低速带测定及海上勘探.pptx

主要内容主要内容l 低速带存在及其影响低速带存在及其影响l 浅层折射法测定低速带参数基本原理浅层折射法测定低速带参数基本原理l 微地震测井微地震测井l 海上地震反射波法野外工作概述海上地震反射波法野外工作概述l 海上地震勘探特殊干扰波海上地震勘探特殊干扰波l 海上震源海上震源l 海上定位海上定位一、低速带存在及其影响一、低速带存在及其影响l在地表附近一定深度范围内，地震波的传波在地表附近一定深度范围内，地震波的传波速度往往要比它下面的地层地震波速度速度往往要比它下面的地层地震波速度低得低得多多，这个深度范围的地层称为，这个深度范围的地层称为低速带。低速带。l低速带的存在对低速带的存在对地震波能量地震波能量有强烈有强烈吸收作用吸收作用，产生产生散射散射及及噪音噪音，并使反射波旅行时，并使反射波旅行时显著增显著增大大。l由于低速带的由于低速带的厚度和波速厚度和波速都会都会沿测线方向变沿测线方向变化化，因而导致反射波，因而导致反射波时距曲线时距曲线形状的形状的畸变畸变。l在低速带底部有明显的在低速带底部有明显的速度突变速度突变，使地震，使地震射线剧烈射线剧烈弯曲弯曲，因此无论在低速带下部从什么方向向上入射，因此无论在低速带下部从什么方向向上入射的射线，通过低速带后都变成近于的射线，通过低速带后都变成近于垂直出射到地面垂直出射到地面。l在地震勘探中，讨论反射波时距曲线时，实际上做在地震勘探中，讨论反射波时距曲线时，实际上做了一系列假设的。如，了一系列假设的。如，覆盖介质是均匀的覆盖介质是均匀的、界面是界面是平面平面、激发点和接收点都在同一平面上激发点和接收点都在同一平面上等等，这些等等，这些条件常常并不能严格满足。地震勘探的生产实践显条件常常并不能严格满足。地震勘探的生产实践显示，无论是地表相对平坦的我国东部地区，还是地示，无论是地表相对平坦的我国东部地区，还是地表条件十分复杂（沙漠、戈壁、黄土塬、山前地带表条件十分复杂（沙漠、戈壁、黄土塬、山前地带等等）的西部地区，低速带测定都是野外工作的重等等）的西部地区，低速带测定都是野外工作的重要内容之一。要内容之一。l为了为了校正低速带校正低速带存在对存在对地震波传播时间地震波传播时间和和其它特点其它特点的畸变影的畸变影响，就要对响，就要对低速带的层数、厚度、波速低速带的层数、厚度、波速进进行测定，为进行必要的行测定，为进行必要的校正提供参数校正提供参数。（静校正处。（静校正处理的目的之一就是使校正后的资料尽量满足地震勘理的目的之一就是使校正后的资料尽量满足地震勘探原理的基本假设条件）探原理的基本假设条件）l表层调查方法一般分为地震勘探方法和非地震勘探表层调查方法一般分为地震勘探方法和非地震勘探方法。地震勘探方法常见的有浅层折射法、微地震方法。地震勘探方法常见的有浅层折射法、微地震测井，近年又发展了小反射法、面波法、大折射法、测井，近年又发展了小反射法、面波法、大折射法、基于初至的回折波法和层析反演法等等；非地震勘基于初至的回折波法和层析反演法等等；非地震勘探方法常见有地面地质调查、地质雷达、大地电磁探方法常见有地面地质调查、地质雷达、大地电磁测深等方法。测深等方法。二、浅层折射法测定低速带二、浅层折射法测定低速带l低速带底界低速带底界是一个是一个良好的折射界面良好的折射界面，这为我，这为我们提供了用折射法勘查低速带的可能性。们提供了用折射法勘查低速带的可能性。l在两层介质在两层介质(即只有低速带即只有低速带)的情况下的情况下，通过，通过用折射波法观测，可以得到用折射波法观测，可以得到一条直达波时距一条直达波时距曲线和一条折射波时距曲线曲线和一条折射波时距曲线，以它们作为基，以它们作为基础资料，可按下列步骤求得低速带参数。