Prueba del método sísmico en la cuenca sur del Mar Amarillo

Yao Bochu, Wang Yantang, Wu Zhongliang, Luo Wenzao, Cai Feng y Gu Chang

Resumen Este artículo describe brevemente nuestra prueba de métodos de adquisición sísmica en la cuenca sur del Mar Amarillo, y analiza varios parámetros de adquisición de la calidad de los datos y discute el impacto de varios parámetros de adquisición en la calidad del perfil sísmico. Por lo tanto, el autor cree que bajo la condición de una cierta longitud del dispositivo receptor del cable sísmico, aumentar el área del conjunto de cañones de aire (es decir, aumentar la fuente de energía) y seleccionar apropiadamente la profundidad de hundimiento del cable receptor sísmico puede mejorar la calidad del perfil sísmico. y aumentar la capacidad de exploración de capas profundas. En el caso de nuestra longitud de disposición de cables 240, la profundidad de hundimiento del cable de 12 m es adecuada. Si se quiere mejorar aún más la calidad del perfil sísmico, se debe aumentar el volumen de la fuente sísmica, es decir, se debe aumentar la energía de la fuente.

Palabras clave: exploración sísmica, volumen de fuente, sedimentación, profundidad, disposición, longitud, calidad de la sección

1 Introducción

El Mar Amarillo del Sur está ubicado al este de Jiangsu Provincia y provincia de Shandong en mi país y en la península de Corea. Al oeste, el límite sur está adyacente al Mar de China Oriental desde el estuario del río Yangtze hasta la isla de Jeju en Corea del Sur, y el límite norte está conectado con el Mar Amarillo del Norte. a lo largo de la línea que va desde Chengshanjiao en la península de Shandong hasta la isla Baengnyeong en Corea del Norte. La topografía del fondo marino es plana y las líneas de profundidad del agua se distribuyen en dirección norte-sur. La profundidad del agua al oeste de 124°E es inferior a 80 m; hay un canal de agua casi de norte a sur entre 124° y 125°; E, y la profundidad del agua es superior a 100 m.

Desde la perspectiva de la estructura geológica regional, la Cuenca del Mar Amarillo del Sur está ubicada en la parte oriental de la Plataforma del Yangtze. Es adyacente a la Cuenca del Mar Amarillo del Norte (ubicada en la Plataforma del Norte de China) por la. Área de elevación de Qianliyan-Liugongdao en el norte. La zona de elevación de Fujian-Zhejiang está adyacente a la cuenca del Mar de China Oriental. La cuenca sur del Mar Amarillo está ubicada en el Mar Amarillo a 124°E. La estructura geológica regional está orientada al noreste. La formación y el desarrollo de la cuenca están controlados por la estructura orientada al noreste. La cuenca se desarrolló sobre el basamento cristalino del Presiniense, con un espesor total de estratos Paleozoico, Mesozoico y Cenozoico que supera los 15.000 m. Según la distribución de los sedimentos cenozoicos, la cuenca se puede dividir en cinco unidades estructurales secundarias: la depresión norte, el levantamiento central, la depresión sur, el levantamiento Bunansha y la depresión de Subei en tierra (Figura 1).

El 14 y 15 de agosto de 2000, el barco del Servicio Geológico Marino de Guangzhou "Treasure Hunter" realizó un terremoto en el borde norte de la depresión norte de la cuenca del Mar Amarillo Sur antes de llevar a cabo su estudio de petróleo y gas. misión en el Mar Amarillo. Experimentos de parámetros de adquisición del método. El barco "Treasure Hunter" es un barco de reconocimiento geofísico adquirido por la Oficina de Estudios Geológicos Marinos de Guangzhou a Western Geophysical Company en los Estados Unidos en 1994. Tiene una longitud de 87 m, un ancho de 14 m y un calado de 4,87 m. El barco tiene un arqueo bruto de 2619 toneladas y una velocidad máxima de 15,5 nudos. El sistema de fuente sísmica consta de cuatro subconjuntos, cada uno de los cuales está compuesto por ocho cañones de aire de manga. El volumen total de los subconjuntos es de 750 pulgadas3. La amplitud del pulso de salida del conjunto de cañones de aire es de 25 bar metros. del pulso principal al pulso de burbuja es 15:1. El cable sísmico es un cable digital MSX importado de I/O Company, con un rango dinámico instantáneo de 144dB, una resolución de 24 bits, una sensibilidad de canal de 14 voltios/bar, un máximo de 480 canales y un espaciado de canales de 12,5; metro.

