海豹九號氣槍震源船

2月10日，東方物探大港物探處2275隊墾利項目在項目驗收會上被授予“優質工程”稱號。甲方對此次勘探的地震資料相當滿意，特別是對氣槍陣列的兩子陣向三子陣發展這一技術表示肯定。這項技術是實現海上高精度勘探的重要一步，也是氣槍陣列技術發展的里程碑。

東方物探大港物探處從事灘淺海過渡帶油氣勘探已20余年，氣槍陣列設計技術綜合作業達到國際一流水平。該處通過技術創新，采用氣槍陣列技術解決了海上勘探震源信號寬頻帶問題，陣列的增加拓寬了震源信號的頻帶維度，為實現海上高精度勘探奠定基礎，走出符合自身特點的發展之路。

突破：震源技術向高端邁進

氣槍震源系統是海上勘探作業的核心部分。該處通過自主研發氣槍震源控制系統軟件，將以前單槍12秒的作業時間刷新為不足9秒。經過10余年努力，大港物探處形成灘淺海過渡帶地區高精度地震勘探技術系列PAI-Tz，為實現陸、灘、海數據的合理銜接與過渡，開發了一體化采集設計技術，打破了國外公司氣槍技術服務的封鎖。

在阿聯酋ABU-DA2B2BIYA區塊，多年來許多勘探公司對其望而卻步。原因在于當地1米至2米的淺水沼澤地形，炸藥禁用，震源車和氣槍震源船開不進去，常規勘探所應用的震源都使不上勁兒。

挑戰就是機遇，研制出一套適用于淺水震源系統勢在必行。大港物探處成立專項課題攻關小組，在震源能量的導向方面取得突破口。經過資料分析，淺水震源在低頻部分獲得了豐富的信息，30赫茲以上頻率信噪比要好于炸藥激發，說明淺水震源在激發技術方面取得有效突破，有希望取代傳統的炸藥激發方式。

“利用氣槍震源取代傳統的炸藥作業是當前世界勘探行業的大趨勢，氣槍震源擁有可控、穩定、環保等優勢，并且有消除氣泡震蕩，頻帶寬等特點。”該處副總工程師劉軍介紹，“當然，在氣槍陣列的組合上還需要進一步磨合，我們現在已經設計了多套氣槍震源設備，可滿足勘探需要。”

發展：海豹震源船又添新成員

以海豹系列為代表的氣槍震源船是大港物探處極具特色的過渡帶勘探設備。 2012年，這個處啟動海豹七號、海豹九號氣槍震源船建造項目，在東方物探造船工作領導小組的大力支持下，2013年完成建造。

海豹七號氣槍震源船采用了高速側吊氣槍震源收放系統、側吊拖曳兩用氣槍震源收放方法以及氣槍震源陣列槍杠等多項專利技術。這些技術的突破在于兩條后拖子陣列滑道、兩側吊的氣槍擺臂設置，無需改造即可直接布置2個至4個氣槍子陣和大容積勘探震源，作業能力和施工效率大幅提高。

海豹九號氣槍震源船是大港物探處結合自身在過渡帶施工的優勢，在海豹一號震源船的基礎上，開發設計的新型可解體震源船。海豹九號氣槍震源船不僅適用于里海、東非等內陸湖、海域的勘探作業，而且船體可拆解為13個模塊實現陸路運輸。同時，該船也是CCS（中國船級社）自成立以來首次認同的設計類型，在設計和建造上有新突破。

提效：創新思路有效排除故障

在海上勘探作業中有這樣一句話：氣槍一響，黃金萬兩。氣槍故障排除是提升海上勘探施工效率的因素之一，直接關系到項目運作的效益。

在不同類型的故障當中，氣槍自激出現的頻次較高。該處氣爆工程師高斌說：“自激是氣槍不受槍控器控制而自行激發的現象，在槍控器的顯示界面上無法正確顯示。在傳統的維修方式中，采用二分法結合地震資料回放排查故障，但是這種方法耗時長、嚴重影響生產時效。”