础资料，可按下列步骤求得低速带参数。(1)从从直达波直达波时距曲线可求时距曲线可求出第一层出第一层(低速带低速带)的的V0(2)从从折射波折射波时距曲线斜率时距曲线斜率可求出低速带下的可求出低速带下的高速层高速层速度速度V1把折射波的时距曲线延长与把折射波的时距曲线延长与t 轴相交，得交叉时轴相交，得交叉时t i，因，因为为又又所以所以求出求出V0、V1、ti 后，就可计算出后，就可计算出h0l对对三层介质三层介质，即同时存在，即同时存在低速带、降速带低速带、降速带的情的情况，可按下列步骤求得低速带和降速带的参数：况，可按下列步骤求得低速带和降速带的参数：用用直达波直达波时距曲线计算出时距曲线计算出低速带波速低速带波速V0用用折射波折射波I的时距曲线计算出的时距曲线计算出降速带波速降速带波速V1用用折射波折射波II的时距曲线计算出的时距曲线计算出基岩波速基岩波速V2用用折射波折射波I的交叉时的交叉时ti1求得求得低速带厚度低速带厚度h0延长延长折射波折射波II的时距曲线，得的时距曲线，得交叉时交叉时ti2求求降速带降速带厚度厚度h1l浅层折射实际上是折射波法在测定低速带中的应用。浅层折射实际上是折射波法在测定低速带中的应用。l由于一般低速带厚度不大，所以低速带底界的高速由于一般低速带厚度不大，所以低速带底界的高速层折射波层折射波盲区较小盲区较小，故此低速带总的接收长度可以，故此低速带总的接收长度可以较短，也就是说野外施工时，排列可以短些，所以较短，也就是说野外施工时，排列可以短些，所以有有“小排列小排列”或或“小折射小折射”之称。之称。l浅层折射的野外浅层折射的野外施工要求施工要求较严格较严格:要求排列要直要求排列要直检波器埋置条件要尽量一致检波器埋置条件要尽量一致炮点、检波点高程应该尽量一致炮点、检波点高程应该尽量一致l浅层折射的浅层折射的排列形式排列形式，可根据试验所获得的，可根据试验所获得的低速层其厚度和速度的不同而变化，一般有低速层其厚度和速度的不同而变化，一般有两种两种：(1)(1)第一种，排列中的道距两头小中间大第一种，排列中的道距两头小中间大这是由于在这是由于在炮点附近炮点附近直达波时距曲线视速直达波时距曲线视速度很低度很低，用，用较小的接收道距较小的接收道距才能清楚地反才能清楚地反映映直达波时距曲线的形状直达波时距曲线的形状，便于波的对比，便于波的对比识别。识别。对于对于低速带底界低速带底界高速层的折射波因视速度高速层的折射波因视速度大大，要用，要用较大的接收道距较大的接收道距才能才能满足精度满足精度要要求。求。这种方法的这种方法的优点优点是可以是可以两边放炮两边放炮，获得，获得互互换的折射波换的折射波时距曲线；时距曲线；缺点缺点是是远离炮点远离炮点处的处的道距太小道距太小，排列长度，排列长度受到限制。受到限制。(2)(2)第二种，排列中的道距采用一头小，一头大，第二种，排列中的道距采用一头小，一头大，即近即近炮点处接收道距较小，远离炮点的接收道距增大。炮点处接收道距较小，远离炮点的接收道距增大。这种方法的这种方法的优点优点是可以是可以增大排列长度增大排列长度，有利于，有利于记记录直达波录直达波和和追踪高速层追踪高速层，充分利用每个接收道；，充分利用每个接收道；缺点缺点是是效率很低效率很低，且单边放炮，且单边放炮精度不高精度不高，若需要，若需要两头放炮时两头放炮时，还，还需改变排列需改变排列，即把大小道距重新，即把大小道距重新安排。安排。