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eSource环保震源完美应对海洋法规

eSource环保震源完美应对海洋法规

震源是海洋地震勘探系统的重要组成部分,基本决定着海洋地震勘探的地层穿透深度和分辨率。eSource作为一款可调节、操作灵活的震源,有效降低作业对海洋生物的影响。

来自 | WesterGeco等
编译 | 张毅

Bolt科技集团和WesterGeco(一个斯伦贝谢产品线)共同合作开发的E-Source*气枪,是一款环保型海洋地震勘测震源。

E-Source气枪是一种带宽控制的声波源,旨在降低地震信号对海洋生物的潜在影响。新震源优化了地震频带输出,压低了造成声波冲击的高频成分,保留了对地震勘探至为重要的低频成分。

Bolt公司总裁兼首席执行官Raymond M. Soto谈道:“20世纪60年代初,我们发明了海洋地震用气枪,今天我们的气枪是世界范围内应用最广泛的海洋地震震源。将我们独有的气枪设计及制造经验与WesternGeco的海洋声学知识及科研成果相结合,研发出新型E-Source气枪,我们相信它能够成为物探行业重大新成果。待全部开发完成后,E-Source技术的普适性将会更强。”

IHS Herold公司总部位于诺沃克市,是一家致力于能源行业研究的企业,其发言人Tom Biracree评论道“Bolt公司在石油技术业内找到了坚实的合作伙伴。”他还提到:“此项技术的需求会猛增”。“深水钻井成本极高—1亿美金,对于精确地震成像的要求从未如此之高”。

John Parry,IHS高级首席分析师称“来自国际社会的压力要求在寻找海洋油气藏时,选用的技术不会对鱼类及哺乳动物造成影响。与像斯伦贝谢这样的大牌合作还能帮助他们进一步打入市场”。

油气行业的每个从业者都知道,将勘探开发活动对环境影响降到最低是十分重要的,并且目前海洋哺乳动物研究等方面的环保法规越来越多,这意味着降低震源等因素对海洋生物的影响在今后势在必行。事实上,过去六年内地震采集收入的三分之一都来自于海洋哺乳动物法规最为严苛的地区,比如新西兰、巴西和库页岛等地。

此类环境方针的关键点主要是对勘察区域海洋哺乳动物的视觉观察和被动声探测。通常采用“软启动”程序,逐步增加声压,目的是在向动物发出地震作业预警的同时给它们充足的时间离开作业区域。研究显示海豚等哺乳动物能够听到高频率的声波,因此可能对地震干扰更加敏感。

eSource环保震源完美应对海洋法规

eSource设计源于大量流体模型并且通过了物理原型验证

出于此种考虑,Teledyne Bolt公司耗费数年来研制一款新型气枪,希望能尽量减少不必要的源噪声。此前,这类震源设计的重点在于通过提高频率范围来产生更多的能量,而且传统气枪在每个脉冲起始时的脉冲信号频率极高,这种高频能量对海洋生物干扰很大,但是对地震采集作业的作用并不大。而新开发的eSource震源通过精密的机械过滤器限制了不必要的高频波的释放,同时又保留了提高地震穿透力和分辨率所需的低频波。

eSource基本原理在于气体以预设速率随着时间逐步释放。通过控制气体释放方式来调节压力信号的光谱含量。

eSource环保震源完美应对海洋法规

150in 3型eSource气枪和常规气枪震源特征对比图

在图中第一个峰值处能够观察出受控的气体流量。曲线曲率与气体从气枪中释放的初始速率直接相关。曲线越平缓,高频波释放越弱,但地震勘探所需低频能量仍被保留下来。

最新eSource设计适用于多种工况,也就是说能够用在不同的监管制度和地质约束条件下。eSource配有三级调节,每一级对高频波有不同过滤作用。每一级调节均适用于所有主流容量的气枪,其中e300包括150 in 3及更小型号,e500包括大容量型号。以上通过更换具体内部件就能实现,并且更换工作仅需20分钟便能完成。新震源与现有地震勘探船上的基础设施(悬挂器,气枪控制器,气枪群总成以及子阵列界面等)完全匹配。考虑到作业效率,设计过程中减轻了eSource的重量,最多可比Bolt公司标准震源轻15公斤。

Bolt公司通过与斯伦贝谢的合作,进一步完善了2005年的震源设计,为了确保产品的性能及可靠性,2012年该公司对最优成像结果等进行了大量的现场验证,最终才在2014年的欧洲地球科学暨欧洲石油工程联合会议(EAGE)上发布该产品。成果为:第一款由带宽控制的地震震源,专注于环境保护,意味着有效降低对地震作业附近区域的海洋生物的影响。

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。

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