层，主要种类包括枪震源、电火花震源、剖面仪震源等。
这些震源技术形式不同最终带来的海洋勘探效果不同，文章对海洋地震勘探不同震源技术进行分析。
一、海洋地震勘探系统概述海洋工程地震勘探工作的时候需要将地震勘探仪器安装在船上，之后应用船上专门的震源和水听器对船航行中出现的连续的地震波进行激发和接收。
现阶段我国海洋地震勘探系统主要包括地震震源系统、地震信号接收系统、地震数据记录系统、全球定位导航系统。
海洋地震勘探流程图具体如图一所示。
地震震源系统包括测量船上的震源能量攻击系统和在水中的震源激发单元，主要有枪震源、电火花震源、剖面仪低等。
地震震源系统在很大程度上影响地震勘探的分辨率和勘探深度，震源具有强大的能量，通过强大力量的爆发会显示出自身强大的穿透能力，进而降低地震信号和地震分辨率。
地震信号接收系统处于水听器托揽控制器和水中水听器托揽上。
其中，水听器拖缆能够接收地震的反射信号信息，之后将声压信号转变为电信号，传送到相应的水听器拖缆控制器。
水听器拖缆控制器能够对拖缆的深度、偏向进行检测，之后将地震信号传送给地震信息数据记录系统，根据实际需要对地震信号系统进行控制、处理。
二、应用于海洋地震勘探的震源技术（一）炸药震源炸药震源是人们勘探地震的早期震源，应用原理是炸药的化学反应信息，能够对形成的高压气团进行测试，之后让高压气团形成水体，产生强烈的冲击波。
空气枪震源控制系统的发展和预测
ＩＳＳＮ １００９－２７２２ＣＮ３７－１４７５／Ｐ海洋地质前沿Ｍａｒｉｎｅ Ｇｅｏｌｏｇｙ Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ第３５卷第９期Ｖｏｌ ３５Ｎｏ ９张世阳．空气枪震源控制系统的发展和预测［Ｊ］．海洋地质前沿，２０１９，３５（９）：７６－８２．空气枪震源控制系统的发展和预测张世阳（中国地质调查局青岛海洋地质研究所，青岛２６６０７１）摘 要：海洋地震勘探是海洋地质调查的重要手段之一。
空气枪控制系统是震源系统的重要组成部分。
介绍了空气枪震源控制系统的组成及原理、空气枪震源控制系统的发展及实际应用情况。
结合国内外物探船的实际工作情况和地震数据发展要求，推测了气枪控制系统的主要发展方向和特点。
关键词：空气枪震源；海洋地质调查；海洋地震勘探；空气枪控制系统中图分类号：Ｐ６３１．４６；Ｐ７３６ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１６０２８／ｊ．１００９－２７２２．２０１９．０９０１２０ 引言随着海洋强国战略的不断推进，国家对海洋的重视程度越来越高［１］，为满足海洋地质调查勘探程度日益加深的需要，自２０１０年以来，中国科学院海洋研究所“科学”号、国家海洋局海洋一所“向阳红０１”号、青岛海洋地质研究所“海洋地质九号”、中国海洋大学“东方红３”号等海洋调查船都装备了庞大且复杂的海洋地震勘探系统［２］。
海洋地震勘探主要采用空气枪震源，其中空气枪控制系统是震源系统的重要组成部分。
本文主要介绍了空气枪控制系统的发展及其在海洋立体震源和多源激发采集中的应用，并推测空气枪控制系统的主要发展方向和特点。
１ 空气枪震源介绍基于自由气泡震荡理论，１９６４年美国Ｂｏｌｔ科技公司的Ｓｔｅｐｈｅｎ Ｃｈｅｌｍｉｎｓｋｉ发明了空气枪［３］。
收稿日期：２０１９－０５－２６基金项目：中国地质调查局项目（ＤＤ２０１９１００３）作者简介：张世阳（１９８７—）男，工程师，主要从事海洋多道地震调查方面的工作．Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｈｉ１９８７ｙａｎｇ＠１６３．ｃｏｍ经过近６０年的理论研究和商业竞争，空气枪以其结构简单、能量强、频谱宽和重复性好［４］等优点，已成为海洋地震勘探中应用最为广泛的人工震源。
