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气枪:新型低压声源设备 海洋探测优势凸显

气枪:新型低压声源设备 海洋探测优势凸显

在气枪发明50多年之后,人们根据气枪的原理又开发出了一种新型低压声源设备,这对地震和海洋探测有着重要的意义。与此同时,Teledyne Bolt也设计了一款限制高频带宽气枪。此两种设备各有所长,在未来市场中可能会一较高低。

在气枪发明50多年之后,Stephen Chelminski目前正致力于研究一项更符合当前行业和监管机构需求的新版行业设计标准。石油圈原创www.oilsns.com

它所使用的组件对于接触过气枪的人而言并不陌生,只是其外形更大点,而产生的声音范围更小。如果将其比喻成号角,那么它将是大号,而标准气枪则是小号。

减少能量旨在产生一个低频范围,这在地震预测上具有重要的使用价值,但是降低发射频率将会给海洋生物带来些许麻烦。Chelminski研究的首席执行官在最近新奥尔良勘探地球物理学协会(SEG)的年会上受访时曾表示,气枪中3%到6%的能量可转变成对地震探测有用的能量,而剩余的能量都被浪费了。

气枪:新型低压声源设备 海洋探测优势凸显

该设备被取名为低压源(LPS),它的主要作用是声源。由于这种设备往往与气枪这一名称相联,因此其与其他事物的关联性看似并不大。

重新设计原件的目的是为了制造出一种更加常见的释放低能量时其声音低于100Hz的设备,并得到更多的难以捕捉的低于10Hz的信号。

Dolphin Geophysical公司(目前正在商业化推广Chelminski的LPS设备)外协研究经理Shuki Ronen说:“低频率是至关重要的”。他表示这种设备可产生一种低于正常气枪四分之一频程的信号,该信号预计可用来探测岩石特性和更深地层的特性。石油圈原创www.oilsns.com

Ronen表示地震服务公司计划于今年后期将决定是否花钱建造一个正常尺寸的全新版本的声源来开展测试,这主要取决于是否存在感兴趣的用户。

由于这种设备可以拓展应用为新的声源,即从新一代的气枪到海洋震动器,因此它也正备受瞩目。所有这些都旨在获取更好的频率控制能力并降低能量信号。

气枪:新型低压声源设备 海洋探测优势凸显

高于100Hz的高频信号已经是一种环境问题了,因为研究人员说这种信号会对海洋哺乳动物和某些鱼类造成威胁。同时,该信号项目的开展需要服从相关规定,这也将会延迟本次调查工作的进展。此外,较高频率的声音是很少用于地震成像方面的,因为该高频声音的能量会消耗在土里,导致其返至地面的信号对于成像基本没有作用了。

Chelminski讲述该气枪的工作流程为:大量空气在适度的压力环境下进行发射,并冲破大的端口产生气泡,该气泡可产生地震调查所需的声波信号。

通过将空气压力降低至50%以下并大规模增加制造声音的空气量,这个设备即可延长发声的持续时间,并可将声音变为低频的隆隆声。据说,该设备的输出端还提供了大量低频信号,这些低频信号可用于判定岩石特性以及更深的目地层的成像。石油圈原创www.oilsns.com

这些数据是由纽约Seneca Lake的小型原型设备测试得到的,同时该地区还是美国海军测试声呐设备的基地。

如果Chelminski的气枪投入市场,它将与Teledyne Bolt新设计的一款限制高频带宽气枪进行竞争。特别指出,Teledyne Bolt网站的气枪业务可以追溯到最初Chelminski在1960年代中期的设计。

Teledyne Bolt气枪被称为电子来源气枪,它是Teledyne Bolt与斯伦贝谢共同研发出来的。斯伦贝谢的声源技术经理David Gerez在SEG演讲会议上表示,这种气枪已经准备用于一项完整的地震调查当中。

气枪:新型低压声源设备 海洋探测优势凸显

展望未来,许多公司包括Teledyne在内,都致力于新一代海洋震动器的研究,这为产生更多的可控频率和更持久、更低能量的信号声源提供了可能,用嗡嗡声替代了砰砰声。

Ronen的SEG报告表示,新一代基于气枪设计的低压设备在降低声音能量与控制频率方面可能与海洋震动器不完全相同。但气枪有一个突出优势,即由于它是一种常见的设备,加之其高可靠性与低成本,因此已经被海洋工业所接受。

Ronen表示,Chelminski研制的LPS气枪与最初的气枪有着相同原理。此外,他还补充道其正试着为用户设计一些“看似没有挑战性的设备”。

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