可控震源质量监控及分析技术原理介绍第一部分
可控震源采集技术-第一部分-精选文档
离散信号：
Φab（τ）＝Σa（t）b（t+τ）
（1）在τ＝0时，互相关函数Φab（τ）不一定具有最大值。一般情 况下，互相关函数Φab（τ）在某个 τmax值时，才达到最大值.
（2）互相关函数Φab（τ）只包含有信号 a（t）与b（t）中所共有的频 率成份，这一性质表明相关具有较强的滤波作用。 我们可以利用这一性 质选择扫描信号频率， 压制噪声干扰。
检波器记录信号
扫描信号
相关后记录地震道
宽方位角
炮线距
对称采样
检波点距 检波线距 炮点距
20
20
前 言
NOMAD65
可控震源方法是高密度宽方位地震勘探的必然选择
21
21
国外高密度地震的发展
Kuwait Minagish 工区采集参数
炮点: - 2 x 80,000lbs Mertz - 单次扫描, 625 VP/Km² - 8 m 横线, 200 m 纵线 - 7,600 单点单道接收, 检波点: - 4 m 纵距, 200 m 横距 - 8 线 , 1250 RP/Km²
2
X(t)=x1(t)+x2(t
一个复杂信号可分解为多个简谐信号的叠加：
)
x(t ) A0
A sin(2nf
n
0
t
n )
n
各简谐信号的振幅构成信号的振幅谱A(f)，各简谐信号的初始相位构
成信号的相位谱Φ(f)，振幅谱和相位谱合称频谱。频谱可用复数表示：
X(f)
A( f
)ei( f )
40
40
2.可控震源信号分析基础
序列：X(n)和Y(n)的相关： X(n)=(1,0,2,3,2,0,1) Y(n)=(1,4,1)
(17)可控震源技术 PPT课件
98 98
4.几种高效可控震源采集方式 • 有效多震源组管理减少周期时间:
- 标准 1 组震源 c 最多 95 VP / h
- 2-3 组震源采用 交替扫描 (没有重叠) c 最多 180 VP / h
sweep
move-up
listen record
激发过程中的控制主要目的在于：
– 实时控制激发质量，确认不偏离目标； – 确认激发质量异常的产生原因；
激发过程质量控制的主要方法：
– 传统的“一致性”方法； – 实时QC数据监视；
43 43
事后分析产生的超前（反馈）控制
事后分析的主要目的不是要决定是否“补炮 ”，如果真是那样，只能说明前面的工作 有较大的失误。事后QC分析的主要目的是 要防患于未然并为QC评价提供更科学、合 理的依据：
• 经验分析； • 实时现场处理分析；
45 45
检查震源的实时QC数据
震源的实时QC数据包括的主要内容：
– 图形/曲线：
• 互相关子波、相位误差曲线、输出信号振幅曲线；
– 数字型数据：
• 扫描库、信号方式、出力/相位/畸变（峰值/平均值）、检查 和、故障检测结果等；
检查的主要内容：
• 扫描信号的同一性、各震源的同步性、激发能量的均匀性； • 震源的工作状态； • 激发点的正确位置；
Cycle time
sweep
move-up
listen
record
- 2-12 组震源采用 滑动扫描 (有重叠) c 最多 720 VP / h
c 周期时间减少 c 连续记录
100
10 0
4.2. 滑动扫描，多组震源重叠采集周期，连续记录
地震勘探可控震源原理
1 可控震源1.1 可控震源使用的信号地震勘探中的激发源能量既可以用振幅高度集中的信号（如：脉冲信号，在此通常指炸药），也可以用低振幅、长信号（如：可控震源）产生。
其实，可控震源重要是依赖长时间的振动激发，得到相对弱的地震信号。
可控震源另外一个重要特征就是激发源是有限带宽的信号。
另外，可控震源激发技术只产生需要频带内的信号，而脉冲震源，如：炸药，生产的一部分频率在数据采集过程中是不予记录的。
图1 时间域与频率域内的脉冲信号与有限带宽信号炸药爆炸的过程可以用 脉冲来表示，即：一个振幅高度集中的信号在非常短的瞬间生成（图1-a），它的频谱中包含了所有的频率成分（图1-b）。
对于有限带宽信号而言，它只表示在有限带宽内（图1-c）。
在所展示的一个平坦的振幅谱（在图1-d）中只有10~60Hz的频率成分。
在可控震源中使用的信号大多形如图1-d。
1.2 如何生成一个有限带宽的震源信号如前所示，大多数信号具有有限带宽的特征，通过傅立叶变换可以得到如图1-c所示的时域上的信号。
但是一般如图1-c所示的振幅，在时域上的信号不能应用于可控震源，可控震源在激发时要求采用均衡振幅、长时间的信号。
为了能够使如图1-c所示的信号用于震源的激发，必须将该信号转化为均衡振幅、长时间的有限带宽信号。
采用频率延迟算子，就可以将短脉冲信号转化为长扫描信号。
实际上，在应用过程中，采用将短延迟用于低频、将中等水平的延迟用于中间频率、将长延迟用于高频的处理方法，就会得到一个均匀振幅、视频率从低频逐渐扫到高频结束。
这个信号看起来有些类似于正弦波，在可控震源中就称之为扫描信号。
图2 由短脉冲生成长扫描信号在图3中显示了扫描信号的合成过程。
各种不同频率成分、具有相同相位的正弦信号迭加后成为图3-a 中的信号，经过不同的延迟算子迭加后，成为图3-b中的扫描信号。
