CN114296130A - 一种定向震源激发装置及地震数据采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种定向震源激发装置及地震数据采集方法，包括上盖，加装在装置上端，限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量向上传递；中管，在装置中部，盛放震源；底板，在装置中部，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源，开设沟槽造成薄弱部位，引导炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量沿沟槽内圈冲破底板；导向管，限制爆破后的能量、冲破的底板质量块周向传递；封盖，位于装置底部，在装置下放入井孔的过程中，防止泥沙等进入导向管；紧固螺栓，用于紧固上盖和中管。通过在震源腔体中产生的爆破力，冲击震源装置底板的薄弱部位，使底板在薄弱部位和装置脱离，达到定向震源激发的目的。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探技术中地震勘探震源的激振方法领域，更具体地讲，涉及一种定向震源激发装置及地震数据采集方法。
背景技术
地震勘探中的地震波是人工激发产生的。人工震源一般分为两大类型，一类是炸药震源，另一类是非炸药震源。炸药震源采用的主要是固体炸药爆炸、雷管引爆及物理爆炸(气枪、电火花、重锤等)，其中每一种方法的激振范围和使用条件均比较有限。
炸药震源作为地震勘探行业的传统震源，产生的的地震信号为脉冲信号，激发能量较强，拥有宽广的频谱，但炸药震源激发效果受地质条件影响，能量不容易控制，能量利用率低，破坏性大，施工危险性大。
在炸药震源勘探施工过程中，炸药震源药柱下入井中后，药柱周向直接和井孔内壁接触，药柱上端面至井口要用土石填井埋实，就是想利用井孔内壁、填井的土石来限制炸药震源药柱爆破时能量周向扩散和上行，从而提升炸药震源药柱爆破能量下传率。
然而在一些松软的戈壁、砂石地层，成井困难，井孔内壁、填井的土石无法对炸药震源药柱爆破时能量周向扩散和上行进行有效限制，导致这些探区使用炸药震源激发质量较差。
发明内容
本发明目的在于提供一套用于地震勘探或表层调查的定向震源激发装置及地震数据采集方法。通过限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源爆破能量横向和上行传导，引导能量下传，有效提升地震激发子波质量。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
定向震源激发装置，其主要包括上盖，加装在装置上端，限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量向上传递；
中管，在装置中部，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源；
紧固螺栓，用于紧固上盖和中管；其中，上盖和中管的连接因为内置的产生爆破力的震源不同可能会采用焊接等其它连接方式；
底板，在装置中部，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源，开设沟槽造成薄弱部位，引导炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量沿沟槽内圈冲破底板；
导向管，限制爆破后的能量、冲破的底板质量块的撞击力向周向传递；
封盖，位于装置底部，在装置下放入井孔的过程中，防止泥沙等进入导向管。
底板上开有双面环形槽、药柱安装槽。底板厚30～50毫米，底板上双面环形槽宽度5～8毫米，双侧开槽后底板槽底厚度剩余4～5毫米。底板上端面药柱安装槽直径在70～80毫米，槽深8～10毫米。
沿底板双面环形槽内侧与底板分离的质量块质量在3～4公斤。
导向管的长度在300～350毫米。
中管壁厚在12～16毫米。
紧固螺栓规格为M8-M10，长度为40～45毫米。
定向震源激发装置利用上盖、中管、底板、导向管、封盖、连接螺栓形成了整体壁厚12～16毫米、局部4～5毫米的半闭合空间，将炸药震源或其它能产生爆破力的震源放置在半闭合空间内，采用侧面封堵、顶端下压的设计有效限制炸药能量周向扩散和向上传递；引导炸药震源或其它能产生爆破力的震源爆破能量下行，冲击底板开槽薄弱部位，在爆破力作用下底板从开槽处爆开，形成定向可控激发。同时，导向管对爆破后下行的冲击波和底板质量块起导向和限制能量横传作用，使绝大部分爆破能量和质量块垂直作用在井底地面上，使爆破能量最大程度地用在纵波能量激发上。
所述定向震源激发装置还包括控制炸药震源起爆的爆炸机，此爆炸机上还有无线信号发射功能模块，用于将引爆炸药内连接的雷管的电流脉冲信号发射给地震数据采集仪器进行同步地震数据采集。
所述定向震源激发装置，在地下指定方向和方位布设或埋置的定向震源激发装置，将激发产生向地下指定方向和方位传播的地震波，实现定向地震勘探。
采用定向震源激发装置的地震数据采集方法，包括以下步骤：
S1、在地震勘探工区内按照施工设计布设的所有检波器测线上每个检波器的位置布设检波器，形成勘探采集排列；
S2、在地震勘探工区内按照施工设计布设的震源线上的井炮震源点的位置，根据设计井深、井直径等参数进行井炮钻井作业。