l排列长度一般考虑排列长度一般考虑高速层的埋藏深度高速层的埋藏深度，并根据高速，并根据高速层折射波的时距曲线是否有足够长的长度而定。层折射波的时距曲线是否有足够长的长度而定。l往往把往往把排列长度排列长度定为定为低速层总厚度的低速层总厚度的810倍倍，对，对于十几米左右厚度的低速带来说，排列长度于十几米左右厚度的低速带来说，排列长度100200米米左右便可以了。左右便可以了。l总之总之排列长度排列长度和和道间距道间距的的选择选择，以必须保证，以必须保证低速带低速带的直达波的直达波及及高速层折射波高速层折射波都能记录到为原则都能记录到为原则。l由于测定低速带的目的是为了对反射波法的观测由于测定低速带的目的是为了对反射波法的观测结果进行校正，因此小折射的排列应最好在反射结果进行校正，因此小折射的排列应最好在反射波法的原排列地方进行铺设，在低速带分布均匀波法的原排列地方进行铺设，在低速带分布均匀的地区，可每隔一定地段放一个排列即可。的地区，可每隔一定地段放一个排列即可。l在低速带变化较大的地区，则应多布置一些排列，在低速带变化较大的地区，则应多布置一些排列，以确保以确保取准取全取准取全低速带资料，生产中往往先取低低速带资料，生产中往往先取低速带资料后作反射波法观测，也有在与反射波法速带资料后作反射波法观测，也有在与反射波法勘探的同时，在排列上先放小折射，后放大排列勘探的同时，在排列上先放小折射，后放大排列的反射。的反射。l浅层折射浅层折射一般采用一般采用浅坑爆炸浅坑爆炸，药量在保证初至波，药量在保证初至波清晰的基础上尽量减少，对于不同的地区激发条清晰的基础上尽量减少，对于不同的地区激发条件不同，一般在件不同，一般在0.2至数公斤范围内，坑深在至数公斤范围内，坑深在2050厘米左右。厘米左右。l应尽量缩小炮点至首道的距离，不使低速带的应尽量缩小炮点至首道的距离，不使低速带的直直达波在记录中漏掉达波在记录中漏掉。l由于各地区表层条件差异很大，因此在小折射施由于各地区表层条件差异很大，因此在小折射施工时的激发条件及接收条件都需要经过试验而选工时的激发条件及接收条件都需要经过试验而选择。择。l接收时必须注意使接收时必须注意使各道都能够清晰地辨认直达波各道都能够清晰地辨认直达波或或折射波的初至折射波的初至，应消除地震道间的相互感应。，应消除地震道间的相互感应。l浅层折射资料的整理目的，是为了得出低速带的浅层折射资料的整理目的，是为了得出低速带的厚度、速度厚度、速度。l关键是通过关键是通过时距曲线图时距曲线图求出各层速度和折射交叉求出各层速度和折射交叉时。时。l求取求取交叉时交叉时及及界面速度界面速度的方法很多的方法很多有延长时距曲线求交叉时法；有延长时距曲线求交叉时法；相遇法求交叉时；相遇法求交叉时；追逐法求交叉时。追逐法求交叉时。复合时距曲线求交叉时；复合时距曲线求交叉时；差异时距曲线求界面速度等等。差异时距曲线求界面速度等等。l一般因低速带较薄，往往呈水平状态，所以生产中一般因低速带较薄，往往呈水平状态，所以生产中使用使用延长时距曲线法延长时距曲线法求交叉时这一简单的方法较多。求交叉时这一简单的方法较多。注意：注意：l在生产实际中所获得的折射资料，往往出现在生产实际中所获得的折射资料，往往出现直达波直达波的时距曲线的时距曲线不是通过坐标不是通过坐标原点原点，而是和坐标原点有，而是和坐标原点有一定的距离。一定的距离。l其原因是由于接收仪其原因是由于接收仪器本器本身存在着一定的身存在着一定的延迟时延迟时(主主要是由于电阻，电容等电子元件的延迟作用造成的要是由于电阻，电容等电子元件的延迟作用造成的)。