在2013年度的QC成果發布會上，該問題得到有效解決，利用近場子波檢波器對氣槍自激進行監控，通過子波數據的分析來排查自激的氣槍。這種方法使得排查氣槍故障的平均耗時大幅度降低，使海上勘探作業的有效生產時間提升了30%。

由于氣槍震源技術的推動，大港物探處2013年度兩個海上三維勘探項目均被甲方授予“優質工程”稱號。

延伸閱讀

氣槍震源技術

氣槍震源技術是利用高壓空氣迅速釋放，由氣泡的膨脹與收縮而產生地震波的一種非炸藥震源，廣泛用于海洋地震勘探，也可用在河流、湖泊、沼澤等區域，經改裝后還可作為適合陸地使用的震源。95%以上的海上勘探震源是氣槍震源。

在水域勘探中，通常采用氣槍陣列作為震源。隨著地震勘探的高保真度、寬頻帶數據采集的發展，正在逐漸形成大道數、高采樣率、小道距、小線距數據采集的趨勢。目前，勘探區域日益復雜化，包括河流、湖泊等相對封閉的水域，也包括淺海、過渡帶的海上設施密集復雜水域及深海區域。

氣槍震源作為水域地震勘探的主要震源，為了適應這一發展趨勢，對氣槍震源激發產生的地震波品質要求越來越高，主要體現在大低頻成分、多槍、多子陣、立體槍陣、高氣泡比、大容量、高能量、高穩定性和高方向性。在實際生產中，甚至要針對采集項目的特殊地層改變、設計新的陣列。

專家解讀

我國氣槍震源技術向寬頻低頻發展

李海軍（東方物探公司物探裝備研發專家）

自上世紀七八十年代美國西方地球物理公司發明了氣槍以來，氣槍作為目前最主要的海上震源勘探設備，無論在深海拖纜作業中，還是灘淺海過渡帶作業中，都發揮著重要作用。

直到1982年，我國才開始接觸氣槍震源技術，比美國等國家晚了8年左右。但相對較晚的起步卻并沒有影響我國氣槍震源技術發展的速度。經過幾十年的持續自主研發和配套裝備改造，我國氣槍震源技術已實現從追趕到領跑，整體性能達到世界先進水平，勘探領域從0米到無限水深。在激發方面，我國還形成適應不同過渡帶區域的氣槍激發技術，研制了不同容量、不同吃水深度的氣槍震源船及根據勘探區域特點靈活設計氣槍陣列的氣槍震源激發技術。

然而，隨著近些年勘探區域日益復雜化，為了能夠準確有效地勘探水域資源，對地震波品質的要求越來越高。如何拓展氣槍震源的頻譜寬度研究領域，拓寬震源頻帶寬度，提高氣槍震源低頻輸出能量？如何能夠在復雜勘探區域下得到一個能量大而均勻，頻譜寬而平滑的氣槍陣列，是目前很多技術人員研究最多的陣列設計問題。

作為地震勘探的基礎設備，優質的氣槍是設計高性能氣槍陣列的有力設備保障，直接影響氣槍震源的整體性能。而氣槍震源的優質與否除了與性能相關外，還體現在要按照施工區域地質要求選擇適合的氣槍類型，提供趨于理想的激發能量。所以了解每種氣槍的性能特點從而“對癥下藥”將是我國技術人員研究的方向。

在海洋勘探中，氣槍在一定深度的水體中釋放高壓氣體，氣體膨脹向周圍傳播，向上傳播的波遇到水面后又向下反射傳播（稱之為虛反射或鬼波），與之前向下傳播的波（稱之為直達波）之間相互疊加、干擾，影響了地震資料的頻譜帶寬。為消除或減少這種影響，技術人員需要從氣槍陣列的設計入手。據試驗表明，相對于傳統的氣槍陣列，新型多層次氣槍陣列更適用于頻率相對較低的底層，可以削弱鬼波的能量，減少鬼波對直達波的干擾。深入研究多層次氣槍陣列的設計和應用或將成為我國氣槍震源技術發展的突破口之一。