S3、在井炮震源点的位置钻垂直炮井，垂直炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生垂直向下传播的地震波；在井炮震源点的位置钻水平炮井或挖水平沟槽，水平炮井或水平沟槽内埋置的定向震源激发装置将激发产生向水平方向传播的地震波；如果向地下指定方向和方位钻定向井，定向炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生向地下指定方向和方位传播的地震波，实现定向地震勘探；
S4、定向震源激发装置和炸药药柱的装配：先把炸药药柱放入中管，炸药药柱尾部和底板上凹槽接触，把上盖放入中管，上盖内环面压住炸药药柱上端面，然后用螺栓把上盖和中管连接紧固。再把封盖套入导向管，装配完毕。
S5、把引爆雷管放入炸药药柱内，然后把装有炸药药柱、引爆雷管的定向震源激发装置放入井炮震源的井孔内，用土石埋井、压实。按照炸药震源勘探施工流程引爆，在引爆炸药震源的同时，爆炸机把引爆炸药内雷管的脉冲电流信号通过无线信号发射模块发射给地震数据采集仪器，便于地震数据采集仪器实施同步地震数据采集。
S6、按照步骤S1到步骤S4在地震勘探工区内的每个震源点位置井炮震源的井孔内依次布设定向震源激发装置，采集此震源点定向震源激发装置激发的人工地震波数据；
S7、对采集到的人工地震数据进行处理，获得反射波成像数据体，综合反射波成像数据体进行地下地质体的精细构造解释；
S8、对采集到的数据进行反演处理，提取相关的属性，进行地下地质体内和油气藏储层内的流体分布的综合预测、评价和定量解释。
本发明有益效果是：采用外加装置的办法限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源爆破能量横向和上行传导，引导能量下传，不改变炸药现有状态，在爆破力中增加了金属块锤击的效果，能有效提升地震激发子波质量、提高地震采集质量。
附图说明
图1是本发明的定向震源激发装置的结构示意图；
图2是本发明的定向震源激发装置的底板开槽示意图；
图3是本发明的定向震源激发装置的导向管示意图；
图4是本发明的定向震源激发装置和药柱安装示意图；
图5是本发明的定向震源激发装置激发示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施方式，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已，同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明实例的附图，对本发明的技术方案进行清楚完整的描述，显然，所描述的实例仅是本申请的一部分实例，而不是全部实例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，都应当属于本发明的保护范围。
下面介绍本发明定向震源激发装置及地震数据采集方法的一种实例。
图1是本发明的定向震源激发装置的结构示意图，图2是本发明的定向震源激发装置的底板开槽示意图，图3是本发明的定向震源激发装置的导向管示意图。本发明提供的定向震源激发装置，其主要包括上盖1，加装在装置上端，限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量向上传递；中管2，在装置中部，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源；底板3，在装置中部，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源，开设沟槽造成薄弱部位，引导炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量沿沟槽内圈冲破底板；导向管4，限制爆破后的能量、冲破的底板质量块34周向传递；封盖5，位于装置底部，在装置下放入井孔的过程中，防止泥沙等进入导向管；紧固螺栓6，用于紧固上盖和中管。
所述底板3上端面开有上环形槽31，下端面开有下环形槽32，上端面中间还开设有药柱安装槽33。
所述底板3厚30～50毫米，上环形槽31、下环形槽32宽度均为5～8毫米，双侧开环形槽后底板槽底厚度剩余4～5毫米；
所述的药柱安装槽33直径在70～80毫米之间，槽深8～10毫米；激发后，沿底板双面环形槽内侧与底板分离的质量块34质量在3～4公斤；中管2壁厚在12～16毫米。
图4、图5展示了本发明在地震勘探中是如何应用的。定向震源激发装置，主要包括上盖1、中管2、底板3、导向管4、封盖5、紧固螺栓6。上盖1和中管2通过螺栓固定连接，中管2、导向管4分别和底板3的两面焊接在一起，底板3的两面铣出圆形封闭的沟槽，沟槽内封的部分就是装置的薄弱部位。封盖5为塑料管套，和导向管4外壁紧密贴合，起到密封作用。如图2、图3所示实施例中，展示了定向震源激发装置和炸药药柱的安装、激发过程。
所述定向震源激发装置还包括控制炸药震源起爆的爆炸机，此爆炸机上还有无线信号发射功能模块，用于将引爆炸药内连接的雷管的电流脉冲信号发射给地震数据采集仪器进行同步地震数据采集。
采用定向震源激发装置的地震数据采集方法，包括以下步骤：
S1、在地震勘探工区内按照施工设计布设的所有检波器测线上每个检波器的位置布设检波器，形成勘探采集排列；
S2、在地震勘探工区内按照施工设计布设的震源线上的井炮震源点的位置，根据设计井深、井直径等参数进行井炮钻井作业。
S3、在井炮震源点的位置钻垂直炮井，垂直炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生垂直向下传播的地震波；在井炮震源点的位置钻水平炮井或挖水平沟槽，水平炮井或水平沟槽内埋置的定向震源激发装置将激发产生向水平方向传播的地震波；如果向地下指定方向和方位钻定向井，定向炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生向地下指定方向和方位传播的地震波，实现定向地震勘探；