将高振幅的短脉冲信号展开成低均匀振幅的长扫描信号后总能量保持不变，因此可控震源只是一个低振幅的激发源，而不是低能量的激发源。
可控震源地震勘探发展历程和基本原理概述
amplitude
Frequency dependent delays
Generator
amplitude
Hz
10
60
Hz
10
60
由短脉冲生成长扫描信号
二、可控震源工作基本原理
S（t）＝A（t）Sin2π[F1+(F2-F1) t/2T]t
0≤t≤ TD
[1+Cosπ（t/T1+1）]/2 ，
0≤t＜T1
第一家被授权的公司是Seismograph Service Corporation（SSC）， 150美圆项技术，SSL（Seismograph Service Limited）发展了电磁“correlator”。
一、可控震源地震勘探技术发展历程
可控震源地震勘探发展历程和基本原理
主讲人：王井富 东方公司采集技术支持部
二○一七年六月
提纲
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 三、可控震源勘探技术现状及展望
一、可控震源地震勘探技术发展历程
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。
3 记录生成
Subsurface
receiver line
二、可控震源工作基本原理
3 记录生成
S11
S 21
S 31 S 41
S M 1
S12
1993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
可控震源工作原理
可控震源工作原理可控震源是指一种使用专门的设备和技术来产生地震的工具，其产生的能源通常用于地震探测、工程测量、地质勘探和研究地震动力学等领域的应用。
可控震源的工作原理基于一定的物理原理和理论模型，同时需要科学的数据采集和处理，整个过程经过多次反复测试和验证。
可控震源的工作原理是利用一定的能量源来刺激地下岩石，并观测其反应，从而推断地质结构和构造等特征。
可控震源的能量源可以是机械、电磁、火药、液压等各种形式，在刺激岩石时需要控制其强度、频率、方向等参数，以满足不同应用场合的需求。
在野外实际应用中，可控震源通常采用电磁激振器或气炮等设备，通过把能量传输到地下，观测地下反馈信号，从而推断地下构造特征、地层厚度、地下水储层等重要信息。
可控震源工作的前提是需要准确的地质资料和模型，这些模型往往是由专业地质学家、地震学家和地球物理学家利用岩石学、古地磁学、地形分析和探测数据等多种手段构建而成。
这些模型可以描绘地质背景、地层接触、构造界面等各种地质特征，为地震勘探提供数据支持和理论基础。
可控震源的工作流程一般包括以下几个步骤：1. 设计实验方案。
根据地质条件和应用需求，设计可控震源的参数和地震探测的范围和深度等基本要素。
此步骤需要结合实地勘探资料进行分析和优化，将可控震源产生的波能量最大化并使其在地下穿透深度最大化。
2. 安装设备。
将电磁激振器或气炮等设备安装在控制区域内，需要将设备牢固地固定在地面上，同时需要对设备进行电气和机械上的检测和测试。
3. 启动可控震源。
根据设计的参数和方案，对设备进行控制和调试，产生特定的能量波形，观测地下反馈信号，从而推断地下结构及其与地震活动的关系。
4. 数据处理和分析。
将收集到的数据进行处理、滤波、降噪、叠加等处理，生成图形化数据表现形式，辨识或解释所探地层或地下构造的特征。
5. 计算和评估。
根据测量结果，进行剖面重建、层析成像、三维模型重建等数据处理方法，进一步评估地下构造的特性，并根据实际应用需求判断其潜在价值和可行性。
可控震源地震勘探发展历程和基本原理概述
2020年4月26日星期日
提纲
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 三、可控震源勘探技术现状及展望
一、可控震源地震勘探技术发展历程
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。
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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:节能、环保，参数可调 可控震源的缺点：地表激发，有限频宽
一、可控震源地震勘探技术发展历程
不同可控震源高效采集的日均生产效率
日均炮数
常规技术
提纲
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 三、可控震源勘探技术现状及展望
二、可控震源工作基本原理
3 记录生成
由短脉冲生成长扫描信号
二、可控震源工作基本原理
S（t）＝A（t）Sin2π[F1+(F2-F1) t/2T]t
0≤t≤ TD
[1+Cosπ（t/T1+1）]/2 ，
0≤t＜T1
A（t）＝ 1 ,
T1≤t＜TD-T2
[1+Cosπ（1+（TD-t）/T2]/2 ， TD-T2≤t≤TD
4
一、可控震源地震勘探技术发展历程
