CN1083224A

CN1083224A - 气爆地震震源及***

Info

Publication number: CN1083224A
Application number: CN 92109667
Authority: CN
Inventors: 廖毅
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-08-27
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1994-03-02

Abstract

本发明属地球物理勘探中地震勘探的激振方法。其特点是采用气体***的方法激振。其用途广泛，适于煤田、石油等资源勘探，也可用于浅层地震勘探、工程地质体评价等所需激振源。气爆震源***具有装置小，能量强且重复性好，方向性、可控性好，激发成本低等特点。

Description

本发明是地震勘探中采用气体***产生地震波的一种方法。

地震勘探是利用人工激发弹性波进行地质体，岩、土、工程体探测的一种方法。因此，在地震勘探中，弹性波的激发致关重要。迄今，所广泛采用的地震震源有二类：一是******震源;二是物理***震源。前者包括利用各种***、***、子弹等引爆产生不同地震勘探目的所需地震波（弹性波、声波）的震源***。后者包括锤击、空***、电火花、机械振动、重物弹射等方法产生地震波的震源***。就我国而言，目前资源勘探多使用大能量的******震源，一般采用***引爆。对于陆地资源勘探也曾经研制过大型电火花震源和空***震源。如中国科学院电工所在83年前后曾试验过一套电火花震源，其装置庞大，使用一辆6吨卡车装载;84～85年期间中国煤田地质局安徽省煤田物测队与中国科学院海洋物探研究所（上海）合作投资5万多元研制了一套陆用空******，装置也十分庞大，除***以外还需配备发电机、空气压缩机等必须车载的设备。工程及浅层地震勘探所用震源：如***子弹震源（Shotgun source），虽然装置小，较安全，但其能量小，成本较高（每颗Buffalo gun子弹2.85美元）。此外，由美国Bison仪器有限公司生产的弹射震源（The Bison Elastic Wave Generator）重达8000磅。（Bison公司广告）。美国专利PAT-APPL-7-511372和PAT-APPL-7-387913描述了二种井中水压振动的地震波发生器。（hydraulic seismic generator）。

本发明的目的是采用混合气体***的方法产生用于不同地震勘探目的所需的各种地震波发生器。其中不仅包括可以用来产生资源勘探、浅层、工程勘探所需的纵波震源，也包括横波、面波、槽波勘探震源。具体地说：使用本方法可以完成下列地震勘探所需震源：

（1）适用于资源勘探（煤田、石油）的炮井中激发震源。对于不同直径的***孔可以做出不同直径的气爆震源，以得到不同能量和频率的地震波。

（2）小孔中激发的工程地震震源、浅层地震震源、槽波震源。

（3）桩头及水泥路面激振震源;浅水及泥池中激振震源。

（4）海洋地震源。

（5）孔间地震震源。

（6）控制***气体流方向，可以在井中产生纵波、横波、面波等有效波。

本发明的内容是采用气相***产生地震勘探及工程检测所需的地震波（机械振动波、声波）的方法。气相***是指混合气体***、气体分解***、粉尘***和喷雾***。

本发明比较于已有技术方法具有以下优点：

一.与物理***震源比较：

空***震源、电火花震源、弹射重物震源分别是将高压气体贮集的能量、高压电能及重力势能瞬间释放产生地震波的方法。而气相***是一种化学***现象，可以在极短的时间内将化学反应过程中产生的高压、高温气能释放出来产生地震波。其优点是能量强、装置小、成本低。

二.与***震源比较：

虽然都属化学***但在实施上有本质差别。***震源是采用固体***，一般需用***引爆。因此生产单位首先需建立***库和***库;在野外施工中必须要有运输***和***的专用车辆（***、***不能同车混装）;井中激发时需对***和***包装，并将其放入孔中，因此，需要人员较多（包药、下药、***三组人员）危险性大。气相***，采用一套气体震源装量，下井方便;采用电火花点火，较***安全。在能量上，可与***震源相比（因***震源存在***破坏带对地震波的强烈吸收以及沿钻孔向上传播的能量损失，其真正向下传播的能量并不很大）。在成本上，比***震源要低的多。如果采用乙炔气作为***气体的气源，可以用小型乙炔发生器在现场直接生气，所用电石（CaC₂）运输方便，价格便宜，按10升气室计算，每炮成本仅几分钱。除此之外，气爆震源还有重复性好、方向性好、易于控制等优点。可以做成许多***很难实现的震源，如激桩振源、井中连续***震源，横波震源等。

实现本发明最好方式：以乙炔气和空气混合气体作为***气体，以下面几方面说明实施方案：

图1是采用小型乙炔发生器作为气源的装置***示意图

由乙炔发生器（气源）（1）产生的乙炔气通过回火防止器（2）进入乙炔气与空气混合气室及***气室（3），当乙炔气体达到一定浓度时由火花塞（4）通过点火装置（5）点火产生爆轰。爆轰发生时释放的高速能量冲击井液（6）及井底产生地震波。井下装置由电缆线（7）提升。

图2是地面气源井中激发***示意图，其原理与图1类似，不同之处是将气源（1）置于地面，同时增加一个空气补给源（2），由此可以在一次***后由气源补给一定比例的混合气，进行多次激发。图中（1）为可燃气源，可由气瓶和乙炔发生器直接供给;（2）为空气源，可由气泵供给;（3）为混合气室和***室;（4）为点火装置;（5）为火花塞;（6）为电缆线;（7）为气管;（8）为回火防止器。

采用以上两种方案除可以在井中直接激发外，还可以做成以下震源***;

图3是激桩***示意图

将震源放在桩头或水泥路面上的载水桶中激发，即可实现对桩基和路面的激振。图中（1）水桶;（2）震源装置;（3）桩头;（4）水;

图4是直接激振震源示意图

将震源***（1）配似重物（2）直接放于水田，泥池中激发，可满足钻机不易打孔（如中国南方）地区地震勘探震源的要求。

将震源直接置于海洋或河湖中激发，可以满足海、湖地震勘探震源的要求。

Claims

1、本发明属地球物理勘探中地震勘探震源的激振方法。就现有震源技术而言：采用的主要是固体******、***引爆及物理***(***、电火花、重锤等)。其中每一种方法的激振范围使用条件均比较有限。

本发明的技术特征是：采用气相***作为地震震源的激振方法。其中气相***包括：

a.混合气体***：如空气和甲烷、汽油蒸气构成的混合气体的***；

b气体分解***：乙炔、乙烯等气体分解产生的***；

c粉尘***和喷雾***：可燃粉尘或可燃液体在喷成雾状后在剧烈燃烧时引起的***。

2、根据权利要求（1）的激振方法，其特征是以乙炔发生器或罐装乙炔气为气源的气爆震源，以空气和乙炔气在***气室中混合，由电点火装置点火的气爆震源。

3、根据权利要求1、2所述方法和震源***，其特征是在混合气室和***气室中直接由点火装置点火，由钻井，海、湖中泥浆或水直接偶合激振。

4、根据权利要求1、2所述，其特征是在桩头、路面上由载水桶中激发间接偶合激振。

5、根据权利要求1、2所述，其特征是直接在水田或地面上由***气室口向下激振。

6、根据权利要求1、2所述，其特征是控制***气口方向，产生横波震源。