GunLink_4000气枪控制系统及其应用
每个 e/A 壳体安装在保护的终端电气模块 /;A里面电气线路板如下&包含主 /;A 处理 单元的底座控制板'电源供应和向 /;A 进行电 源供应的接口板(到 OVA 和 OGA 的电源分配
)*!功能集成 O92$"枪控 系 统 主 控 单 元 主 要 由 V90 点 火
板)990 循环板和 :A9 深度检测板组成!结构单
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邹正兵*234536("""气枪控制系统及其应用
第!"卷第+期
图9.5:;<=>气枪控制器
主计算机在 [1ReS 操作系统下运行提供主 系统控制和显示功能依据直观和简单的设计原 则软件提供给操作人员真实的数据和气枪工作状 态的可识别显示
主机提供下列功能&地震导航系统接口瞄准 点的数据和命令接口'计时控制单元接口监控系 统计时和外部输入(e/A 接口通过网络开关以 及绞车中心到炮缆终端光纤转换器提供激发时间
关键词物探地震勘探控制器震源 中图分类号G')#*+)文献标识码3文章编号#""$ !%!S!"#$"+ ""#( "+
"引言 气枪控制器是气枪震源控制系统的重要组成部
分和 主 流 设 备OBK[EKX+""" 气 枪 控 制 器 作 为 2;3A3G 公司研 制 的 第 三 代 气 枪 控 制 系 统已 广 泛应 用 于 国 内 外 海 上 地 震 勘 探它 集 合 了 2dRF /56R 公司的 O92$"和 5/2公司的 0E=I@JD等气 枪控制器的多种优点体积明显小于以往的枪控设 备该系统提供的功能包括改进型气枪激发精度 静态计时坐标操作人员监视和记录气枪的性能单 个气枪监视和控制减轻了维护以及故障诊断和修 理的工作量人员落水紧急关闭枪阵控制直观图解 用户界面声音警报系统数据库记录和显示系统数 据根据大气压力监视校正深度传感器数据
海洋工程地震勘探震源及其应用研究
维普资讯
２０ ０ ７年
第２卷 ｌ
第 ２期
裴 彦 良等 ： 洋 工 程 地 震 勘 探 震 源及 其 应 用研 究 海
制 中心 ， 录系统连接 地震 震源 系统 、 记 地震 信号 接收 系
统 以及 导航定位 系统 。海洋 地震 勘探 中的数字 化地震
量大 。 地震 信号 的频率会 较低 ， 因而其 地层 分辨 率会相
应降低 ， 之亦然 。 反
第 一 作者 简 介 １ 彦 良 ， ，９ ７年 生 ， 程 师 ，０ ０年 毕业 于 江 汉 石 油 学 院 。现 在 国家 海 洋 局 第 一 海 洋 研 究 所 主 要 从 事海 洋 地 球 物 理 调查 与研 究 裴 男 １７ 工 ２０ 工 作 。 邮 编 ：６ ０ １ ２ ６ ６
能量大 。 其地层 穿透 能力相 应会 较强 ， 由于激发 能 则 而
增多 ， 地震信 号 的高 频成 分被 较大 地压制 ， 导致 地震ห้องสมุดไป่ตู้ 号畸 变 ， 地震 分 辨率 降低 ， 目前 更多 使用 多道水 听器拖
缆及 多次覆 盖观 测方 法… 。 地 震数 据记 录 系统是 整个 海洋 地震 勘 探系统 的控
数据记 录系统最 早始 于 ２ ０世 纪 ６ ０年代后 期 ， ２ 在 ０世 纪 ９ 年 代多数 老式系 统被 ∑一△记 录系 统所 替代 。 ０
室 内的压 缩空气 将 强 迫 活塞 向上 抬起 ， 气 室 内的压 下
缩 空气 释放 到水 中 ， 产生 地震 脉冲首 波 ３。