➢ 1921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
二、可控震源工作基本原理
可控震源工作原理
可控震源工作原理可控震源是一种人工地震机构，可以产生地震波来模拟地震的效果。
其工作原理主要包括能量释放和波传播两个方面。
一、能量释放二、波传播波传播是可控震源产生地震波的另一个重要环节。
一旦能量释放，地震波将以波的形式从震源处开始传播。
地震波通过固体、液体和气体的介质传播，包括大陆地壳、海洋和大气等。
传播介质对地震波的传播速度、传播路径和波形都有着重要的影响。
可控震源通过控制能量的释放和波的传播，可以实现地震波的可控性。
具体来说，可控震源的工作原理可以分为以下几个方面：1.能量调控：可控震源通过调节能源的释放量和释放方式来控制地震波的强度和频率。
例如，可以通过控制炸药的数量和引爆时间来控制能量释放的强度和时序；或者通过调节气体的压强和喷射速度来调节能量释放的大小。
2.波形调控：可控震源可以通过调节能量释放的方式和波传播的路径来产生不同的波形。
例如，通过改变爆炸装置的摆放位置和方向，可以改变地震波的传播方向和振动模式，从而产生不同类型和频率的地震波。
3.频率调控：可控震源可以通过调节能源释放的频率来产生连续波或脉冲波。
例如，可以连续引爆炸药或持续释放压缩气体来产生连续地震波；或者间隔性地引爆炸药或释放气体来产生脉冲地震波。
4.位置调控：可控震源具有较高的位置调控性能。
通过改变震源的位置、深度和方向等参数，可以控制地震波在地球内部的传播路径和能量分布情况，从而实现地震波的精确调控。
综上所述，可控震源是一种通过控制能量释放和波传播来产生地震波的人造地震机构。
它具有能量、波形、频率和位置等多重调控性能，可以模拟地震的效果，在地震研究、地震监测和地震防灾等领域具有重要的应用价值。
可控震源车工作原理
可控震源车工作原理你有没有听说过可控震源车呀？这可是个超级有趣又很厉害的家伙呢！今天呀，我就来给你唠唠它的工作原理。
你看啊，可控震源车就像是一个会制造“小地震”的神奇车辆。
它主要的任务呢，就是给大地来点有规律的震动。
那它怎么做到的呢？这就要从它的构造说起啦。
这车子上有一个特别重要的部分，就像是它的心脏一样，那就是震源系统。
这个震源系统啊，能产生强大的能量。
想象一下，就像是一个大力士在积攒力量，准备给大地来一下呢。
这个系统里面有个东西叫振动器，振动器就像是一个超级活跃的小精灵，它可以快速地来回运动。
这个运动可不是乱运动的哦，是按照我们设定好的频率和幅度来的。
比如说，我们想要让它每秒震动10次，它就会乖乖地按照这个节奏来震动。
然后呢，这个振动器产生的震动得传递到地下呀。
这时候，就靠一个叫震板的部件啦。
震板就像是一个大脚掌，它稳稳地踩在地上，把振动器的震动传递给大地。
你可以把震板想象成一个传声筒，不过它传的不是声音，而是震动。
这个震板面积还不小呢，这样就能更好地把震动均匀地传给大地啦。
当震动传递到地下之后啊，就开始了它的奇妙之旅。
这些震动就像一个个小使者，在地下到处跑。
它们会碰到各种各样的地层结构，有的地层软乎乎的，就像棉花糖一样，震动在里面跑得就比较轻松；有的地层硬邦邦的，就像石头一样，震动在里面可能就会被挡住或者改变方向。
那为什么要给大地制造这些震动呢？这是因为呀，我们可以通过这些震动的反射情况来了解地下的秘密。
比如说，地下有没有石油啊，有没有地下水啊，地层的结构是啥样的呀。
这些震动在地下跑了一圈之后，又会反射回来。
就像你往一个黑暗的山洞里扔个小石子，小石子碰到洞壁会弹回来一样。
这时候，车上还有个很聪明的家伙，那就是信号采集系统。
这个系统就像是一个小侦探，专门收集那些反射回来的震动信号。
它把这些信号都收集起来，然后呢，再通过一些超级复杂的计算和分析，就像在解一道超级难的谜题一样。
就能得出地下的情况啦。
可控震源工作原理
可控震源工作原理可控震源，这听起来是不是有点高大上？其实啊，它的工作原理说起来还挺有趣的。
我先给您讲讲我之前遇到的一件事儿。
有一次，我跟着一个地质勘探队去野外考察，就亲眼见识了可控震源的厉害。
那是在一片广袤的荒原上，周围啥建筑都没有，只有我们这一群带着各种仪器设备的人。
当时太阳特别大，晒得人都有点晕乎。
可控震源车缓缓开过来，那家伙，个头可真大，就像个巨型的机械怪兽。
操作师傅一脸严肃地坐在驾驶室内，准备启动这个大家伙。
好了，言归正传，咱们来说说可控震源到底是咋工作的。
可控震源其实就是一种产生地震波的设备。
它可不是像天然地震那样毫无规律地乱震，而是可以被我们精准控制的。
想象一下，可控震源就像是一个大力士在有节奏地敲鼓。
它通过液压装置产生振动，这个振动的频率、振幅和持续时间都能根据我们的需要进行调整。
比如说，我们想要探测地下深处的地质结构，那就可以让可控震源发出低频、长持续时间的振动；要是想了解浅层的情况，那就调整为高频、短持续时间的振动。
在可控震源工作的时候，它会把强大的能量传递到地下。
这些能量以地震波的形式向四面八方传播。
就好像我们往平静的池塘里扔一块石头，会激起一圈圈的波纹一样。
地震波在地下传播的过程中，会遇到不同的地层和岩石。
有的地层比较松软，地震波就容易穿过去；有的地层坚硬，地震波就会被反射或者折射回来。