Los trabajos experimentales se llevaron a cabo en un tramo de unos 25 kilómetros en el extremo norte de la línea SH-1. Se realizaron experimentos sísmicos con diferentes parámetros de adquisición y a continuación se explica el proceso del experimento costa afuera y se discuten y analizan los resultados experimentales.

2 Prueba sísmica offshore

Del 14 al 15 de agosto de 2000, el buque "Treasure Hunter" realizó una prueba de adquisición de parámetros sísmicos en el extremo norte de la línea SH-1 en el Mar Amarillo del Sur. La sección de prueba se encuentra entre el pozo Huangjiu y el pozo Huangqi en la depresión norte de la cuenca sur del Mar Amarillo (Figura 1). El volumen de la fuente de prueba principal y la profundidad de deposición del cable se prueban. Los parámetros de la prueba se muestran en la Tabla 1.

Fig.1 Croquis que muestra las líneas de prueba sísmicas en la cuenca meridional del Mar Amarillo

1—Chengshanjiao; 2-Isla Bailing: 3-Isla Chongming

La Los parámetros del sistema sísmico utilizado en el trabajo experimental son los siguientes: el número de canales sísmicos es 240, el espaciamiento entre canales es de 12,5 m, el desplazamiento mínimo es de 275 m y el espaciamiento entre disparos de 25 m, la longitud del arreglo es de 3263,675 m y el La profundidad de hundimiento del arma de aire comprimido es de 10 m.

El tramo de la línea de prueba tiene unos 25 kilómetros de longitud y está situado en el extremo norte de la línea SH-1. El barco "Treasure Hunter" navegó de un lado a otro a lo largo de la línea de reconocimiento cuatro veces y realizó cuatro pruebas sísmicas con diferentes parámetros de adquisición, cambiando el producto del conjunto de cañones de aire y la profundidad de deposición del cable. Los parámetros de adquisición se muestran en la Tabla 1.

Durante la prueba, las condiciones del mar eran buenas, la superficie del mar tenía olas de ligeras a medianas y la velocidad del barco era de 5,0 a 5,5 nudos. A excepción de algunos canales de aves acuáticas, el ruido sísmico del cable es inferior a 6 microbares.

Tabla 1 Prueba de parámetros de adquisición sísmica del Mar Amarillo del Sur

El propósito de esta prueba de parámetros de adquisición sísmica es recolectar ondas de reflexión de la interfaz estratigráfica en estratos sedimentarios profundos mesozoicos y paleozoicos para exploración profunda Los recursos de petróleo y gas proporcionan datos sísmicos de alta calidad.

3 Análisis de los resultados de las pruebas

Cuando se trabaja en el mar, es difícil registrar la señal de ondas de campo lejano de la fuente del terremoto, por lo que al realizar el análisis del espectro de la fuente del terremoto, Sólo podemos confiar en el análisis del espectro del canal sísmico. En términos generales, el espectro de la señal de un canal sísmico incluye la influencia de factores como la ondícula fuente, la absorción y dispersión de las ondas sísmicas por la formación durante el proceso de propagación de las ondas sísmicas y la respuesta de frecuencia del sistema receptor del cable sísmico. Sin embargo, para la exploración sísmica, la respuesta de frecuencia de los cables sísmicos se puede considerar constante, porque el agua de mar puede considerarse uniforme y su profundidad de hundimiento es generalmente constante o tiene pocos cambios, lo que no tiene un gran impacto en su respuesta de frecuencia; por otro lado, cuando se realiza exploración sísmica, generalmente se supone que los medios subterráneos son medios uniformemente estratificados, por lo que su respuesta de frecuencia (absorción y dispersión) a las ondas sísmicas también puede considerarse sin cambios. Por lo tanto, cuando analizamos la respuesta de frecuencia de la fuente del terremoto, podemos utilizar el espectro de la traza sísmica para analizarla.

