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《中国地质大学(北京)》 2012年
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水下检波器高精度定位技术研究及在浅海地震勘探中的应用

王文争  
【摘要】:在浅海地震勘探中,水下检波器是通过抛掷的方式放到海底。由于船体晃动、船速变化以及操作人员不同水平、海流、潮汐的影响,检波器很难放置到设计位置;检波器最终在海底的实际位置与设计的接收位置会存在较大的偏差。这些误差对资料成像产生影响。从而严重影响着浅海地震数据采集质量。 目前水下定位方法主要有声波定位与初至波定位两种。声波定位方法主要存在两个问题。一是采收率低,存在解算空白点。声波定位系统工作在30-80kHz的超声波频段上,通过泥沙的吸收损失很大,应答器接收不到询问脉冲也无法发出响应脉冲。造成连续丢失定位信息。二是水下应答器故障率高。应答器是水下声波测量的关键部件之一,使用中,应答器损坏、电池电量不足、人为的设置和操作错误很难避免。而传统的初至波定位是事后定位。受到天气海况条件制约,存在极大的难度。初至波定位方法是数据采集之后,在内业处理过程中对检波器重新定位。如果检波器位置偏离设计位置较小,可以通过软件调整过来,但当发现检波器位置与设计位置存在较大偏差,影响到资料的处理和解释而需要补炮时,重新组织施工的工作量大、成本高。 近年来,利用大功率半导体开关以及多电极无电弧放电发射阵技术设计制作的脉冲电火花震源在海洋地学研究、海洋油气勘探领域得到广泛应用。与其它类型的海洋用震源相比,脉冲电火花震源输出能量可以根据水深、底质类型、施工要求的不同,在几十到数千焦耳之间进行调整,通过试验MP-25检波器接收脉冲电火花震源信号的距离可达3Km以上(500焦耳海上测试)。它具有震源子波重复性好、能量传输效率高、安全可靠、寿命长等优点。系统采用电火花震源系统作为震源,采集地震信号。实现了地震采集系统等硬件系统的同步通信,并完成了整个定位系统的硬件集成;研制完成一套从地震数据输入,到初至拾取,然后进行定位坐标解算,最后输出定位结果的软件;提出了三维空间内基于初至波进行高精度定位的方法和精度控制技术,提出了改进的能量法实现海上地震资料的初至拾取。通过试验证明,对检波器数据进行读取、计算、分析,确定检波器的实际位置,为施工现场质量控制和资料的后期处理提供了准确的基础数据。目前所设计的这套系统可以快速有效地完成浅海水下检波器的定位。可以大大提高定位精度,从而提高浅海地震资料品质。
【学位授予单位】:中国地质大学(北京)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P631.46

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【参考文献】
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