这些反射和折射回来的地震波，会被地面上的传感器接收。
传感器就像是灵敏的耳朵，能捕捉到这些微小的信号。
然后，通过一系列复杂的计算和处理，地质学家们就能根据这些信号构建出地下的地质图像，了解地层的分布、岩石的性质，甚至还能发现隐藏在地下的矿产资源。
再回到我在野外看到的那一幕。
可控震源启动后，发出“轰轰”的声音，地面都跟着微微颤抖。
周围的鸟儿被惊得一下子飞了起来，远处吃草的羊群也抬起头，一脸疑惑地看着这边。
等可控震源工作结束，操作师傅从车里下来，满头大汗，但脸上却带着自豪的笑容。
他跟我们说：“这可控震源啊，可是咱们地质勘探的好帮手，有了它，咱们就能更清楚地了解地下的秘密啦！”总的来说，可控震源的工作原理虽然听起来有点复杂，但其实就是通过精确控制的振动产生地震波，然后利用这些地震波来探测地下的情况。
可控震源地震采集质量监控介绍
汇报人：王井富
东方地球物理公司采集技术支持部 2017-06-21
采集技术支持部内部技术交流材料
Contents
1 Recording System Start-up Tests
2 Recording System Acceptance Tests
3 Active Recording Spread Noise & Geophone Tests 4 Vibrator Tests
2 Recording System Acceptance Tests
3 Active Recording Spread Noise & Geophone Tests 4 Vibrator Tests
5 Decoder Tests
6 LVL(uphole0 Instrument Tests
采集技术支持部内部技术交流材料
0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 Distortion %
Resistance - Ohm
SENSITIVITY
DAMPING
260 240
250
200
220 200 180
150
Strings
100
0
0
16 1 16 9 2 16 5 3 16 1 3 16 7 4 16 3 4 16 9 5 16 5 6 16 1 6 16 7 7 16 3 7 16 9 8 16 5 9 16 1 9 17 7 0 17 3 0 17 9 1 17 5 2 17 1 2 17 7 3 17 3 3 17 9 4 17 5 5 17 1 5 17 7 6 17 3 6 17 9 7 17 5 81
-可控震源车工作原理
可控震源车工作原理
《可控震源车工作原理》
嘿，你知道吗，今天我来给你讲讲那个神奇的可控震源车的工作原理。
就说有一次啊，我在一个工地上看到了一辆可控震源车，那家伙可真够大的，就像个超级大怪兽一样停在那里。
我就好奇啊，这玩意儿到底是怎么工作的呢。
我凑过去仔细观察，只见那车的大轮子特别显眼。
工作人员告诉我，这轮子可重要了，就像人的脚一样。
它通过液压系统控制，可以上下运动。
当要开始工作的时候呀，这大轮子就会有节奏地撞击地面，发出“咚咚咚”的声音，就好像在敲大地的门一样。
然后呢，通过这种撞击，它就能产生地震波啦。
这地震波可神奇了，就像会跑的小精灵一样，向地下传播。
这些地震波遇到不同的地质结构就会反射回来，然后被车上的各种仪器接收和分析。
就好像我们给地下发送了一个信号，然后等着它给我们回话一样。
通过分析这些反射回来的信息，地质学家们就能了解地下的情况啦，是不是特别厉害呀！
而且哦，这辆可控震源车还能精确地控制震源的强度和频率呢。
就像是个音乐大师一样，可以根据需要演奏出不同的节奏和旋律。
工作人员说这样就能适应不同的地质探测需求啦。
总之啊，可控震源车就是通过这样神奇的方式，帮助我们探索地下的秘密。
就像一个勇敢的探险家，在大地的深处寻找宝藏呢！怎么样，现在你对可控震源车的工作原理有点了解了吧！
哎呀，每次想到那次看到可控震源车工作的场景，我就对它的神奇原理印象更深了呢。
可控震源和相关器原理
• 富氏变换可以振幅谱和相位谱表示 U ReU j ImU U U e j
U
U
ReU ImU
2
2
ImU U a t an Re U
相关 CORRELATION
• 扫描信号幅度为常数，频率通常随时间增加而线性增加； • 当前新型震动器的电子设备，包含很大的数字扫描信号库，操作员可 以很容易选择任意形式的扫描信号，而且也不限于线性扫描信号。 • 扫描信号的起始和终止要求为锥形，除了避免引起Gibbs现象外，震 源车系统的惯性也不能响应信号的突变
噪声对可控震源记录的影响
可控震源系统能够恢复隐藏在噪声内的反射信号
相关 CORRELATION
• 扫描信号发生器
• 应用数字扫描信号发生器，最终的信号可以叫做参考扫描信号，可选 择的参数有：起始频率、终止频率和扫描长度其典型值如下： • 起始频率 f1：4 ～20 Hz； • 终止频率 f2：40 ～ 100 Hz ： • 扫描长度 T：8 ～ 20 S；
相关 CORRELATION
可控震源系统的理论
• 由可控震源产生的原始地震数据u(t)是参考扫描信号和 大地响应e(t)的卷积； e(t)可看做反射系数的尖峰信号 序列