La Figura 2 muestra el espectro de trazas sísmicas bajo varios parámetros de adquisición mencionados anteriormente. Se puede ver en la figura que al recopilar el parámetro A (Figura 2A), el espectro de la señal del canal sísmico se limita al punto de 6 dB, el rango del espectro está dentro de 3 ~ 65 Hz, los cambios de energía son estables y la línea de amplitud es recto. Este rango de frecuencia es muy adecuado para la exploración de formaciones medias a profundas. G. Henry (1997) señaló que durante la exploración sísmica convencional, la frecuencia de corte baja de la señal sísmica es de 5 a 10 Hz y la frecuencia de corte alta es de 70 a 80 Hz mientras que la exploración sísmica de alta resolución requiere la misma; La alta frecuencia de corte de la señal sísmica estará en el rango de 150 a 200 Hz en el interior. La frecuencia de corte baja aquí es de 3 Hz, que es mejor que el rango de frecuencia de la exploración sísmica convencional y favorece la exploración de estratos profundos; la frecuencia de corte alta es de 65 Hz, que es ligeramente inferior que el rango de frecuencia de la exploración sísmica convencional resumido por Enrique. Pero en comparación con el espectro de la exploración sísmica convencional, el espectro aquí es más propicio para explorar estratos profundos. En el caso del parámetro de adquisición B (Figura 2B), el rango espectral de la señal del canal sísmico está entre 8 y 65 Hz, lo que está cerca del rango espectral de la exploración sísmica convencional señalado por Henry. Sin embargo, la línea de amplitud aquí es. ondulante, reflejando grandes cambios de energía. Esta situación refleja que el conjunto fuente compuesto por tres subconjuntos de cañones de aire no es ideal y su energía de salida está distribuida de manera desigual en diferentes frecuencias, lo que no favorece la exploración sísmica. Según el parámetro C (Figura 2C), el rango del espectro del canal sísmico es de 9 a 60 Hz, que también está cerca del rango del espectro de la exploración sísmica convencional. Sin embargo, el cambio de energía aquí sigue siendo grande, lo que refleja que la profundidad del hundimiento del cable sísmico es inapropiada. Aunque el volumen total del cañón de aire permanece sin cambios, es decir, la fuente de energía permanece sin cambios, sigue siendo perjudicial para la exploración sísmica. La Figura 2D es el espectro de la señal del canal sísmico bajo la condición del parámetro de adquisición D. El rango espectral de las señales sísmicas es de 12 a 61 Hz. La frecuencia de corte baja es mayor que el rango de frecuencia de la exploración sísmica convencional, mientras que la frecuencia de corte alta es menor que el rango de frecuencia de la exploración sísmica convencional. Esto refleja que el volumen del conjunto de cañones de aire es pequeño y la profundidad del cable es pequeña, por lo que no es adecuado para la exploración sísmica convencional, especialmente para la exploración profunda. Además, la energía aquí cambia mucho con la frecuencia, lo que no favorece la exploración sísmica. Del análisis anterior, se puede ver que el espectro de la señal sísmica bajo el parámetro A es óptimo y más adecuado para la exploración de capas medias y profundas, el parámetro C está en segundo lugar, el parámetro B está bien y el parámetro D; No es adecuado para la exploración sísmica convencional. Se puede observar que en la exploración sísmica marina, la fuente de energía y la profundidad de hundimiento del cable deben seleccionarse correctamente para obtener buenas señales del canal sísmico y obtener buenos resultados de exploración sísmica.

Fig.2A El espectro sísmico usando parámetros colectivos A (la fuente es 3000in3, la profundidad del hundimiento del cable es 12 m) 3. La profundidad de la serpentina es 12 m)

Para poder comparar más a fondo el cambios en la energía del canal sísmico bajo varios parámetros de adquisición, enumeramos los perfiles sísmicos de canal único de canal corto y canal lejano. Antes de realizar estas secciones, no se realizó ninguna corrección de movimiento en las señales del canal sísmico.

Por lo tanto, al comparar estos perfiles con los perfiles superpuestos después de la corrección dinámica, existen algunas diferencias en el tiempo, especialmente el perfil único en la larga distancia, la diferencia es aún mayor.

