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在海洋油气勘探这一过程中，震源设计是关键环节，其性能的优劣直接影响采集信号的质量。气枪以其质量可靠、组合灵活、安全环保等优势成为海洋勘探领域应用最广泛的激发震源，然而，随着勘探环境的复杂化，平面阵列的激发子波难以满足高分辨率勘探需求。因此，在立体阵列的基础上，分析不同容量气枪子波信号与时间关系，通过优化沉放深度，使不同容量单枪激发产生的振幅在接收时同相叠加，达到拓宽频带和压制陷波效应，进而改进震源的性能。将优化的立体阵列与常规阵列进行属性对比，证明宽频立体气枪阵列拥有更强的振幅能量和更宽的有效频带，可明显压制陷波效应，对复杂地质目标有较好的识别效果。 相似文献
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在野外采集中考察气枪的稳定性以及室内进行确定性子波反褶积处理,都要求能够获得气枪阵列的实时远场子波。从震源子波检测方法出发,阐述了近场子波采集、幅值转换及记录流程,并列举出实测近场子波时需要考虑解决的问题;接着介绍了震源远场子波的获取方法和主要途径;震源近场子波及远场子波的实测方案,检测震源子波所需的仪器设备和采集技术方法。文中分析了气枪子波的气泡干扰问题,虚反射与后续气泡震荡间的关系以及吸收衰减对子波的影响,并根据实测远场子波,对齐氏和范氏两种气体模型进行了模拟效果对比,结果表明:采用范氏气体模型所模拟的子波与实际子波更为吻合,模拟出的气枪的子波波形、振幅大小、气泡周期上,与业界通用的Nucleus软件的模拟结果吻合较好,在后续的使用中将继续优化。 相似文献
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最近研制成功了一种适用于浅水地区进行地震勘探的高效率气枪震源.它采用直接把枪体插入泥底进行激发的工作方式,在设计上又采用了双气室联合激发的结构形式.因此,这种气枪在引爆后能充分释放高压空气,并在较大的面积上直接冲击气枪周围的泥层介质而激发强烈的地震波.这个气枪的两个气室的容积为1.5和3升,高压空气的压强为150公斤/厘米~2.测量表明:气枪在泥层中激发的地震波幅度高达20巴/米(峰-峰值);地震波的波形是单一的阻尼振荡波,没有二次以上的脉动波出现;地震波的能量谱集中在15-75赫之间, 相似文献
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南黄海崂山隆起存在新近系底界T2强反射界面,中深部发育多套碳酸盐岩高速层,并经历长期的压实作用及复杂的构造运动,波阻抗差异变小,构造特征更为复杂,使得地震波场复杂,深层有效的地震反射信号较弱,信噪比较低,成像质量较差。为了改善中-古生界反射波成像质量,着重对震源端进行攻关,优化设计了2组富低频、强能量的气枪组合震源(总容量为6390in3),分别是沉放10m的平面组合震源和"倒梯形"立体组合震源(4子阵沉放深度分别为7、10、10、7m)。通过外业试验,优选了低频更强的平面组合震源作为地震采集震源方案。与以往地震资料进行了对比,本次采集的地震资料能量衰减较慢,深层能量更强,整体改善了T2不整合面下伏反射层的成像质量,为该区的中-古生界油气勘探奠定基础。 相似文献
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为研究内孤立波质量源数值造波方法,本文采用两个点源形式的质量源,分别放置于两层流体的上下层中作为内孤立波激发源。推导源项表达式,从不可压缩流体的Navier-Stokes方程出发,结合内孤立波Kd V、e Kd V理论,基于商业软件FLUENT发展了一种内孤立波质量源数值造波方法。通过数值模拟,分析了质量源造波过程中内孤立波的生成过程,并将数值模拟结果同理论及实验作对比。结果表明:基于此方法生成的内孤立波波形、波高及波致水平速度与理论及实验吻合度较好,该方法是可行的,并且耗时短、效率高。 相似文献
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近年来,非炸药震源——气枪(PAR Air Gun),已广泛使用在海洋地震勘探。它用多枪組合法(組合数达30多只)来提高激发能量。但是,当它在浅水沼泽地区使用,由于水底与水面較近,气枪所激发的声脉冲能量輸出急剧下降。用加大枪室容积,增加气枪压力等方法,效果极不理想。本文主要叙述气枪在不改变排气口形状及激发的声脉冲波形特征情况下,增加一个带有同样排气口和加速开門活塞的第二气室,两个气室相互联合,二个活塞相互串联,构成一个串联双活塞气枪,簡称为联合气枪。由于第二气室的减压是受第一气室减压的影响,促使第二气室的开门活塞速度大大提高,贮能的高压气便得到充分有效的释放,从而达到了联合气枪的大能量声脉冲激发。为适用于浅水沼泽地区工作,现将气枪位于水中激发方式变为插入泥层中的激发方式,大大提高了声脉冲能量輸出。测量表明,联合气枪的激发能量大部分集中在10赫～80赫。主频率在35赫附近,基本符合地震勘探。在相同工作压力与容积条件下,联合气枪的激发能量比气枪大6倍以上。其地震剖面記录效果和3公斤炸药井炮相当。 相似文献
