二氧化碳相变技术应用于新型震源研发的可行性研究
发布时间：2021-06-23 10:26
为了研究二氧化碳物理相变技术应用于新型震源研发的可行性,在地下成层性较好的某煤田地震测区,开展了利用二氧化碳相变技术激发地震波的野外人工震源激发-接收实验.并与传统炸药震源进行了对比.地震数据利用Aries2.66型垂直分量反射地震仪和PDS-2型三分量地震仪接收.根据实测地震数据,从野外地震记录震相识别,初至波传播距离分析,震源近场地震信号时频分析,CO2相变激发震源子波提取和基于CO2震源子波的地震初至波波形反演实验等多个方面,进行了关于CO2相变激发技术能否产生地震波信号以及能否将其应用于新型震源研发的可行性研究.研究结果表明CO2物理相变膨胀能够产生能量集中的地震波信号;在实验区地质条件和激发参量下地震记录中初至波的可识别的传播距离约为1km;震源近场地震信号的主频集中在8～13Hz;利用震源近场数据提取了CO2震源子波;通过地震初至波波形反演实验认为这种震源子波能够应用于波形反演等方面的研究.因为CO2相变激发具有绿色、环保、安全等方面的优点,若...
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(07)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
CO2(a）及炸药震源（b）垂直分量地震记录
采用相同的数据分析方法对本次实验共13次激发产生的震源近场地震波信号进行分析处理，得到的震源近场地震波信号主频统计分析结果如图6所示．可以看到，总体而言本次实验激发产生的震源近场地震波信号的主频都不高，而炸药震源略高于二氧化碳相变激发．据此建议，针对目前的CO2地震波激发装置，将其应用于人工地震勘探工作时可优先考虑选用固有频率5 Hz以下的低频检波器．3 二氧化碳震源子波
其中，Δτ为初至波走时残差，表示观测地震数据对时间的导数，表示模拟地震数据对时间的导数，在反演算法方面，可采用通过求取目标泛函对模型参数的导数寻找迭代更新方向，然后通过三点抛物线方法等求取迭代步长实现对模型更新的梯度导引类反演方法（Zheng et al.,2013）．在本研究中实现速度模型迭代更新的详细步骤为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]Characteristics of the Seismic Waves from a New Active Source Based on Methane Gaseous Detonation[J]. WANG Weitao,WANG Xiang,MENG Chuanmin,DONG Shi,WANG Zhigang,XIE Junju,WANG Baoshan,YANG Wei,XU Shanhui,WANG Tao. Earthquake Research in China. 2019(02)
[2]华北地区地震震源机制分区特征[J]. 林向东,袁怀玉,徐平,杨选,徐志国,孙海霞,侯丽娟,徐晟涛,奚冲霄. 地球物理学报. 2017 (12)
[3]低渗煤层定向多簇气相压裂瓦斯治理技术研究与实践[J]. 曹运兴,张军胜,田林,翟红,傅国廷,唐军华. 煤炭学报. 2017(10)
[4]Seismic airgun exploration of continental crust structures[J]. CHEN Yong,WANG BaoShan,YAO HuaJian. Science China（Earth Sciences）. 2017(10)
[5]各向异性地球物理与矢量场[J]. 王赟,杨顶辉,殷长春,高原. 科学通报. 2017(23)
[6]单程波角度域内压制多次波偏移假象[J]. 郑忆康,王一博,常旭,姚振兴. 地球物理学报. 2016(12)
[7]基于Hilbert变换的全波场分离逆时偏移成像[J]. 王一博,郑忆康,薛清峰,常旭,Tong W.Fei,Yi Luo. 地球物理学报. 2016(11)
[8]Practices and Advances in Exploring the Subsurface Structure and Its Temporal Evolution with Repeatable Artificial Sources[J]. Wang Baoshan,Ge Hongkui,Wang Bin,Wang Haitao,Zhang Yuansheng,Cai Huiteng,Chen Yong. Earthquake Research in China. 2016(03)
[9]气枪震源资料反褶积方法及处理流程研究[J]. 翟秋实,姚华建,王宝善. 中国地震. 2016(02)
[10]甘肃祁连山主动源重复探测项目建设及震源重复性分析[J]. 张元生,郭晓,秦满忠,刘旭宙,魏从信,沈旭章,颜文华,邹锐,尹亮,王亚红,孙点峰,冯红武,张丽峰,郭瑛霞. 中国地震. 2016(02)