S4、定向震源激发装置和炸药药柱的装配：先把炸药药柱7放入中管2，炸药药柱7尾部和底板3上凹槽接触，把上盖1放入中管2，上盖1内环面压住炸药药柱7上端面，然后用螺栓6把上盖1和中管2连接紧固。再把封盖5套入导向管4，装配完毕。
S5、把引爆雷管8放入炸药药柱7内，然后把装有炸药药柱7、引爆雷管8的定向震源激发装置放入井炮震源的井孔内，用土石埋井、压实。按照炸药震源勘探施工流程引爆，在引爆炸药震源的同时，爆炸机把引爆炸药内雷管的脉冲电流信号通过无线信号发射模块发射给地震数据采集仪器，便于地震数据采集仪器实施同步地震数据采集。
S6、按照步骤S1到步骤S4在地震勘探工区内的每个震源点位置井炮震源的井孔内依次布设定向震源激发装置，采集此震源点定向震源激发装置激发的人工地震波数据；
S7、对采集到的人工地震数据进行处理，获得反射波成像数据体，综合反射波成像数据体进行地下地质体的精细构造解释；
S8、对采集到的数据进行反演处理，提取相关的属性，进行地下地质体内和油气藏储层内的流体分布的综合预测、评价和定量解释。
其它未详细说明的部分均属于现有技术。
Claims (7)
1.一种定向震源激发装置，其特征在于，包括：
上盖(1)，限制炸药震源或其它能产生爆破力的震源能量向上传递；
中管(2)，盛放炸药震源或其它能产生爆破力的震源；
上盖(1)固定安装在中管(2)顶部；
底板(3)设在中管(2)内的下部，用于盛放震源。
2.根据权利要求1的所述定向震源激发装置，其特征在于，所述底板(3)上端面开有上环形槽(31)，下端面开有下环形槽(32)，上端面中间还开设有药柱安装槽(33)。
3.根据权利要求2的一种定向震源激发装置，其特征在于，所述底板(3)厚30～50毫米，上环形槽(31)、下环形槽(32)宽度均为5～8毫米，双侧开环形槽后底板(3)槽底厚度剩余4～5毫米；
所述的药柱安装槽(33)直径在70～80毫米之间，槽深8～10毫米；激发后，沿底板双面环形槽内侧与底板分离的质量块(34)的质量在3～4公斤；中管(2)壁厚在12～16毫米。
4.根据权利要求1的一种定向震源激发装置，其特征在于，中管(2)的下端还包括导向管(4)，限制爆破后的能量、冲破的底板质量块(34)的撞击力向周向传递。
5.根据权利要求1的所述定向震源激发装置，其特征在于，所述导向管(4)的底部还装有封盖(5)，防止杂物进入导向管(4)。
6.根据权利要求1的所述定向震源激发装置，其特征在于，还包括控制炸药震源起爆的爆炸机，所述的爆炸机上包括无线信号发射功能模块，用于将引爆炸药内连接的雷管的电流脉冲信号发射给地震数据采集仪器进行同步地震数据采集。
7.根据权利要求1到6任一项所述的基于定向震源激发装置的地震数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在地震勘探工区内按照施工设计布设的所有检波器测线上每个检波器的位置布设检波器，形成勘探采集排列；
S2、在地震勘探工区内按照施工设计布设的震源线上的井炮震源点的位置，根据设计井深、井直径等参数进行井炮钻井作业；
S3、在井炮震源点的位置钻垂直炮井，垂直炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生垂直向下传播的地震波；在井炮震源点的位置钻水平炮井或挖水平沟槽，水平炮井或水平沟槽内埋置的定向震源激发装置将激发产生向水平方向传播的地震波；如果向地下指定方向和方位钻定向井，定向炮井下埋置的定向震源激发装置将激发产生向地下指定方向和方位传播的地震波，实现定向地震勘探；
S4、定向震源激发装置和炸药药柱的装配：先把炸药药柱(7)放入中管(2)，炸药药柱(7)尾部和底板(3)上凹槽接触，把上盖(1)放入中管(2)，上盖(1)内环面压住炸药药柱(7)上端面，然后把上盖(1)和中管(2)连接紧固；再把封盖(5)套入导向管(4)，装配完毕；
S5、把引爆雷管(8)放入炸药药柱(7)内，然后把装有炸药药柱(7)、引爆雷管(8)的定向震源激发装置放入井炮震源的井孔内，用土石埋井、压实；按照炸药震源勘探施工流程引爆，在引爆炸药震源的同时，爆炸机把引爆炸药内雷管的脉冲电流信号通过无线信号发射模块发射给地震数据采集仪器，便于地震数据采集仪器实施同步地震数据采集；
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|---|---|---|---|---|
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| CN115291274A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-04 | 核工业航测遥感中心 | 用于震电勘探的震源激发装置及方法 |
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| CN115291274A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-04 | 核工业航测遥感中心 | 用于震电勘探的震源激发装置及方法 |
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