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为研究潮流能水轮机尾流场流动特性及涡结构组成,基于DDES(Delayed Detached Eddy Simulation)模型对不同流速和转速的4种工况下水轮机尾流场进行数值模拟,并进一步探究其尾流场空间涡结构的变化特性。结果表明,水轮机的数值模拟结果与试验结果能够较好吻合。对比不同工况下的尾流场模拟结果可知:水轮机尾流区域流动复杂,延迟分离涡模拟方法能有效模拟水轮机旋转过程中产生的叶尖涡、叶尖脱落涡、轮毂涡等不同涡结构,并能完整观察到叶尖涡的产生、脱落、失稳、破碎过程。转速一定时,流速越大,叶尖脱落涡、轮毂涡的发展距离越远;流速一定时,转速越大,涡的发展距离越短。本文数值模拟计算结果可为实际海况中潮流能阵列水轮机的布局提供可靠依据。 相似文献
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在RNGk-ε湍流模型下,基于Fluent平台中的DEFINE-SOURCE宏,结合KdV与eKdV理论编写相应程序,从粘性不可压缩流体的N-S方程出发,进行了基于质量源造波法的内孤立波数值模拟,并将所得模拟结果与物理实验结果、理论值及速度入口法与平板拍击法数值模拟结果进行了对比和分析。结果表明:质量源造波法所得波形与物理实验结果、理论值及速度入口法与平板拍击法数值模拟结果吻合较好,验证了本文所述质量源造波方法的可行性和有效性,且该方法对振幅水深比小于0.1和大于0.1的内孤立波均具有较好的适用性。此外,质量源造波法避免了动网格的使用、可用于研究速度边界未知的情况、耗时短、效率高、适应性强等优点为进一步研究内孤立波与海洋结构物的相互作用问题提供了一种新的实现方案。 相似文献
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CSDP-2井位于南黄海盆地中部隆起西部,是大陆架科学钻探项目在中部隆起上实施的第一口以探查印支构造面以下海相中-古生界地层属性为目标的科学钻探井,对了解中部隆起前新生代基岩地层赋存关系具有重要意义。为了获取井孔的高精度地层速度及高信噪比地震波场特征,建立准确的地震层位与钻井地层的对应关系,对该井实施了垂直地震剖面(VSP)观测。针对观测井的地震地质条件和观测目标,采用了由4条1500in3的Bolt气枪组成的大容量气枪阵列作为地震激发震源,克服了海相地层顶界面强反射对地震波强烈阻滞的难题;通过三分量数字检波器等间距观测方法,记录传播到井中的地震波场信号。现场的初步处理结果表明,获得了高信噪比的地震波场信号,纵波和转换波信号清晰、特征突出。 相似文献
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《海洋湖沼通报》2021,(4)
在Liu和Fang推导的双层Boussinesq方程基础上,将其简化为一层水波方程,并建立了基于混合4阶Adams-Bashforth-Moulton时间格式的立面二维数值模型;数值模拟了波浪在潜堤上的演化过程,并将数值计算结果与相关实验结果进行了对比,验证了该数值模型的正确性。进而在不同的入射波条件下,将沿着水深分布的水平速度和垂向速度的数值模拟结果与线性、二阶、三阶解析解解析结果进行综合对比。对比结果表明,在不同的无因次水深kh条件下,数值解与解析解的整体吻合程度较好。在不同的波陡H/L条件下,数值解展现了较好的非线性特征。在不同的波高水深比H/h条件下,数值解与解析解之间的整体差异较小。可以看到,该数值模型较好地模拟了波浪垂向速度场分布,体现了其优良的综合性能。 相似文献
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非线性波浪时域计算的三维耦合模型 总被引：3，自引：1，他引：2
将计算区域Ω划分为内域Ω1和外域Ω2(Ω2=Ω-Ω1),外域控制方程采用改进线性频散特性的二维Boussinesq方程,用预报一校正法数值求解;结构物附近的内域控制方程为三维Navier-Stokes方程,由VOF方法数值求解。通过在外域和内域相匹配的交界面上设置合适的速度和波面边界条件,建立了三维非线性波浪时域计算的耦合模型。模拟试验表明:(1)耦合模型数值波浪水池可以产生稳定的、重复性较好的波动过程;(2)用耦合模型数值波浪水池求解较大浅水区域上的非线性波浪数值计算问题可以取得较高的计算效率,同时又能得出结构物附近的复杂流场。 相似文献
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任意曲线边界条件下缓变水深水域波浪传播的数值模拟 总被引：3，自引：0，他引：3
缓坡方程被广泛地应用于描述波浪的传播变形计算,目前一般采用矩形网格求解.将计算域剖分为任意四边形网格,以格林公式为基础,在变量沿单元边界线性变化的假定下,对双曲型的波能守恒方程、波数矢无旋性方程进行离散,同时通过等参单元变换推求节点偏导数值以离散椭圆型光程函数方程,从而建立了任意曲线边界条件下缓变水深水域波浪传播的数值模拟模型.将模型应用于平行直线型等深线地形,并将计算域剖分为不规则四边形网格,对不同入射角、底坡、波高等多种组合情况比较了数值解与解析解,结果表明两者一致.应用于复杂边界的实例,数值模拟结果与物模实验值基本吻合. 相似文献