l这个仪器的延迟时也影响折射波的交叉时，因此这个仪器的延迟时也影响折射波的交叉时，因此在在求取交叉时以前，应先求出仪器的延迟时求取交叉时以前，应先求出仪器的延迟时。l一般说来，各台仪器的延迟时间是不一样的，即使一般说来，各台仪器的延迟时间是不一样的，即使同一类型的仪器延迟时间也有差别。同一类型的仪器延迟时间也有差别。l测定的方法是选一地形平坦、低速层厚度较大且较测定的方法是选一地形平坦、低速层厚度较大且较均匀分布的地段，排列和炮点严格摆成直线，量准均匀分布的地段，排列和炮点严格摆成直线，量准距离，检波器距离距离，检波器距离12米，用雷管在地面激发，然米，用雷管在地面激发，然后根据靠近炮点几道的初至画出直达波时距曲线，后根据靠近炮点几道的初至画出直达波时距曲线，并延长时距曲线到并延长时距曲线到t轴，这时得到的时间即为仪器轴，这时得到的时间即为仪器初至的延迟时间。初至的延迟时间。l求折射波交叉时必须除去仪器初至的延迟时间的影求折射波交叉时必须除去仪器初至的延迟时间的影响。响。三、三、微地震测井微地震测井l浅层折射法浅层折射法，有它的，有它的不足之处不足之处，如初至折射波所得，如初至折射波所得界面速度往往比层速度（真速度）大。界面速度往往比层速度（真速度）大。l因为因为初至波法初至波法所观测的，有时只是剖面上部所观测的，有时只是剖面上部某些高某些高速薄层速薄层的折射波，的折射波，不能反映低速带不能反映低速带的全貌。的全貌。l同时在地形复杂及低速带变化剧烈的地区，初至波同时在地形复杂及低速带变化剧烈的地区，初至波法就显得不足。法就显得不足。l而在炮井中进行微地震测井可以更加直接地研究低而在炮井中进行微地震测井可以更加直接地研究低速带的变化，因为地震波传播速度在低速带上下有速带的变化，因为地震波传播速度在低速带上下有着明显的差别。着明显的差别。l为了掌握低速层速度和厚度的变化规律，在有条件为了掌握低速层速度和厚度的变化规律，在有条件的情况下，可以在的情况下，可以在打穿低速带打穿低速带的浅井中做的浅井中做微地震测微地震测井井，以取得低速层的厚度和速度资料。，以取得低速层的厚度和速度资料。l微地震测井微地震测井也叫也叫炮井地炮井地震测井震测井。l在炮井内放炮，地面接在炮井内放炮，地面接收；或地面放炮，在炮收；或地面放炮，在炮井内接收。由深到浅逐井内接收。由深到浅逐点点(按一定间隔按一定间隔)观测，观测，获得不同深度的地震记获得不同深度的地震记录。录。l对于所获得的记录进行对于所获得的记录进行初至波初至波对比后，即可作对比后，即可作出出t-h垂直时距曲线。垂直时距曲线。地震仪地震仪激发点激发点检检波波器器l根据根据t-h曲线斜率的不曲线斜率的不同，划分出不同的速度同，划分出不同的速度层，如低速带、降速带层，如低速带、降速带(过渡带过渡带)以及下伏高速以及下伏高速的老地层。的老地层。l例如陕甘地区根据地质例如陕甘地区根据地质资料划分出层速度小于资料划分出层速度小于900米秒为低速层，米秒为低速层，速度在速度在17002100米米秒之间的为降速层，速秒之间的为降速层，速度在度在3000米秒以上的米秒以上的为高速的老地层。为高速的老地层。l上面从上面从两个方面两个方面介绍了介绍了低速带的测定低速带的测定和和计算计算。l那么那么如何对所获得的结果进行综合和分析呢如何对所获得的结果进行综合和分析呢?首先首先要对各种方法获得的数据进行比较，通常微要对各种方法获得的数据进行比较，通常微地震测井资料是作为较精确的数据，起着地震测井资料是作为较精确的数据，起着控制作控制作用；用；其次其次要沿测线绘出大比例尺的剖面图，在剖面图要沿测线绘出大比例尺的剖面图，在剖面图上绘出主要界面并注上相应的上绘出主要界面并注上相应的速度值速度值。