气枪 产生 的地 震 脉 冲 的主 频 受气 枪气 压 、 气室 下
震 源 由于工 作原理不 同 ， 其震 源特 性有 着较 大 区别 ， 震 源 的选用对 海洋地震 勘探 成果 的质 量有 着 较大影 响 。
数字式海洋物探气枪震源控制系统分析
数字式海洋物探气枪震源控制系统分析摘要：气枪震源是海洋地震勘探中一种常用的激发震源，它可以产生大振幅、高频率的地震波。
目前，国际上主流的气枪震源是基于压力驱动原理的机械式气枪震源，这种震源不仅结构简单，而且成本低廉，是目前最常用的气枪震源。
由于机械式气枪震源采用机械传动结构，不能提供数字化控制系统，所以其控制精度低、可靠性差。
本文主要介绍了一种基于单片机技术和可编程逻辑控制技术的数字式海洋物探气枪震源控制系统，该系统可以实现对电磁阀的远程监控和远程调节、对电磁阀的在线标定及故障诊断等功能，从而提高了地震数据采集质量。
关键词：海洋物探；震源；数字式；气枪；控制系统海上地震勘探中，气枪震源作为最主要的震源，其质量的好坏直接影响着整个勘探采集工作。
为了提高气枪震源的采集质量，国内外学者进行了大量的研究工作。
但是，这些国外厂家产品都存在价格昂贵、体积大、重量重、工作噪声大、可靠性差等问题。
随着我国经济建设和科学技术的发展，我国对海洋勘探重视程度越来越高，海上地震勘探得到了快速发展。
在这样的背景下，本文介绍了一种基于单片机技术和可编程逻辑控制技术的数字式海洋物探气枪震源控制系统，该系统具有成本低、体积小、可靠性高等特点。
一、气枪震源的工作原理气枪震源工作时，由气压调节器控制气枪壳体的气压，通过气枪壳体上的泄气孔将气压释放到大海中，形成一个高压、低阻、大面积的震源包，震源包的上表面就是激发源。
在压力驱动下，激发源产生高频振荡能量，激发出一系列低频的地震波。
从图中可以看出，气枪震源的工作原理是利用气枪发射压力来驱动激发源产生振动波，激发源产生的振动波通过泄气孔被释放到大海中去。
通过气枪体上的泄气孔来释放激发源产生的振动波，这就是气枪震源的工作原理。
由于气枪发射压力和激发源产生振动波频率不一致，所以气枪震源产生的地震波频率低，振幅大。
为了提高地震波频率和振幅，往往需要在气枪内加入震源信号发生器来提高信号质量。
优点：（1）精度高：数字式控制系统可以实现对震源的精确控制，从而提高勘探精度。
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现代海洋地震勘探震源——气枪系统介绍
【摘要】随着上个世纪三次石油危机的爆发，世界各国对能源安全越发重视。
传统的石油勘探也由陆地为主逐渐的发展到了海洋，上个世纪八九十年代相继有一批大型的海上油田被发现，这在一定程度上缓解了石油的需求压力。
海洋地震勘探是目前海洋石油勘探应用最广的一种，由震源激发和数据记录组成，再将采集到的信息进行处理分析得到海洋地层信息。
本文主要介绍了海洋地震勘探中震源——气枪系统的类型、工作原理。
【关键词】气枪电磁阀检波器
1 气枪类型及工作原理
气枪制造目前在全球呈现三分天下的格局：BOLT公司、SERCEL公司和ION 公司。
虽然各种气枪的结构不完全一样，但它们的原理基本相同，可概括如下：利用压缩机将空气压缩到一定的压力下（一般为2000PSI，现在为了在小容量的情况下获得较好的声源，也有将压力提高到2500PSI，甚至于3000PSI的）通过瞬间释放喷入海水中，从而产生声波信号。
压缩空气突然释放到水中，可产生短促、高能的地震脉冲。
气枪均由电磁阀、检波器和枪体三个组成部分。
电磁阀负责气枪的激发，检波器负责监视气枪的工作状态。