ut swt et
• 在频率域上式可写作：
U
U SW E
应用MATLAB生成的VIBROSEIS仿真地震信号
Seismic signal 4 2 0 -2 -4 0 1000 2000 3000 Reference signal 1 0.5 0 -0.5 -1 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 4000 5000 6000 7000
可控震源原理及说明
可控震源工作原理张宏乐概论1.引言利用可控震源人工激发地震波，是进行地震勘探的•种重要方法。
这种勘探方法最早出现的时间可以上溯到上个世纪50年代，当时在美国的•些石油公司最初开始出现以连续振动为特征的非爆炸地而震源的可控震源雏形，由此开创了可控震源技术应用于地震勘探之先河。
随着国外可控震源技术的日趋成熟，到了上个世纪70年代中期，我国开始引进国外可控震源设备和技术以应用于国内地震勘探。
与此同时，在吸收消化国外先进技术的基础上，开始着手依靠国内技术力量和设备，自行开发研制KZ系列国产可控震源。
由于可控震源所产生的信号频谱和基本特性可以人为控制，可以在设计震源扫描信号时避开某些干扰频率，还能对地层对地震信号的吸收作用进行补偿，这是其它人匸地而震源和炸药震源难于做到的，所以利用可控震源进行地震勘探可以得到反射能虽足够，信噪比和信号分辨率能够满足地质勘探需要的资料，因此在过去的几十年中可控震源技术在国内外都得到了较快发展，无论从震源的机械液压系统和电控系统技术发展水平，还是震源野外施工方法和震源资料处理技术都已逐渐提高和日臻完善。
近些年来，为了捉高地震资料的信噪比和分辨能力，国内和国外生产厂家竞相利用现代科学技术的•些最新研究成果应用于可控震源的研究，设计和开发，已生产出最人静态推力近30吨的、可以适应更加广泛地震勘探目的、可在多种地面道路行驶的宽频大吨位可控震源，出现了可以灵活控制震源传入大地地面力幅度和地面力控制方式、以数字自适应控制技术为基础的. 可自动进行可控震源系统识别、安装，并能对震源实施实时的质量控制技术的电控系统，从而扩人了可控震源应用领域，促使可控震源技术得以广泛应用于国内外地震勘探施工，成为了•种重要的地震勘探设备。
2.可控震源与炸药震源信号特征的区别amplitude1-b ------------------------------------ --------------------------------- Hz图1可控震源信号与炸药震源信号特点比较炸药震源和•些用于地震勘探的地面震源，如落重震源、电火花震源和陆地气枪震源等非爆炸地而震源所产生的地震信号•样，都是作用时间很短，信号振幅能量高度集中的脉冲信号，它们都属于脉冲震源。
可控震源质量监控及分析技术原理介绍第一部分
2.3 常见可控震源类型
可控震源分类
根据动力系统 (1) 电磁震源 (2) 液压震源 根据激发能量级别 (流行分法 流行分法) 流行分法 (1) 26,000lb(12Tons) (2) 39,000lb(18Tons) (3) 44,000lb(20Tons) (4) 50,000lb(23Tons) (5) 60,000lb(28Tons) (6) 80,000lb(40Tons) 其它 …
– ION:
• LRS315,LRS321,AHV IV 623
– BGP:
• KZ-7,KZ-13,KZ-23,KZ-28,KZ34
东方地球物理公司采集技术支持部
2.3 常见可控震源类型
ION公司AHV-IV震源： SERCEL SM26HD/623B震源：
362/364
东方地球物理公司采集技术支持部
东方地球物理公司采集技术支持部
2.1 可控震源发展简历
(Conoco)公司球物 1952.8.2,Bill Doty, Continental Oil Company (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, 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； 层的反射时间内信号不能重复； 1952.8.3,John Crawford, Conoco,提出用正弦曲线作为扫描信号， Conoco,提出用正弦曲线作为扫描信号， 提出用正弦曲线作为扫描信号 震源施工理论的雏形。 震源施工理论的雏形。 Crawford、 Doty、 Miller形成专利 形成专利。 1953.1 John Crawford、Bill Doty、Bill Miller形成专利。 1960，Conoco决定推出这项技术，并授权进行工业化生产。 1960，Conoco决定推出这项技术，并授权进行工业化生产。 决定推出这项技术 第一家被授权的公司是Seismograph Corporation（SSC）， 第一家被授权的公司是Seismograph Service Corporation（SSC）， 150美圆/每个可控震源队 每天 并且有保密协议。 每天， 150美圆/每个可控震源队·每天，并且有保密协议。 美圆 1961年 Conoco释放了这项技术，SSL（ 1961年，Conoco释放了这项技术，SSL（Seismograph Service 释放了这项技术 Limited）发展了电磁“correlator 。 Limited）发展了电磁“correlator”。