l如果有比较多的测线作了低速带的测定，还可以作如果有比较多的测线作了低速带的测定，还可以作出出低速带平面厚度变化图低速带平面厚度变化图。l这些工作对于进一步研究低速带校正是很有价值的。这些工作对于进一步研究低速带校正是很有价值的。四、海上地震反射波法野外工作概述四、海上地震反射波法野外工作概述l海上地震工作是把海上地震工作是把地震仪器安装在船上地震仪器安装在船上，使用海上，使用海上专用的电缆和检波器，在专用的电缆和检波器，在观测船观测船航行中连续进行地航行中连续进行地震波的激发和接收。震波的激发和接收。l海上地震工作方法发展到现代阶段，具有这几方面海上地震工作方法发展到现代阶段，具有这几方面的的特点：特点：首先广泛使用非炸药震源，首先广泛使用非炸药震源，炸药震源已炸药震源已杜绝杜绝使用；使用；比陆上更早实现了野外记录比陆上更早实现了野外记录数字化数字化；使用等浮电；使用等浮电缆；单船作业，记录仪器和震源在同一条船上，缆；单船作业，记录仪器和震源在同一条船上，不需要采用松放电缆的措施就能保证连续工作。不需要采用松放电缆的措施就能保证连续工作。其次全部采用多次复盖技术，并且复盖次数较其次全部采用多次复盖技术，并且复盖次数较高。高。为了适应高复盖次数的需要，等浮电缆的为了适应高复盖次数的需要，等浮电缆的道数不断增加。在海洋中进行多次复盖观测时，道数不断增加。在海洋中进行多次复盖观测时，观测船的前进速度为观测船的前进速度为常数（恒速）常数（恒速）这一点很重这一点很重要，因为它关系到震源的要，因为它关系到震源的激发时间激发时间。但是船速。但是船速受风浪涌流等多种因素的影响，必须使用多普受风浪涌流等多种因素的影响，必须使用多普勒勒声纳声纳及时调节船速才能保持它的恒定。及时调节船速才能保持它的恒定。l此外，在海上连续工作的情况下，还有一些影响多此外，在海上连续工作的情况下，还有一些影响多次复盖的因素。次复盖的因素。l因为由于海流的影响，电缆与测线往往具有一定的因为由于海流的影响，电缆与测线往往具有一定的夹角夹角(叫做叫做电缆偏角电缆偏角)，炮点间距也不均匀，在反射，炮点间距也不均匀，在反射层倾角很大时，会造成道集内反射点之间分散性较层倾角很大时，会造成道集内反射点之间分散性较大。大。l这些问题在海上地震工作中都要注意。这些问题在海上地震工作中都要注意。l为了减小电缆偏角的影响，测线要尽可能垂直于反为了减小电缆偏角的影响，测线要尽可能垂直于反射层走向，为了减小电缆偏角本身，可以在可能条射层走向，为了减小电缆偏角本身，可以在可能条件下适当增大船速以克服侧流影响。件下适当增大船速以克服侧流影响。l最后在海上进行地震工作与陆上地震工作相比，很最后在海上进行地震工作与陆上地震工作相比，很显著的特点，是显著的特点，是需要导航定位需要导航定位，没有适当的导航定，没有适当的导航定位设备与技术位设备与技术(卫星定位卫星定位）的保证，即使地震工作本）的保证，即使地震工作本身做得很好，也会因为缺乏关于测线位置的可靠资身做得很好，也会因为缺乏关于测线位置的可靠资料而变得毫无价值。料而变得毫无价值。五、五、海上地震勘探中的干扰波海上地震勘探中的干扰波l在海上地震勘探中经常观测到一些海上特有的在海上地震勘探中经常观测到一些海上特有的干扰干扰波波，如，如重复冲击、交混回响、侧反射、底波重复冲击、交混回响、侧反射、底波等。下等。下面对它们的形成原因、性质进行一些讨论。面对它们的形成原因、性质进行一些讨论。