检波器将接收到的电信号传到气枪控制器，通过控制器的处理分析控制气枪的激发时间，使所有的气枪尽可能的控制在同一时刻（瞄准点）触发。
多个气枪瞬间的同时激发产生巨大的能量足以穿透底层，采集系统的电缆接收地层的反馈信息完成地震数据采集。
1.1 BOLT气枪（工作原理如图1所示）
图1？BOLT气枪工作原理
（1）从储气瓶出来的额定压力的高压气体经过控制面板分流到各个阵列的气枪。
高压气体首先经高压气管进入气枪返回腔，高压气压推动梭阀下移，封住主气室排气口，通过梭阀的中间孔给主气室充入高压气体。
（2）在返回腔和主气室充满高压气体时，返回腔内的梭阀受力面积远远大于主气室内梭阀受力面积，因此高压气体推动梭阀封住主气室排气口，梭阀处于动平衡状态。
（3）当电磁阀通电，吸合电磁阀内的阀芯打开返回腔内高压气体与枪体内部气体通路，给启爆室充高压气体，即返回腔内梭阀内侧充高压气体。
使返回腔枪体梭阀内外侧受力相等，整个梭阀在主气室高压气体的推动下失去动平衡，向返回腔方向滑动，同时打开主气室排气口，主气室内的高压气体和返回腔内的高压气体同时迅速释放到水中，产生主脉冲，完成一次点火启爆。
（4）各个枪体的启爆延迟时间由枪体传感器的机械运动转化为电信号传给气枪控制器，气枪控制器根据各个气枪检波器传回来的数据进行处理运算，为下一次气枪启爆提供时间补偿。
早启爆的气枪，通过气枪控制器加入修正时间，控制其晚一点启爆；晚启爆的气枪，通过气枪控制器加入修正时间，控制其早一点启爆，使所有气枪在规定的时间目标点启爆。
气枪控制器事后调节控制各个气枪的启爆时间，以便下一次启爆达到同步激发的目的。
（5）电磁阀的阀芯吸合持续一段时间（数十毫秒的脉冲宽度）后复位，封住高压气体进入启爆室内，主气室内的高压气体释放完成。
（6）返回腔内高压气体推动枪体梭阀向下移动，封住主气室的排气口，通过梭阀中间孔给主气室充气，达到额定工作压力（2000PSI），充气完成。
气枪梭阀达到新的动态平衡，等待下一次激发命令。
1.2 ION-SLEEVE气枪（工作原理如图2所示）
（1）SLEEVE气枪的工作原理和BOLT气枪的工作原理相似，只是电磁阀点火，吸合电磁阀内的阀芯，打开返回腔内高压气体与梭阀下面的启爆室的通路，启爆室充入高压气体，从而使梭阀受力动态平衡被打破，失去平衡，向返回腔方向滑动，打开主气室排气口，主气室和返回腔内高压气体迅速释放到水中，产生主脉冲。
（2）电磁阀的阀芯关闭通向启爆室的高压气体通路，启爆室内无气体。
（3）在返回腔内高压气体的作用下，推动梭阀向主气室方向滑动，关闭主气室排气口。
高压进气管内的高压气体通过主气路向主气室内充气。
（4）当主气室内的高压气体压力达到预设的额定压力（2000PSI），梭阀达到新的动态平衡，枪体充气完成，等待下一次激发命令。
1.3 SERCEL-G气枪
（1）G 枪的工作原理也和BOLT枪相似，只是电磁阀通电点火，吸合电磁阀内的阀芯，打开启爆室高压气通路，向启爆室内迅速充高压气体，使枪体梭阀失去平衡，向下方滑动如图-3右图所示，打开主气室排气口，同时封闭返回腔与主气室的连接气路，高压气体迅速释放至水中，产生主脉冲。
（2）电磁阀的阀芯关闭通向启爆室的高压气体通路，启爆室内无气体。
（3）在返回腔内高压气体的作用下，梭阀向上方滑动，如图-4左图所示，关闭主气室，高压供气管向主气室提供高压气体，同时返回腔内的高压气体也向主气室内充气，当气压达到预设的额定压力（2000PSI）时，梭阀达到新的平衡，等待下一次激发命令。
（4）气枪启爆信息通过检波器传给气枪控制器进行处理。
参考文献
[1] 月宝华，刘成北，1998，气枪震源的发展与使用分析上，物探装备
[2] 月宝华，刘成北，1998，气枪震源的发展与使用分析下，物探装备。