[發明專利]逆VSP深井地震勘探篩管式震源

在審

• 申請號: 202210129443.5
• 申請日: 2022-02-11
• 公開（公告）號: CN116626744A
• 公開（公告）日: 2023-08-22
• 發明（設計）人: 張偉;馮剛;毛中華;劉美麗;徐雷良;趙國勇;陳澤東;牟風明;劉迎彬;范志強;徐鈺;潘元華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團有限公司;中石化石油工程技術服務有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司;中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司
• 主分類號: G01V1/104
• 分類號: G01V1/104
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發明提供一種逆VSP深井地震勘探篩管式震源，該逆VSP深井地震勘探篩管式震源包括激發段、裝藥段、篩管和尾部封堵，該裝藥段位于該篩管內部并與該激發段內艙連接形成耐高壓的密封艙，該篩管兩端分別連接該激發段和該尾部封堵。該逆VSP深井地震勘探篩管式震源克服傳統震源藥柱無法在深井高溫高壓的環境中安全起爆且產生足夠能量地震波的問題，提供一種能夠在深井中激發并具有足夠高能量密度的震源，以滿足逆VSP深井激發地震勘探的工程需求。

技術領域

本發明涉及物理爆炸震源技術領域，特別是涉及到一種逆VSP深井地震勘探篩管式震源。

背景技術

隨著油氣田礦藏勘探開發的難度增加，常規勘探手段所得地震資料精度已經難以滿足當前地震勘探的需要。因此出現了在地面激發、深井中接收的VSP(Vertical?SeismicProfiling)地震勘探方法，該方法利用直達波和反射波研究井旁構造和巖性的地震勘探方法。然而，常規VSP技術存在井下檢波級數低、成本高和地面激發炮點分布不均勻等問題，嚴重制約勘探作業效率。采用井中激發、地面接收的逆VSP技術可有效解決上述問題。逆VSP技術將震源在深達數千米的井下激發，通過在地面設置的檢波器記錄直達波和反射波，單次激發即可獲取更豐富、精密、有效的地層數據，具有采集點設置靈活、成本低、效率高等優點。

常規地震勘探和VSP技術均采用地面(深度幾米至幾十米)爆炸的方法產生地震波，所用震源爆速和能量密度均較低，其中TNT因成產工藝和污染等因素已命令禁止使用，乳化炸藥能量密度較低且不易儲存，且溫度壓力對其減敏作用影響其爆轟性能。當前震源均無法滿足逆VSP井下高溫(60-70℃)、高壓(20-30MPa)環境中穩定起爆的作業需求。另外，井下激發震源需要具有足夠的安全性、可靠性和環保性，其中包括下井過程中激發器和炸藥的穩定性和井下爆炸壓力不損傷井壁套管和固井裝置、激發器和藥柱的穩定起爆爆轟能力、震源爆炸后不產生額外的碎片和化學物質對井內環境產生堵塞污染等問題。因此逆VSP震源需要同時滿足高能量密度、高穩定性和可靠性、無碎屑、耐高溫高壓等特點，當前公開的地震勘探震源均無法直接適用于逆VSP的井下爆破作業。

在申請號：CN200910015021.X的中國專利申請中，涉及到一種逆向垂直地震剖面法地震勘探炸藥震源，該震源由保險機構本體、活塞式雷管座、壓力彈簧、雷管、橡膠保護器、傳爆管裝置、變徑接頭、導爆索裝置、殼體、緩沖材料、起爆藥柱、主裝炸藥、扶正器所組成。保險機構本體內裝有活塞式雷管座和橡膠保護器，活塞式雷管座內裝雷管和壓力彈簧，保險機構本體下端連接變徑接頭，并連接內裝緩沖材料的殼體和導爆索裝置及起爆藥柱，各連接部位均采用耐高溫的密封件進行密封。本發明采用脆性金屬材料殼體，內裝壓制的高密度耐高溫炸藥，其炸藥量可以根據勘探的能量需要增減調節，爆炸的能量能夠透過油井套管和固井水泥環傳送到地面接收。

在申請號：CN97245556.6的中國專利申請中，涉及到一種地質勘探定向爆炸延遲迭加震源,屬于地震勘探技術領域。該震源由兩個、三個或多個單元定向爆炸裝藥結構及其聯接管構成圓柱狀整體震源。首級單元頂部有起爆裝置,中間單元和末級單元頂部都有擊發藥盒。每個單元的裝藥殼體內裝有激發藥柱和金屬激發元件。裝藥殼體上端的聯接箍內裝有擊發藥盒。該震源自動逐級延遲引爆,能量逐級迭加向下傳播,其地震波能量大、頻率高,對表層干擾小,應用方便廣泛,安全可靠。

在申請號：CN97245557.4的中國專利申請中，涉及到一種地質勘探定向爆炸地震錘,屬于地震勘探激發震源。主要由殼體、起爆裝置、主藥柱、定向爆炸激發元件、沖擊柱塞、蓋片、耦合藥柱和錘頭組成。起爆裝置安裝在殼體上端,主藥柱和定向爆炸激發元件安裝在殼體內上部,沖擊柱塞安裝在殼體內中部,錘頭安裝在殼體下端。錘頭內腔裝有耦合藥柱。該地震錘能使更多的爆炸能量轉換成地震波能量,減少了向上沖擊的能量和表層干擾,并且提高了地震波頻率,分辨率也較高。

以上現有技術均與本發明有較大區別，未能解決我們想要解決的技術問題，為此我們發明了一種新的逆VSP深井地震勘探篩管式震源。

發明內容