l 海上三维测量要在若干条彼海上三维测量要在若干条彼此相距较近且平行的二维测此相距较近且平行的二维测线（线炮）上放炮（在浅水线（线炮）上放炮（在浅水环境下，采用陆上的条带放环境下，采用陆上的条带放炮技术进行数据采集比较合炮技术进行数据采集比较合适）。船航行的方向称适）。船航行的方向称纵测纵测线方向线方向，与其垂直的称，与其垂直的称横测横测线方向。线方向。l由于侧流（由于侧流（crosscurrent）的影响，接收电缆总要与真正的接）的影响，接收电缆总要与真正的接收线向边部漂离一定的距离（羽状效应）。收线向边部漂离一定的距离（羽状效应）。l实际的电缆位置和炮线方向（船的航行路线）之间的夹角称实际的电缆位置和炮线方向（船的航行路线）之间的夹角称为羽状偏角（为羽状偏角（feathering angle），此夹角不总是固定不变的，），此夹角不总是固定不变的，即使沿着单炮的电缆亦是如此。即使沿着单炮的电缆亦是如此。l虽然我们可以沿着测线虽然我们可以沿着测线2放炮，实际上是在与相邻测线有关的放炮，实际上是在与相邻测线有关的中心点上记录数据。设羽状偏角为中心点上记录数据。设羽状偏角为10，电缆长，电缆长2400米，与最远米，与最远接收器有关的中心点偏离炮线约接收器有关的中心点偏离炮线约200米以上，这种偏离距相当于米以上，这种偏离距相当于移动了四个移动了四个50米的测线间距。米的测线间距。1 1、重复冲击、重复冲击 l震源在海水中激发所产生的气泡，在静水压力作用震源在海水中激发所产生的气泡，在静水压力作用下将产生胀缩运动下将产生胀缩运动(气泡效应气泡效应)。l每次胀缩都是一个新震源。每次胀缩都是一个新震源。l重复冲击波在记录上最明显的表现为在初至波以后重复冲击波在记录上最明显的表现为在初至波以后一定时间内，再次出现与初至波的视速度及方向相一定时间内，再次出现与初至波的视速度及方向相同的振动。同的振动。l 如果没有摩擦损耗，水泡也不升到如果没有摩擦损耗，水泡也不升到水面，这个胀缩过程将无限地继续下水面，这个胀缩过程将无限地继续下去。去。l 因为气泡上面的水层阻碍它向上运因为气泡上面的水层阻碍它向上运动，当它的半径很大时，气泡的滞留动，当它的半径很大时，气泡的滞留深度差不多不变。深度差不多不变。l 当气泡的直径为最小时，水的阻力当气泡的直径为最小时，水的阻力也最小，气泡以最大的速度上升。也最小，气泡以最大的速度上升。2 2、鸣震、鸣震 l因为海水表面和海底是两个反射系数比较大的界面，因为海水表面和海底是两个反射系数比较大的界面，因此因此在夹着水层的这两个界面之间，会形成多次反在夹着水层的这两个界面之间，会形成多次反射。射。l当海底起伏不平时，由于地震波的散射和水层内多当海底起伏不平时，由于地震波的散射和水层内多次波相互干涉，会造成一种严重的干扰，称为次波相互干涉，会造成一种严重的干扰，称为交混交混回响。回响。l如果海底是比较平的，反射系数比较稳定的界面，如果海底是比较平的，反射系数比较稳定的界面，则进入水层内的能量产生多次反射造成水层共振现则进入水层内的能量产生多次反射造成水层共振现象，称为象，称为鸣震鸣震。l它具有稳定的似正弦形的波形，延续时间较长，会它具有稳定的似正弦形的波形，延续时间较长，会把有效波掩盖，是海上地震工作中一种主要干扰波。把有效波掩盖，是海上地震工作中一种主要干扰波。3 3、侧面反射波、侧面反射波 l这是指这是指海底潜山，水下暗礁等产生的反射海底潜山，水下暗礁等产生的反射，由于它不由于它不是我们在石油勘探中的研究对象，因而成为一种干扰。是我们在石油勘探中的研究对象，因而成为一种干扰。