胜利705气枪船震源设备的研究与应用

朱利平(中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司 山东东营 257000)

一、前言

胜利705气枪震源船于2010年12月建造完成，2011年投产使用，该船配备国际先进的震源、轮机、导航等系统，集机、电、液、气控一体。为更好的了解、掌握胜利705气枪震源船设备的性能和特点，充分检验震源设备在震动环境下及特殊工况海域的工作能力，找出设备运行的关键技术环节，更好地服务生产，所以组织技术人员对胜利705船的震源、气枪、枪控、阵列的应用进行跟踪、研究，对下一步该船的优化运行，具有重要的指导意义。

二、主要研究内容

1.LMF空压机组

(1)润滑系统：活塞式压缩机的曲轴齿轮和十字头导环润滑，由曲轴轴承驱动的齿轮油泵进行强制的润滑来完成。

(2)冷却系统：螺杆式压缩机油冷却器、活塞式压缩机的油冷却器、主发动机和压缩空气冷却器的闭合的冷却水环路通过冷却水泵给压，并且在海水热交换器中再次冷却。冷却系统由两个闭合的单独的淡水回路组成，(压缩机和发动机)并带有两个淡水/海水热交换器。海水温度为+35环境温度以及进口温度不能超过+45℃(=113oF)。

(3)控制监测系统：压缩机组为半自动化控，是建立在SIMATIC S7-400程序逻辑控制系统，西门子-MPI母线相交是包括在每一个中央处理器中并被连接一个附加的程序逻辑控制系统，这个控制单元是由安装在排气管路上的一个或两个压力传感器来进行控制的。运行和监测是由连接到MPI母线系统上的一个图示控制盘来实现的。

(4)高压系统：在活塞式压缩内完成2，3，4级气体压缩，空气达到工作所需的高压状态。压缩机的每个空气压缩阶段都安装有安全阀、温度传感器、压力传送器/开关、用于监督液位和流量开关，发生故障自动关闭。

2.气枪、枪控系统

气枪采用BOLT 1900-LLX枪型。气枪控制系统为32道BIGSHOT气枪控制器：可以控制和监视多达32条气枪，16个近场检波器通道，16个深度传感器或压力传感器通道,两个管汇压力传感器接口。由四部分组成：一是BSCTL-32，此模块是主控模块，包含电子器件和软件，用于控制系统时序、采集BSPWR模块的数据、计算并调整枪同步、生成头段数据、和监视管汇压力等。二是BSPWR-4。这是BIGSHOT的电源模块。每一个电源模块可接8条枪和四个水下深度/压力传感器。三是无线同步单元用于气枪船和记录仪器船的同步，它可以提供无线触发系统，枪数据和导航数据通过UHF或VHF电台传输。四是一套气枪子波模拟系统。

4.气枪阵列

(1)阵列气枪数量：32只

(2)沉枪水深典型值：3米，使用范围：1—7米

(3)阵列可变：沉枪1—3米范围内的浅层高分辨率阵列和沉枪3—5米范围内的深层高分辨率阵列

(4)技术指标统计

容量滤波0—128Hz 0—256Hz 12Hz 168Hz 893barm 43 12Hz 165Hz 103barm 44.7 1910cuin 2820cuin低截频率高截频率峰峰值初泡比低截频率高截频率峰峰值初泡比12Hz 128Hz 58.3barm 27.5 12Hz 123Hz 69.5barm 29.1低截频率高截频率峰峰值初泡比低截频率高截频率峰峰值初泡比

从技术指标统计可以看出，该阵列具有下列特性：

A.气泡比高，非常适用于高分辨率勘探；

B.能量强，穿透力高；

C.低频成分丰富，频带宽；

D.阵列可变，同时满足浅层、深层、常规三种阵列。

四、推广及特殊应用

1.单记录仪器双源或多源激发模式的应用

传统浅水震源枪控多采用单记录仪器单源激发记录模式，胜利705枪控在功能上增加了单记录仪器双源或多源激发模式，使得我们在生产应用上更加便利。

(1)相同阵列的双源激发单仪器接收，提高放炮速度。

在地震仪器记录速度和排列允许的情况下，采用双震源激发可有效解决单源激发因供气问题导致影响放炮速度问题。

(2)障碍物横穿测线时的双船作业，减少单船频繁穿绕障碍物影响施工效率。

近海岸施工作业经常会遇到障碍物横穿测线的情况，此时，震源船如果绕过障碍物到对面激发，往往需要2-3个小时，有时花费在绕障碍物的时间比正常放炮时间还要长，严重影响施工效率，气枪控制系统双源或多源功能的建立，可有效解决这一问题。

2.深水高能激发应用

随着作业区域由浅水区向较深水域的推进，特别是深目的层的勘探任务，往往需要较大的气枪阵列容量和穿透力，胜利705深水大容量气枪的应用，填补了我公司在这一领域的空白。

3.含高速屏蔽层构造强穿透力枪阵的变阵和延时激发

对于含高速屏蔽层的构造，如果地质任务要求查清高速屏蔽层以下的构造情况，不仅需要低频高能激发信号，采用气枪延时激发技术，更有利于高速屏蔽层的穿透。即在左子阵激发完毕子波到达屏蔽层形变最大点时，右子阵激发子波到达，进一步加强形变，实现能量下传的目的，延迟时间可通过工艺研究建立模型结合生产试验确定。