[发明专利]组合式耦合地震震源激发方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种组合式耦合地震震源激发方法。

背景技术

在地质勘探中，为了准确地探明某一地区的地层结构以及矿藏的分布情况，通常通过埋于地表以下的震源药柱(也称震源弹)爆炸时激发地震波，依靠地面上接收仪器接收不同地质层的反射波来达到勘探目的。

目前，对于地质条件、岩层结构比较简单的地区，依靠传统的地震勘探激发方法以及公知的震源药柱就能得到高信噪比的地质资料，达到勘探的目的。但是对于地质结构比较复杂，例如南方复杂山地、黄土高原、沙层等地区，在进行地质勘探时，其对震源药柱发出的地震波的吸收率较高，能量衰减快，频带较窄，尤其是目的层较深时，致使反射的地震波较弱，所以很难达到地质勘探的目的。为此，人们选用高爆速的震源药柱，以使产生的地震波更好的传递至目的层，加强穿透性，但这又无法达到地质勘探领域中的阻抗耦合的效果，即阻抗耦合＝(炸药密度×炸药的爆速)/(岩石的密度×地震波的速度)，当炸药的特性阻抗等于岩石的特性阻抗时(即震源药柱的爆速与岩层速度相近)，激发的地震波的能量最大，衰减越慢，反射波越强。虽然通过将不同爆速的震源药柱组合到一起，以尽量使整个药柱组合速度与不同地层介质速度相近，但这种调节不够精确；也有的采用降低炸药装药密度或增设电子元件控制起爆时间、分段延时爆炸，以达到降低轴向爆轰速度，但是效果均不理想。

发明内容

本发明为了解决地质勘探中，对于地质条件比较复杂的地区，采用现有地震震源激发方法及震源药柱无法达到阻抗耦合效果以及无法获得高信噪比地质资料的问题，提供一种组合式耦合地震震源激发方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：组合式耦合地震震源激发方法，包括确定深井激发地层介质速度，选取激发点，在激发点处，采用已知爆速的震源药柱和耦合弹组合激发方式，根据该地层介质速度及震源药柱爆速确定耦合弹的传爆速度，然后再根据耦合弹的传爆速度计算出耦合弹内传爆线的长度，最终使得每个激发点处的震源药柱和耦合弹的组合速度与该地层介质速度相近，达到阻抗耦合效果；

上述方法中，所述耦合弹的结构包括装有传爆药的壳体，壳体内一端设有压盖，壳体内还设有与压盖连接并贯穿在壳体内的隔爆护套，隔爆护套内贯穿设有传爆线，传爆线尾端装入传爆药内，所述传爆线在壳体轴线上的投影长度即为装药长度，该传爆线及隔爆护套可呈曲折状或直线状设置在壳体内。

在不同的地质条件下，根据不同的地层介质速度，通过采用耦合弹和震源药柱组合式在同一井中间隔爆炸，结合目的层大致深度，激发层地质条件等试验，通过调节耦合弹的传爆线长度，来调节耦合弹的引爆时间，继而精确调节整个药柱的激发速度，达到不同地质条件的需求，最终实现阻抗耦合能量叠加，使弹性波更好的下传至目的层，获得理想的反射波，得到高信噪比的地质资料。

本发明所述方法易操作、控制，而且采用的耦合弹结构简单、设计合理，实现了该耦合弹与震源药柱组合后的整体速度的精确调节，达到了阻抗耦合的最佳效果，爆速调节范围为2000-6500m/s，产生的地震波频带宽，产生了地震波叠加效应，本发明提供了一种新的地震勘探激发方式，填补了国内外技术的空白，应用范围广，可以满足不同地质条件的地震勘探需求，尤其适用于山地高分辨率地震勘探，激发岩层速度在2500m/s以上的高速围岩，可以有效提高分辨率，拓宽地震频带，而且大大降低了勘探成本，获得了良好的经济效益。

附图说明

图1为本发明地震震源激发原理图

图2为本发明所述耦合弹的结构示意图

图中：1-壳体 2-压盖 3-隔爆护套 4-传爆线 5-雷管室 6-传爆药

具体实施方式