走向安静测量的地震转变

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自海上油气勘探的最早阶段以来，“拍摄”地震勘测的需求一直在帮助公司找到他们可以生产的碳氢化合物。

地震数据可帮助地球物理学家和地质学家了解地球上的岩层，它们中可能发生的事情以及至关重要的是它们是否包含石油和天然气。与在岸上获取地震数据类似，这意味着发出声能（一种源），然后检测其返回并解释该信息以对地下成像。

尽管该行业在1960年代不再使用炸药作为能源，但现在主要由气枪产生的声能仍会影响海洋生物。因此，它的使用受到严格监管。许多国家/地区采用英国联合自然保护委员会的指导，如果在500m之内发现海洋哺乳动物，活动将被推迟。澳大利亚国家海上石油安全和环境管理局的区域为1-3公里，而巴西和爱尔兰为1公里。还有其他机构也有自己的指导以及特定国家的法规。最常见的是配备船上哺乳动物观察员和拖曳的被动声波监测器（PAM也在无人船上出现）。一些国家甚至完全禁止地震勘探（意大利在新的评估之前已经临时禁止地震勘探）。

但是，仍然存在保护海洋生物的压力，因此也需要重新考虑源头。自2011年以来，道达尔（Total），壳牌（Shell）和埃克森美孚（ExxonMobil）组成的小组一直在以德克萨斯州农工大学管理的联合行业项目为基础，研究基于海洋可控震荡技术的替代品。海洋弧菌通过发射连续的较低水平的能量而起作用。采集研究地球物理学家安德鲁·菲尔瑟姆（Andrew Feltham）表示：“不是鼓掌声，而是一瞬间具有高峰压比的噪声实例，我们在背景中建议一个安静的嗡嗡声，但其设计目的是与鼓掌具有相同的地震能量。” ，总计。 “我们正在以更长的持续时间取代高振幅。这个想法是要有一个安静的瞬时峰值压力到峰值压力水平，并且如果不能消除的话，可以大大减少对海洋环境的潜在危害。

自1960年代以来，海洋工业一直试图通过将陆地可控震颤技术带入海外来尝试使用此技术，但取得了“有限的成功”。因此，成立了JIP，与三家不同的公司签约。费尔特姆说，有些没有奏效，但有一种奏效。应用物理科学（APS）是通用动力公司的一部分，该公司开发了海洋振动器-集成投影仪节点（MV-IPN）。

他说：“它有一个可移动进出的活塞，与水动态耦合，从而产生从声源到周围水和地下的声波。”这降低了峰峰比，这是对海洋生物和环境的影响最令人关注的问题，而且还消除了来自瞬时声源且难以控制的高频声波。如果可以避免这些情况，则意味着减少对中频听众（哺乳动物）的影响，听众的声音低至100Hz左右，而听众的频率更高。

在纽约塞内卡湖的测试中，该系统使用了5-100hz的线性扫描-常用的频带。测试数据表明，船用振动器阵列应达到205dB的峰值信号，避免了瞬时源发出的高频信号。 “通过消除100Hz以上的声音，我们不会对中高频听众产生任何影响，并且降低了峰峰值压力，” Feltham说。 “现在，这只是我们需要确保受到良好保护的低频听众。”

根据建模，该系统还将大大减少如果动物进入该区域必须停止操作的区域。对于具有259dB峰峰比压力的大型火炮阵列，您必须距离源约2.8km，然后才能将峰峰压降到190dB（根据限制对海洋哺乳动物的影响的一般规则，该水平被认为是适当的） 。对于船用振动器技术，距离源中心仅需67m的距离-对于覆盖18m x 18m的完整阵列（单个单元的半径仅为4m）–可能要小得多。

“如果我们要使用海洋减震系统，我们可以降低峰峰值压力水平，这是海洋哺乳动物及其地震调查对其环境造成影响的众多问题。如果我们能够将影响范围减小到潜在的震源自身规模，那么我们就可以大大改善世界范围内的地震勘测。” Feltham说。

其他好处包括更好地控制声能-能够创建特定的签名，潜在地改善成像效果并启用多源调查。不再使用压缩空气也意味着源不受与脐带缆连接的限制，从而使分散的源阵列覆盖更大的区域。

在不同国家/地区遵守环境法规并测试技术仍需完成。但是，Feltham是积极的。 “就背景人为噪声而言，我们相信我们可以通过使用海洋可控震荡器而不是传统系统来显着减少环境足迹。我们设计了一个系统，我们认为该系统可以限制对中高频听众的影响，并显着减小在环境中运行时在源周围需要的缓解区的大小。”