可控震源应用实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解可控震源的工作原理和特点。
2. 掌握可控震源在地震勘探中的应用方法。
3. 通过实验，验证可控震源在地震勘探中的有效性。
二、实验原理可控震源（可控震源地震勘探技术，简称VSP）是一种人工激发地震波的方法，通过控制震源的位置、时间、能量等因素，实现地震波的精确激发和接收。
与传统地震勘探方法相比，可控震源具有以下特点：1. 激发地震波可控性强，可以精确控制地震波的传播方向和能量。
2. 地震波频率高，分辨率高，有利于精细地质结构的探测。
3. 可进行三维地震勘探，提高勘探精度。
三、实验仪器与设备1. 可控震源设备：包括震源控制器、震源发射器、震源接收器等。
2. 地震数据采集系统：包括地震数据采集器、地震道放大器、地震道记录仪等。
3. 地震数据处理软件：用于地震数据的采集、处理和分析。
四、实验步骤1. 实验场地选择：选择一个适合进行可控震源实验的场地，要求场地平坦、开阔，无障碍物。
2. 设备安装：将可控震源设备安装在实验场地上，确保设备稳定可靠。
3. 震源激发：根据实验要求，控制震源发射器激发地震波，记录地震波传播过程。
4. 地震数据采集：通过地震数据采集系统，记录地震波接收到的数据。
5. 数据处理与分析：利用地震数据处理软件，对采集到的地震数据进行处理和分析，提取地震波信息。
五、实验结果与分析1. 震源激发效果：通过实验，可控震源成功激发出地震波，且地震波传播稳定，无杂波干扰。
2. 地震波接收效果：地震数据采集系统成功接收到了地震波，信号清晰，无失真。
3. 地震数据处理与分析：通过对地震数据的处理和分析，成功提取出了地震波信息，为后续地质结构探测提供了依据。
六、实验结论1. 可控震源在地震勘探中具有显著的应用价值，可以有效提高勘探精度。
2. 通过实验，验证了可控震源在地震勘探中的有效性，为实际工程应用提供了参考。
3. 可控震源在地震勘探中的应用，有助于揭示地质结构，为资源勘探、灾害预测等领域提供技术支持。
可控震源原理及说明
可控震源原理及说明可控震源是一种可以人为激发地震的技术方法，通过对地下的岩石进行特定方式的冲击，从而产生地震波。
它被广泛应用于地震勘探、地震研究和地震工程等领域。
可控震源的原理主要包括产生地震波的机制和相应的控制方法。
可控震源的本质是通过施加合适的力量对岩石进行激发，从而产生地震波。
在地震勘探中，一般采用高能量的震源，如爆炸装置或震源车等，通过震波的反射和折射来获取地下岩石的信息。
在地震研究和地震工程中，可控震源一般采用震源车和震源器等设备，能够精确控制震源的特性和参数，从而实现对地震波的控制。
可控震源的控制方法有多种，包括控制震源的位置、能量、频率和形状等。
首先，控制震源的位置可以通过定位系统来实现，能够精确确定震源所在的位置，从而实现对地震波的控制。
其次，控制震源的能量是指对地下岩石施加的力量大小，通过调节震源的能量可以控制地震波的振幅和能量，进而影响地震波的传播范围和强度。
再次，控制震源的频率是指地震波的振动频率，通过调节震源的频率可以控制地震波的波长和传播速度。
最后，控制震源的形状是指地震波的波形，在实际应用中可以通过改变震源的冲击方式和参数来实现。
可控震源的应用主要体现在以下几个方面。
首先，可控震源可以用于地震勘探，通过产生地震波来探测地下岩石的结构和性质，为勘探工作提供必要的地质信息。
其次，可控震源可以用于地震研究，通过产生地震波来模拟真实的地震活动，从而研究地震波的传播规律和地震发生机制。
再次，可控震源可以用于地震工程，通过产生地震波来评估和改善建筑物和基础设施的地震抗震性能，提高地震安全水平。
最后，可控震源还可以用于地震预警，通过对地下的地震波进行实时监测和分析，提前预警可能的地震事件，减少地震灾害的损失。
总之，可控震源是一种基于人工激发地震波的技术方法，通过操控震源的位置、能量、频率和形状等参数，实现对地震波的精确控制。
它在地震勘探、地震研究和地震工程等领域有着广泛的应用，为科学研究和工程应用提供了重要的技术手段。
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2.2 可控震源工作原理
S（t）＝ （t）Sin2π[F1+(F2-F1) t/2T]t （ ）＝ ）＝A（ ） 0≤t≤ TD
[1+Cosπ（t/T1+1）]/2 ， （ 0≤t＜T1 ） ＜ A（t）＝ 1 , T1≤t＜TD-T2 （ ）＝ ＜ [1+Cosπ（1+（TD-t）/T2]/2 ， TD-T2≤t≤TD （ （ ） 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 式中， 为扫描信号S 的振幅包络函数，T1、T2称为斜坡长度。F1为扫 称为斜坡长度 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 为扫描信号的终了频率， 为扫描振动持续时间， 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。 扫描长度。