l它的强度衰减较慢，以各种不同的视速度在整张记录它的强度衰减较慢，以各种不同的视速度在整张记录上出现，有时可以连续很长。这要在解释中认真识别。上出现，有时可以连续很长。这要在解释中认真识别。4、底波、底波 l这是这是与海底界面有关的面波与海底界面有关的面波。l在浅海域，当淤泥较厚时，常观测到这种面波。在浅海域，当淤泥较厚时，常观测到这种面波。l它的特点是它的特点是频率和视速度都较低频率和视速度都较低，而且，而且离开海底即迅离开海底即迅速衰减。速衰减。l海底是个反射系数比较大的界面，因此海底是个反射系数比较大的界面，因此在夹着水层的在夹着水层的这两个界面之间，会形成多次反射。这两个界面之间，会形成多次反射。六、海上震源六、海上震源l现在海上已普遍改用非炸药震源，这是因为在海上现在海上已普遍改用非炸药震源，这是因为在海上地震工作中，炸药震源有一些明显的缺点。地震工作中，炸药震源有一些明显的缺点。l首先首先，前面已经提到，炸药在海水中爆炸会产生汽，前面已经提到，炸药在海水中爆炸会产生汽泡效应，为了不产生重复冲击，要泡效应，为了不产生重复冲击，要通过试验确定炸通过试验确定炸药的最佳沉放深度。药的最佳沉放深度。l第二第二，使用炸药震源不安全，妨碍提高海上地震勘使用炸药震源不安全，妨碍提高海上地震勘探的生产效率。探的生产效率。现代海上地震工作是在观测船航行现代海上地震工作是在观测船航行中进行的，船速一般为中进行的，船速一般为56节，即每小时节，即每小时911公里。公里。作单次复盖观测要求作单次复盖观测要求34分钟爆炸一次，多次复盖分钟爆炸一次，多次复盖则必须进一步缩短爆炸的间隔时间，甚至要十几秒则必须进一步缩短爆炸的间隔时间，甚至要十几秒钟一次。在这样短促的时间内很难将炸药包准备好，钟一次。在这样短促的时间内很难将炸药包准备好，也容易产生事故。也容易产生事故。l第三，第三，炸药震源对海洋鱼类资源有严重的杀炸药震源对海洋鱼类资源有严重的杀伤，还会造成环境污染。伤，还会造成环境污染。鉴于这些原因，现鉴于这些原因，现在已广泛使用非炸药震源。在已广泛使用非炸药震源。l海上用的非炸药震源种类很多，这里只能选择几种海上用的非炸药震源种类很多，这里只能选择几种有代表性的作简单介绍如下：有代表性的作简单介绍如下：l电火花震源电火花震源 电火花震源是利用高压电极在水中的电火花震源是利用高压电极在水中的放电效应，使其间的水介质形成通路，电极间放电放电效应，使其间的水介质形成通路，电极间放电产生的热能使海水汽化，对海水产生巨大的冲击力，产生的热能使海水汽化，对海水产生巨大的冲击力，激发出地震信号。激发出地震信号。l空气枪震源空气枪震源 它是将压缩空气在短暂的瞬间内释放它是将压缩空气在短暂的瞬间内释放于水中，可以和炸药爆炸一样，形成气泡并造成强于水中，可以和炸药爆炸一样，形成气泡并造成强烈的地震振动。海洋地震勘探中使用的各种烈的地震振动。海洋地震勘探中使用的各种空气枪空气枪的具体结构不完全一样，但它们的的具体结构不完全一样，但它们的工作原理工作原理可概括可概括如下：如下：空气压缩将空气送进空气枪的气室中并达空气压缩将空气送进空气枪的气室中并达到一定的压力。到一定的压力。工作时，用电磁阀打开气室，其中的压缩工作时，用电磁阀打开气室，其中的压缩空气即迅速进入水中形成气泡，造成振动。空气即迅速进入水中形成气泡，造成振动。气枪的具体结构有两种类型：一种是低压气枪的具体结构有两种类型：一种是低压大容积的空气枪，一种是高压小容积的空大容积的空气枪，一种是高压小容积的空气枪。气枪。