Fig.2B El espectro sísmico utilizando los parámetros colectivos B (la fuente es 2250 in3, la profundidad de la serpentina es 12 m)

Primero, compare los perfiles individuales de paso corto bajo varios parámetros de adquisición En este momento, el desplazamiento es de 281,25 m. La Figura 3 es una sección de un solo canal cuando se recopila el parámetro A. Se puede ver en la figura que la energía de las olas reflejada por encima de 2 s (tiempo de viaje de ida y vuelta, calculado desde el fondo del mar, lo mismo a continuación) en la capa poco profunda es fuerte y continua, la energía de las olas reflejada en la capa media; de 2 a 4 s es fuerte y la reflexión es más continua; en la capa profunda, es de 5,2 s a. Aparece una onda reflejada oblicua a 6,5 ​​s. Su energía es fuerte, la reflexión es continua y la velocidad del video es de 16 Hz. Este reflejo oblicuo se extiende horizontalmente por unos 22 km (de perfil). Según el análisis del espectro de velocidad, la velocidad de esta onda reflejada es alta. Tomamos la velocidad promedio como 4,5 km/s. Entonces, la profundidad de esta interfaz de reflexión inclinada es de 8 a 16 km. En comparación con la Figura 3, la energía de todo el perfil parece ser más débil en el perfil único de paso corto cuando se recopila el parámetro B, y las ondas reflejadas poco profundas, medias y profundas son peores que las del parámetro A. Esto muestra que el volumen de la fuente y la energía de las ondas de reflexión sísmica están relacionados positivamente. Un único perfil del camino corto al recoger el parámetro C. En comparación con la Figura 3, la energía de la onda reflejada superficial es casi la misma, pero la energía de las ondas reflejadas media y profunda se debilita, lo que indica que el cable está colocado a poca profundidad y la energía de las ondas reflejadas media y profunda recibidas es debilitarse, es decir, la energía de la onda reflejada de baja frecuencia se debilitará. Un único perfil del camino corto al recoger el parámetro D. En comparación con la Figura 3, la energía de la onda de reflexión superficial se ha debilitado y la energía de las ondas de reflexión media y profunda se ha debilitado significativamente. Especialmente la onda de reflexión de 5,2 a 6,5 ​​s difícilmente se puede seguir de forma continua. Esto muestra que el volumen de la fuente se reduce y la profundidad de hundimiento del cable receptor es demasiado pequeña, lo que tiene un fuerte efecto debilitante sobre la energía de las ondas de reflexión sísmica.

Fig.2C　El espectro sísmico usando parámetros colectivos C (la fuente es 3000 in3, la profundidad del hundimiento del cable es 10 m) la profundidad del estrenador es 10 m)

Fig.2D El canal sísmico espectro utilizando el parámetro de adquisición D (fuente 2250 in3, profundidad de hundimiento del cable 10 m)

Fig.2D parámetros colectivos D (la fuente es 2250 in3, la profundidad del escariador es 10 m)

Figura 3: Perfil único de paso cercano del parámetro de adquisición A (la fuente es de 3000 in3, el cable mide 12 m)

Fig.3　El perfil sísmico de canal único de menor desplazamiento utilizando los parámetros colectivos A (la fuente es 3000 in3, la profundidad del streamer es de 12 m)

En segundo lugar, análisis comparativo del canal remoto bajo varios parámetros de adquisición Perfil único, el desplazamiento es de 3281,25 m en este momento. Debido al gran desplazamiento, el perfil no se corrigió dinámicamente, lo que provocó que la onda de reflexión del fondo marino apareciera en 1,8. La onda de reflexión poco profunda aparece entre 1,86 y 2,24 s. La onda de reflexión del sótano cenozoico aparece a 1,5 s (debajo del fondo marino) en el perfil de reflexión simple de paso corto y a 3,05 s en el perfil de paso lejano. La Figura 4 es un perfil único del canal remoto bajo la condición de recopilar el parámetro A. Se puede ver en la figura que, en comparación con la Figura 3, la energía de la sección aquí está obviamente debilitada. La energía de las ondas de reflexión de las capas media y superficial está obviamente debilitada. La onda de reflexión oblicua de 5,2 a 6,5 ​​s en la capa profunda. Aparece en esta sección entre 5,3 y 6,6 s y la energía se debilita.