2.2 可控震源工作原理
10H z + 20H z + 30H z + 40H z + 50H z + + + + + =
+ 60H z
=
扫描信号的合成过程。各种不同频率成分、 扫描信号的合成过程。各种不同频率成分、具有相同相位的正弦信号 迭加后成为图a中的信号，经过不同的延迟算子迭加后，成为图b 迭加后成为图a中的信号，经过不同的延迟算子迭加后，成为图b中的 扫描信号。 扫描信号。 东方地球物理公司采集技术支持部
线性升频扫描信号
线性降频扫描信号
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2.2 可控震源工作原理
可控震源相关记录形成示意图
道表示地层反射特性曲线， 道为传入大地的可控震源信号， 第1道表示地层反射特性曲线，第2道为传入大地的可控震源信号，第3、4、5 道表示地层反射特性曲线 道为传入大地的可控震源信号 、 、 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、 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 成可控震源原始记录,如图中第 道所示曲线。 如图中第6道所示曲线 成可控震源原始记录 如图中第 道所示曲线。 东方地球物理公司采集技术支持部
2.2 可控震源工作原理
相关子波分辨率定义为相关子波的主波峰穿越时移座标 的两个交点的时间间隔R ,分辨率反映了扫描信号相关子波的 分辨率，它与扫描信号的中心频率f0有关： R＝1/2f0 分辨率可以通过增加信号的高频成份来加以改善
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2.2 可控震源工作原理
相关子波的宽度指相关子波主体部分的长度，也称相关子波延续时间,相关 子波宽度（T）＝2/绝对频宽（Δ）,相关子波宽度也将影响震源相关记录的分辨 能力，扫描信号绝对频宽Δ越宽，则相关子波宽度越窄。
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2.2 可控震源工作原理
井炮激发：11口×8米×3公斤 井炮激发：11口
震源激发：4台×2次、8－72Hz、12秒扫描、70％出力 72Hz、12秒扫描 70％ 秒扫描、 震源激发：
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2 可控震源质量监控及分析技术原理介绍
2.1 可控震源发展简历 2.2 可控震源工作原理 2.3 常见可控震源类型 2.4 可控震源主要结构 2.5 可控震源施工参数介绍 2.6 可控震源的质量控制参数 2.7 可控震源无线一致性和有线一致性野外操作步骤 2.8 可控震源无线一致性和有线一致性室内分析方法 2.9 可控震源属性文件的分析方法 2.10 DGPS在可控震源施工中的应用 DGPS在可控震源施工中的应用
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2.1 可控震源发展简历
(Conoco)公司球物 1952.8.2,Bill Doty, Continental Oil Company (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, 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； 层的反射时间内信号不能重复； 1952.8.3,John Crawford, Conoco,提出用正弦曲线作为扫描信号， Conoco,提出用正弦曲线作为扫描信号， 提出用正弦曲线作为扫描信号 震源施工理论的雏形。 震源施工理论的雏形。 Crawford、 Doty、 Miller形成专利 形成专利。 1953.1 John Crawford、Bill Doty、Bill Miller形成专利。 1960，Conoco决定推出这项技术，并授权进行工业化生产。 1960，Conoco决定推出这项技术，并授权进行工业化生产。 决定推出这项技术 第一家被授权的公司是Seismograph Corporation（SSC）， 第一家被授权的公司是Seismograph Service Corporation（SSC）， 150美圆/每个可控震源队 每天 并且有保密协议。 每天， 150美圆/每个可控震源队·每天，并且有保密协议。 美圆 1961年 Conoco释放了这项技术，SSL（ 1961年，Conoco释放了这项技术，SSL（Seismograph Service 释放了这项技术 Limited）发展了电磁“correlator 。 Limited）发展了电磁“correlator”。