硕士论文
[1]液态二氧化碳相变致裂机理及应用效果分析[D]. 郭杨霖.河南理工大学 2017
[2]高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究[D]. 张军胜.河南理工大学 2014
[3]地震信号反褶积与子波提取若干问题研究[D]. 袁园.电子科技大学 2013
本文编号：3244769
【文章来源】：地球物理学报. 2020,63(07)北大核心EISCICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
CO2(a）及炸药震源（b）垂直分量地震记录
采用相同的数据分析方法对本次实验共13次激发产生的震源近场地震波信号进行分析处理，得到的震源近场地震波信号主频统计分析结果如图6所示．可以看到，总体而言本次实验激发产生的震源近场地震波信号的主频都不高，而炸药震源略高于二氧化碳相变激发．据此建议，针对目前的CO2地震波激发装置，将其应用于人工地震勘探工作时可优先考虑选用固有频率5 Hz以下的低频检波器．3 二氧化碳震源子波
其中，Δτ为初至波走时残差，表示观测地震数据对时间的导数，表示模拟地震数据对时间的导数，在反演算法方面，可采用通过求取目标泛函对模型参数的导数寻找迭代更新方向，然后通过三点抛物线方法等求取迭代步长实现对模型更新的梯度导引类反演方法（Zheng et al.,2013）．在本研究中实现速度模型迭代更新的详细步骤为：
【参考文献】：
期刊论文
[1]Characteristics of the Seismic Waves from a New Active Source Based on Methane Gaseous Detonation[J]. WANG Weitao,WANG Xiang,MENG Chuanmin,DONG Shi,WANG Zhigang,XIE Junju,WANG Baoshan,YANG Wei,XU Shanhui,WANG Tao. Earthquake Research in China. 2019(02)
[2]华北地区地震震源机制分区特征[J]. 林向东,袁怀玉,徐平,杨选,徐志国,孙海霞,侯丽娟,徐晟涛,奚冲霄. 地球物理学报. 2017 (12)
[3]低渗煤层定向多簇气相压裂瓦斯治理技术研究与实践[J]. 曹运兴,张军胜,田林,翟红,傅国廷,唐军华. 煤炭学报. 2017(10)
[4]Seismic airgun exploration of continental crust structures[J]. CHEN Yong,WANG BaoShan,YAO HuaJian. Science China（Earth Sciences）. 2017(10)
[5]各向异性地球物理与矢量场[J]. 王赟,杨顶辉,殷长春,高原. 科学通报. 2017(23)
[6]单程波角度域内压制多次波偏移假象[J]. 郑忆康,王一博,常旭,姚振兴. 地球物理学报. 2016(12)
[7]基于Hilbert变换的全波场分离逆时偏移成像[J]. 王一博,郑忆康,薛清峰,常旭,Tong W.Fei,Yi Luo. 地球物理学报. 2016(11)
[8]Practices and Advances in Exploring the Subsurface Structure and Its Temporal Evolution with Repeatable Artificial Sources[J]. Wang Baoshan,Ge Hongkui,Wang Bin,Wang Haitao,Zhang Yuansheng,Cai Huiteng,Chen Yong. Earthquake Research in China. 2016(03)
[9]气枪震源资料反褶积方法及处理流程研究[J]. 翟秋实,姚华建,王宝善. 中国地震. 2016(02)
[10]甘肃祁连山主动源重复探测项目建设及震源重复性分析[J]. 张元生,郭晓,秦满忠,刘旭宙,魏从信,沈旭章,颜文华,邹锐,尹亮,王亚红,孙点峰,冯红武,张丽峰,郭瑛霞. 中国地震. 2016(02)
硕士论文
[1]液态二氧化碳相变致裂机理及应用效果分析[D]. 郭杨霖.河南理工大学 2017
[2]高河煤矿气相压裂强化增透瓦斯快速抽采技术研究[D]. 张军胜.河南理工大学 2014
[3]地震信号反褶积与子波提取若干问题研究[D]. 袁园.电子科技大学 2013
本文编号：3244769
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/dqwllw/3244769.html
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