Un único perfil del canal remoto bajo el parámetro de adquisición B. En comparación con la Figura 4, la característica más importante de esta sección es que la energía de las olas reflejada es débil y el ruido es grande. La energía de la onda reflejada desde la base sedimentaria del Cenozoico en 3,1 s es débil y discontinua en la dirección lateral: especialmente la onda reflejada oblicua en 5,3 a 6,6 s, la amplitud es muy débil y no se puede seguir ni comparar continuamente. Perfil remoto de disparo único con parámetros C. En comparación con la Figura 4, la energía de la onda de reflexión de la capa media aquí está debilitada y la energía de la onda de reflexión oblicua en 5,3 ~ 6,6 s es ligeramente más débil, pero se puede rastrear y comparar. Perfil remoto de disparo único bajo parámetros de adquisición D. En comparación con la Figura 4, la relación señal-ruido de esta sección es baja y el ruido es fuerte; la onda de reflexión de la capa intermedia no se puede rastrear ni comparar, y la onda de reflexión oblicua a 5,3 ~ 6,6 s es casi invisible desde la sección. .

Fig.4 El perfil sísmico de un solo canal de desplazamiento lejano utilizando los parámetros colectivos A (la fuente es 3000 in3, la profundidad del escariador es 12 m)

Del análisis comparativo de los perfiles en En la Figura 4 anterior, se puede ver que la situación reflejada por el perfil único del canal lejano en los parámetros de adquisición es similar a la reflejada por el perfil único del canal corto. Sin embargo, el perfil único del canal remoto no es sensible. a cambios en la profundidad de deposición del cable, por ejemplo, hay poca diferencia entre los perfiles del parámetro de adquisición A y el parámetro de adquisición C. Sin embargo, es muy sensible a los cambios en el volumen de la fuente, como la comparación entre el parámetro de adquisición A y el parámetro de adquisición. B. Se puede ver.

Para monitorear la calidad de los datos sísmicos recopilados, se instaló en el barco un sistema de procesamiento de datos sísmicos in situ para procesar los datos sísmicos experimentales in situ. El flujo de procesamiento en sitio se muestra en la Figura 5.

Fig.5 El diagrama de flujo del procesamiento de datos sísmicos en el barco

La Figura 6 es la superposición del procesamiento en sitio. El perfil es el perfil sísmico superpuesto al recolectar el parámetro A. En la figura se puede ver que hay una onda de reflexión superficial discordante desde 1 s en el sur hasta 0,8 s en el norte. Desde la interfaz de reflexión hasta el fondo marino, es un grupo de ondas de reflexión paralelas, casi horizontales, con una alta velocidad de video. y amplitud continua. Según datos geológicos regionales, esta discordancia debería ser la interfaz entre el Terciario Superior y el Terciario Inferior. En la parte sur del tramo existe una depresión de 1 a 1,4s, en la que se superponen al norte depósitos que pueden ser sedimentos del Terciario Inferior. Hay una discordancia de 1,8 s en el sur a 2,6 s en el norte del perfil. Un conjunto de reflexiones curvas aparecen desde esta interfaz de reflexión hacia el fondo de los sedimentos cenozoicos, que es el resultado de la compresión de la estratigrafía. De los datos geológicos regionales se infiere que se trata de un conjunto de estratos mesozoicos que fueron comprimidos durante el último movimiento Yanshaniano, formando el paisaje estructural actual. A partir de este conjunto de estratos hacia abajo, rara vez se ven ondas de reflexión en el perfil hasta que aparece una onda de reflexión oblicua desde 6,5 s en el sur hasta 5,2 s en el norte del perfil. Esta onda reflejada tiene una gran energía y puede rastrearse continuamente en secciones en dirección transversal, con una velocidad de vídeo de 16 Hz. De acuerdo con el hecho de que los estratos Paleozoicos de la Plataforma terrestre del Yangtze son depósitos de carbonatos con pocas interfaces reflectantes internas, se especula que esta fuerte interfaz reflectante debería ser la interfaz inferior de los sedimentos Paleozoicos. Según el análisis de los datos del espectro de velocidades, la velocidad de superposición de esta sección está entre 2,8 y 6,0 km/s. En esta sección, el espesor total de los sedimentos del Paleozoico al Cenozoico está entre 8 y 16 km.