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2.1 可控震源发展简历
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2.1 可控震源发展简历
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2.1 可控震源发展简历
高效采集技术与高分辨采集技术结合:HPVA、HFVS+交替（滑动） 高效采集技术与高分辨采集技术结合:HPVA、HFVS+交替（滑动）等 :HPVA 交替 5、6… 单台随机激技术（ISS） 4 单台随机激技术（ISS） 多套同步及滑动技术（DS3） 3 多套同步及滑动技术（DS3） 2 滑动扫描技术 1 交替扫描采集技术
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2.2 可控震源工作原理
评价相关子波优劣的三个原则： (1)相关子波峰值振幅在零时间表的位置（中心）：它 决定了参考信号与可控震源信号间的启动同步精度。 (2)相关子波的正、负旁瓣幅值（越小越好）：在通常 情况下相关子波正、负边应该对称，否则，则意味参 考信号与可控震源信号之间存在着相位误差。 (3)可控震源相关记录时间座标上正、负方向相关旁瓣 水平（越小越好） ：若相关边叶幅值较大，则意味着 可控震源信号中含有较强的谐波成分。
– ION:
• LRS315,LRS321,AHV IV 623
– BGP:
• KZ-7,KZ-13,KZ-23,KZ-28,KZ34
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2.3 常见可控震源类型
ION公司AHV-IV震源： SERCEL SM26HD/623B震源：
362/364
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δ (t)
amplitude
t
炸药震源
Hz
可控震源
10
60
Hz
可控震源信号与炸药震源信号特点比较 东方地球物理公司采集技术支持部
2.2 可控震源工作原理
Frequency dependent delays G enerator
amplitude
amplitude
10
60
Hz
10
60
Hz
由短脉冲生成长扫描信号 东方地球物理公司采集技术支持部
可控震源质量监控及分析技术原理介绍
来源：王井富
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2 可控震源质量监控及分析技术原理介绍
2.1 可控震源发展简历 2.2 可控震源工作原理 2.3 常见可控震源类型 2.4 可控震源主要结构 2.5 可控震源施工参数介绍 2.6 可控震源的质量控制参数 2.7 可控震源无线一致性和有线一致性野外操作步骤 2.8 可控震源无线一致性和有线一致性室内分析方法 2.9 可控震源属性文件的分析方法 2.10 DGPS在可控震源施工中的应用 DGPS在可控震源施工中的应用
+
单 台 点 源 激 发 （ V1 ） 高 保 真 技 术 （ HFVS ） 低 频 率 扫 描 技 术 (MD)
可控震源常规采集技术 东方地球物理公司采集技术支持部
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2.1 可控震源发展简历 2.2 可控震源工作原理 2.3 常见可控震源类型 2.4 可控震源主要结构 2.5 可控震源施工参数介绍 2.6 可控震源的质量控制参数 2.7 可控震源无线一致性和有线一致性野外操作步骤 2.8 可控震源无线一致性和有线一致性室内分析方法 2.9 可控震源属性文件的分析方法 2.10 DGPS在可控震源施工中的应用 DGPS在可控震源施工中的应用
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2.2 可控震源工作原理
扫描信号的绝对频宽一样( 扫描信号的绝对频宽一样(即Δ＝24HZ)，但相对频宽各不相 24HZ)， 由图中曲线可以清楚地看到相对频宽越窄， 同，由图中曲线可以清楚地看到相对频宽越窄，相关子波清晰 度就越差。 度就越差。
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2.2 可控震源工作原理
APM
R adio
Auto correlation result
Pilot Cross correlation result SU1/6
A uxiliary line
VE432-DPG
T
R ad io
Pilot
M ERTZ VIBRATOR
+
VE432-DSD
GF
可控震源野外地震采集系统示意图
2.2 可控震源工作原理
相关实现过程
Φab（ ）＝Σa（ Φab（τ）＝Σa（t）b（t+τ） Σa t+τ）
(1) 压缩扫描信号 (2) 滤波
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