l无气泡蒸汽枪无气泡蒸汽枪 无气泡蒸汽枪震源是在海水中释放无气泡蒸汽枪震源是在海水中释放高温蒸汽高温蒸汽造成地震振动，蒸汽在海水中迅速散热并造成地震振动，蒸汽在海水中迅速散热并恢复其体积可以消除气泡效应并达到良好的地震效恢复其体积可以消除气泡效应并达到良好的地震效果。果。蒸汽枪震源有许多蒸汽枪震源有许多优点优点。这种装置无笨重的转动。这种装置无笨重的转动机械或电子部件，各部分工作性能良好，无噪声机械或电子部件，各部分工作性能良好，无噪声和振动，便于使用。和振动，便于使用。它消耗的是与一般轮船所用相同的燃料。激发速它消耗的是与一般轮船所用相同的燃料。激发速度的快慢主要取决于蒸汽产量。度的快慢主要取决于蒸汽产量。l总之，现代海上地震反射工作中广泛采用各种非炸总之，现代海上地震反射工作中广泛采用各种非炸药震源，它们具有安全、频带范围可以选择等优点。药震源，它们具有安全、频带范围可以选择等优点。深水气枪在工作深水气枪在工作胜利胜利胜利胜利703703703703 28282828支支支支BOLT-2800BOLT-2800BOLT-2800BOLT-2800枪，气枪枪，气枪枪，气枪枪，气枪 总容积总容积总容积总容积2070207020702070立方英寸立方英寸立方英寸立方英寸 工作压力：工作压力：工作压力：工作压力：2000psi2000psi2000psi2000psi 枪阵峰值：枪阵峰值：枪阵峰值：枪阵峰值：85.4barm85.4barm85.4barm85.4barm七、海上定位七、海上定位l在海上地震工作及其它物探工作中，导航定位是十在海上地震工作及其它物探工作中，导航定位是十分重要的。分重要的。l没有适当的导航定位设备和技术保证，所获得的地没有适当的导航定位设备和技术保证，所获得的地震资料会因为缺乏关于测线位置的数据而变得毫无震资料会因为缺乏关于测线位置的数据而变得毫无价值。价值。l导航定位设备必须使其测线的位置能够在作图比例导航定位设备必须使其测线的位置能够在作图比例尺的精度范围之内，并用地理坐标表示出来，否则尺的精度范围之内，并用地理坐标表示出来，否则将会给编制成果图件造成困难。将会给编制成果图件造成困难。l在海上这个问题就复杂得多了，大海茫茫，无边无在海上这个问题就复杂得多了，大海茫茫，无边无际，没有地物目标。际，没有地物目标。卫星导航系统卫星导航系统(GPS)l利用卫星导航最显著的优点是不受离岸距离的限制，利用卫星导航最显著的优点是不受离岸距离的限制，而且是全天候，不分昼夜，并具有较高的精度。而且是全天候，不分昼夜，并具有较高的精度。l自自1964年美国海军首先使用人造地球卫星定位年美国海军首先使用人造地球卫星定位(称称为为NNSS系统系统NAVY Navigation Satellite System)后，后，显示出很大的优越性，并于显示出很大的优越性，并于1967年美国将卫星导航年美国将卫星导航向商业开放，向商业开放，1968年便在海洋勘探中采用卫星导航年便在海洋勘探中采用卫星导航技术。技术。l要利用人造地球卫星导航定位，必须具有下列设备要利用人造地球卫星导航定位，必须具有下列设备和条件：和条件：首先，首先，要有足够的、轨道适当的要有足够的、轨道适当的导航卫星导航卫星；其次其次必须对卫星的运行进行跟踪并及时地向卫必须对卫星的运行进行跟踪并及时地向卫星精确地预报其轨道参数，以提高定位精度；星精确地预报其轨道参数，以提高定位精度；第三，第三，卫星高速运行中发射的无线电信号频率卫星高速运行中发射的无线电信号频率有多普勒频移，必须采用专门的设备进行接收；有多普勒频移，必须采用专门的设备进行接收；最后最后轨道参数和定位的计算都必须用电子计算轨道参数和定位的计算都必须用电子计算机完成。机完成。