En comparación con la Figura 6, las secciones sísmicas superpuestas bajo los parámetros de adquisición B, C y D tienen la misma apariencia básica y características de reflexión similares de estas tres secciones, excepto que la relación señal-ruido es menor y la amplitud de la onda de interferencia relativamente más fuerte. Esto muestra que aunque la energía de una sola sección es ligeramente más débil, después de la superposición, la calidad de la sección se puede mejorar significativamente; además, la fuente de energía (volumen) es el factor principal que controla la calidad de la sección sísmica;

Fig.6 El perfil sísmico apilado usando los parámetros colectivos A (la fuente es de 3000 in3, el cable tiene 12 m de profundidad)

Fig.6. La profundidad de la serpentina es de 12 m)

4 Discusión

De acuerdo con los resultados del análisis anterior, se puede ver que en el trabajo de exploración sísmica marina, los principales factores que afectan los resultados de la exploración sísmica deben ser: tamaño del volumen de la fuente, longitud del cable. (es decir, longitud de disposición), profundidad de hundimiento de la fuente y del cable, número de superposiciones, etc. El problema de que el tamaño del volumen de la fuente sísmica afecta directamente la calidad de la exploración se ha visto claramente en el análisis anterior y no se discutirá aquí. En este experimento en alta mar no se probó el impacto de la longitud del cable y el número de apilamientos en la calidad de la exploración. Por un lado, es difícil cambiar la longitud del cable y el número de apilamientos en los experimentos en alta mar; Dos factores en los resultados de la exploración sísmica También es obvio. En esta prueba, se probaron dos factores de adquisición importantes: el volumen de la fuente y la profundidad de hundimiento del cable sísmico.

Primero se debe discutir teóricamente el impacto de la fuente sísmica y la profundidad del hundimiento del cable en la calidad de la exploración sísmica. Este tema ha sido analizado y discutido en el apéndice de este artículo y no se repetirá aquí. Aquí solo aplicamos los resultados discutidos en el apéndice para analizar los resultados de esta prueba costa afuera. De la discusión anterior, se puede ver que el resultado del parámetro de adquisición A es mejor que el del parámetro de adquisición B, lo que muestra que bajo el mismo volumen de pistola de aire, es mejor hundir el cable sísmico a una profundidad de 12 m que húndalo a 10 m. Según los resultados analizados en el apéndice, al realizar estudios sísmicos marinos, los cables sísmicos deben colocarse a una profundidad de un cuarto de longitud de onda para recibir la amplitud máxima de las señales sísmicas. En este experimento, hay una onda de reflexión oblicua de gran amplitud a 5,2 ~ 6,5 s y la velocidad de vídeo es de 16 Hz. Dado que la velocidad de las ondas sísmicas en el agua es de 1500 m/s, la longitud de onda aparente de esta onda de reflexión sísmica en el agua es de 93,75 m y su cuarto de longitud de onda es de 26,83 m. En nuestros experimentos, las profundidades de hundimiento del cable fueron de 10 my 12 m respectivamente, lo que obviamente no es suficiente, pero todavía existe una cierta diferencia en las señales del canal sísmico recibidas por estas dos profundidades. Si se considera la incidencia vertical, según la fórmula (9) del apéndice, cuando la profundidad es de 12 m, el valor del último término de la fórmula (sen2πz/λ) es 0,71, cuando la profundidad de deposición es de 10 m, el valor de la; El último término es 0,62. El último término difiere en 0,19 a estas dos profundidades, es decir, la amplitud de la señal sísmica difiere en 0,19 veces. Esta diferencia se puede ver en los registros del parámetro de adquisición A y del parámetro de adquisición C. Por supuesto, a juzgar por la tendencia cambiante de la función seno, cuando la profundidad es de 12 m, el valor del último elemento aumenta muy lentamente a medida que aumenta la profundidad de hundimiento. Por ejemplo, cuando la profundidad aumenta a 16 m, el valor del último elemento es 0,87; después, si se aumenta la profundidad de hundimiento del cable, su cambio es menor; Por lo tanto, considerando la conveniencia de la construcción en alta mar, una profundidad de hundimiento de 12 m es más apropiada. Además, también se debe considerar la sensibilidad de recepción de las señales en las capas media y poco profunda, así como la realidad de que el Mar Amarillo del Sur es relativamente poco profundo. Es apropiado elegir una profundidad de hundimiento de 12 m. Se puede ver en este experimento de parámetros de adquisición sísmica en alta mar que, según la situación actual del equipo del barco "Treasure Hunter", es apropiado utilizar el parámetro de adquisición A para realizar estudios de petróleo y gas en el Mar Amarillo del Sur.

Apéndice

La onda sísmica es un tipo de onda elástica (Figura 1), que contiene muchos armónicos

Investigación geológica del Mar de China Meridional. 13

Donde Aj y ωj son la amplitud y la frecuencia angular de un determinado armónico j respectivamente. es el vector de dirección y es el vector de posición. Para facilitar la discusión y el cálculo, a continuación solo se analizará un armónico, con amplitud A, frecuencia angular ω y velocidad v, a saber

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Consideramos una onda plana que se propaga en el plano X-Z, independientemente de su movimiento en la dirección Y. Por tanto, la amplitud de la onda P incidente

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La amplitud de la onda reflejada P′ es

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Debido a que el vector de dirección de la onda incidente es opuesto al de la onda reflejada, existe una diferencia entre las ecuaciones (3) y (4).

Asumimos que el cable sísmico está colocado en la profundidad del agua H, es decir, Z=H. Luego, una onda sísmica P se transmite desde el subsuelo y alcanza Z=H y es recibida por el cable. ; esta onda incide sobre la superficie del mar y es La onda reflejada P′ reflejada desde la superficie del mar también es aceptada por el cable. Por lo tanto, para una onda sísmica transmitida bajo tierra, el cable sísmico en realidad recibe dos ondas: P y P′. Consideramos el desplazamiento:

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Fig.1 Un esquema que muestra la incidencia de la onda sísmica al nivel del mar desde debajo de la superficie del agua del mar

P—onda incidente; P′—onda reflejada θ—ángulo de incidencia;

A continuación se analizan dos casos. Un caso es la incidencia vertical, es decir, θ=0. Esto es para la exploración sísmica. La onda reflejada desde la profundidad se puede considerar como una incidencia aproximadamente vertical, es decir, θ. = 0; en otro caso, θ ≠ 0 (Figura 2).

(1) θ=0, entonces sinθ=0. Por lo tanto, la ecuación (5) es cero, es decir, no hay desplazamiento horizontal en este momento, solo desplazamiento vertical. Por tanto, el coeficiente de expansión de volumen

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La tensión en la dirección Z se obtiene de la ecuación (6)

Investigación geológica en el Mar de China Meridional. 13

Como se trata de agua de mar, su módulo de corte es cero, es decir, M=0, y λ es el coeficiente de Lame. Condición de límite: en la superficie del mar, la tensión en la dirección Z ?z=0, es decir,

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Es decir, A+A′=0

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Toma parte real,

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Por tanto,

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Esfuerzo vertical

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Aquí λ es la longitud de onda

a z=0, W=2Acosωt, P=0

Es decir, en la superficie del mar, el desplazamiento alcanza el valor máximo y la tensión P=0.

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Es decir, cuando la profundidad es un cuarto de longitud de onda, el desplazamiento es cero y la tensión alcanza un valor máximo.

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Es decir, cuando la profundidad es media longitud de onda, el desplazamiento alcanza un valor máximo y la tensión es cero.

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Es decir, cuando la profundidad es de tres cuartos de la longitud de onda, el desplazamiento es cero y la tensión alcanza un valor máximo.

e　δ=λ, W=2Acosωt, P=0

Es decir, cuando la profundidad es una longitud de onda, el desplazamiento alcanza un valor máximo y la tensión es cero.

En los estudios sísmicos marinos, utilizamos hidrófonos para registrar la presión. Por lo tanto, la señal máxima se puede registrar cuando el cable se hunde a una profundidad de un cuarto de longitud de onda.

Fig.2 Las curvas de desplazamiento y tensión que reciben los cables sísmicos cuando las ondas inciden verticalmente

Fig.2 >

(2) θ≠0, es decir, en en el caso de incidencia no vertical, el desplazamiento horizontal u≠0, por lo que el coeficiente de expansión de volumen

Investigación geológica en el Mar de China Meridional. 13

Obtenido a partir de las ecuaciones (5) y (6)

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Al comparar las ecuaciones (10) y (11), la amplitud de la tensión está relacionada con , es decir, con la relación entre la profundidad y la longitud de onda. Sin embargo, en la ecuación (11), luego se multiplica. por la función coseno cosθ . Por lo tanto, la relación entre la amplitud de la tensión de grabación del cable y la profundidad de deposición es similar.

La relación entre la profundidad de hundimiento del cable sísmico y la amplitud de la señal de presión registrada se analizó anteriormente. Esta relación también es similar a la relación entre la profundidad de hundimiento de la fuente sísmica y la amplitud de la señal que transmite. Porque para la fuente del terremoto, la señal sísmica emitida después de excitarla se propaga bajo tierra junto con la señal que se propaga a la superficie del mar y se refleja desde la superficie del mar. Dado que la fuente del terremoto está situada a muy poca profundidad, las dos señales en realidad se superponen y luego se propagan bajo tierra.

La superposición de las dos señales está controlada por la profundidad de la fuente sísmica. Por lo tanto, el cambio en la amplitud de la señal superpuesta está controlado por la profundidad de la fuente sísmica, al igual que en el caso de los cables sísmicos.

Referencias

1. Li Guoping, Guo Youzhong. Sismología matemática. Earthquake Press, 1978.

2. Qian Weichang, Ye Kaiyuan. Press, 1956.

3.Georges Henry.Geophysics for Sedimentary Basins.Imprimenrie Nouvelle,1997.

4.Anstey N A. ¿Qué pasó con el movimiento del suelo? The Leading Edge, 5. No. 3, 40～45, 1986.

5. Bequey M, Bernet-Rollande J O, Laurment J y Nouai G. Imágenes de yacimientos: un experimento sísmico entre pozos First Break, 10, 261 ~. 291,1992.

6.Claerbout J F.Imaging the Earth's Interior.Blackwell Scintific Publication, ()xford.UK, 1985.

7.Coppens F y Mari,J.L. Aplicación del método del tiempo de intercepción a datos acústicos de forma de onda completa.First Break,13, No.1.11～20,1995.

8.Dobrin M B y Savit C H.Introducción a la prospección geofísica.Libro de McGraw-Hill Co..Ncw York,USA,1988.

9.Koefoed O.Sobre el efecto de la proporción de Poisson de estratos rocosos sobre los coeficientes de reflexión de ondas planas.Geophysical Prospecting,3,381～387,l955.< / p>

10.Mari J L y Coppens F.Levantamiento de pozos sísmicos.Ediciones Techniq, París, Francia,1989.

11.Ongkiehong L y Askin H J.Hacia la adquisición de datos sísmicos.Primera ruptura , 6, No. 2, 46～63, 1988.

12. United Geophysical Corparation, Manual de fuentes de energía sísmica presentado en la 38ª reunión de la SEG, Denver, EE. UU., 1968.

EL EXPERIMENTO DEL MÉTODO DE PROSPECCIÓN SÍSMICA EN LA CUENCA DEL MAR AMARILLO DEL SUR

Yao Bochu, Wang Yantang, Wu Zhongliang, Luo Wenzao, Cai Feng, Gu Chang

（Servicio Geológico Marino de Guangzhou, Guangzhou 510075)

Resumen

Experimentamos el método de prospección sísmica en el

Cuenca del Mar Amarillo Meridional del 14 al 15 de agosto de 2000. Utilizamos nuestro barco "Tanbaohao", que fue comprado a la Cooperación Geofísica Occidental en 1994 para llevar a cabo el experimento. Utilizamos un transmisor sísmico de 240 canales (fabricado por la empresa I/（）. ) de sistemas de recepción y grabación, y un subconjunto de cuatro cañones de aire con un volumen total de 3000 en 3 para el sistema fuente. Probamos el volumen del conjunto de cañones de aire y la profundidad del streamer bajo el nivel del mar. ese mayor volumen del conjunto de cañones de aire y una profundidad adecuada (cerrando la cuarta longitud de onda) bajo el nivel del mar de la serpentina son una buena exploración para las capas más profundas. En este tramo prospectamos una buena reflexión de 5,2 a 6,5 ​​segundos (en dos direcciones). tiempo de viaje), y lo interpretó como el fondo de los sedimentos Paleozoicos. Por lo tanto, creemos que en la Cuenca Meridional del Mar Amarillo la profundidad del agua es demasiado poco profunda (menos de 80 m), por lo que utilizamos un sistema de transmisión de 240 canales y una profundidad de 12 m bajo el nivel del mar. , un conjunto de cuatro cañones de aire (el volumen total es de 3000 in3) y una profundidad de 10 m bajo el nivel del mar, son un buen sistema de recolección para la exploración de las capas más profundas.

Palabras clave: prospección sísmica, volumen de cañones de aire, profundidad bajo el nivel del mar, longitud compensada. Calidad del perfil