Microsoft Word bia baocao doc Hà N ội, 2008 BỘTÀINGUYÊNVÀMÔITRƯỜNGCỤCĐỊ ACHẤTVÀKHOÁNGSẢNVIỆTNAM LIÊNĐOÀNVẬTLÝĐỊACHẤT BÁOCÁOTỔNGKẾT THỰCHIỆNĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCÔNGNGHỆ NGHIÊNCỨUCẢITIẾN TỔHỢPMÁYĐỊACHẤ[.]
BỘTÀINGUNVÀMƠITRƯỜNGCỤCĐỊ ACHẤTVÀKHỐNGSẢNVIỆTNAM LIÊNĐỒNVẬTLÝĐỊACHẤT BÁOCÁOTỔNGKẾT THỰCHIỆNĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCƠNGNGHỆ NGHIÊNCỨUCẢITIẾN TỔHỢPMÁYĐỊACHẤNNƠNG ĐỘPHÂNGIẢICAO ĐỂKHẢOSÁTĐỊA CHẤTTRÊNMẶTĐẤT VÀCÁCVÙNGBỊNGẬPNƯỚC (TRÊN BIỂN,SÔNG,HỒ ) (trừđầu phát Boomer Sparker) 7466 30/7/2009 HàNội,2008 BỘTÀINGUNVÀMƠITRƯỜNGCỤCĐỊ ACHẤTVÀKHỐNGSẢNVIỆTNAM LIÊNĐỒNVẬTLÝĐỊACHẤT BÁOCÁOTỔNGKẾT THỰCHIỆNĐỀTÀINGHIÊNCỨUKHOAHỌCCƠNGNGHỆ NGHIÊNCỨUCẢITIẾN TỔHỢPMÁYĐỊACHẤNNƠNG ĐỘPHÂNGIẢICAO ĐỂKHẢOSÁTĐỊA CHẤTTRÊNMẶTĐẤT VÀCÁCVÙNGBỊNGẬPNƯỚC(TRÊNBIỂN,SƠNG,HỒ…) (TRỪĐẦUPHÁTBOOMERVÀSPARKER) Cơquanchủquản BộTàingunvàMơitrường Cơquanchủtrì LiênđồnVậtlýĐịachất Liênđồntrưởng Chủnhiệmđềtài Ts.NguyễnTrầnTân HàNội,2008 MỤCLỤC Trang 04 06 Mở đầu Chương I : Tổng quan nguyên lý hoạt động máy địa chấn nông độ phân giải cao Bộ phát sóng địa chấn Bộ tích lượng 06 Đầu phát sóng âm 06 Bộ thu tín hiệu địa chấn 06 Đầu thu tín hiệu địa chấn 07 Bộ ghi tín hiệu địa chấn 07 III Bộ định vị điểm đo địa chấn 07 Chương II: Kết cải tiến chế tạo thử máy địa chấn nông 07 độ phân giải cao 08 Cải tiến tích lượng Đầu phát sóng mặt đất Bộ thu tín hiệu địa chấn Chương trình điều khiển thu thập số liệu 08 Chương III: Kết áp dụng đo thử nghiệm 14 Kết đo thử nghiệm vùng Vịnh Nha Trang 15 Kết đo thử nghiệm vùng cửa sông Gianh (Quảng Bình) 23 Kết đo thử nghiệm vùng biển Hải Thịnh (Nam Định) 28 Kết đo thử nghiệm vùng biển sâu Bình Định 28 Chương IV : Tổ chức thi cơng kinh phí thực 30 Sản phẩm Đề tài 32 Tổ chức thực 34 Kinh phí thực đề tài 35 Kết luận Phụ lục 35 Tài liệu tham khảo 35 35 41 42 43 TĨMTẮTBÁOCÁOĐỀTÀI “Nghiêncứucảitiếntổhợpmáyđịachấnnơngđộphângiảicaođểkhảosátđịachấttrênmặtđ ấtvàcácvùngbịngậpnước(trênbiển,sơng,hồ )(trừđầuphátSparkervàBoomer)” MỞĐẦU Cơsởpháplý: - HợpđồngnghiêncứuKH&CNsố02-ĐC-07/ HĐKHCNngày16/4/2007giữaBộTàingunMơitrườngvàLiênđồnVậtlýĐịachất - Quyếtđịnhsố406QĐ/ĐCKSKHTCngày30/8/2007v i ệcgiaok ếhoạchvàngânsáchNhànướcnăm2007củaCụctrưởngCụcĐịachất vàKhốngsảnViệtnam - Quyếtđịnhsố: QĐ/ĐCKS-KHTCngày / 2008giaok ếhoạchvàn g â n sáchNhàn ướcnăm2008củaCụctrưởngCụcĐịachấtvàKhoángsảnViệtn am Mụctiêucủađềtài: Cảitiếntổhợpmáyđịachấnnơngđộphângiảicaođểkhảosátđịachấttrênmặtđấtv cácvùngbị ngậpnướcđểtiếntớitựchếtạomáyđịachấnbằngcơngnghệsốvàcáclinhkiệnđiệntửhiệncótrênthịtrườ ngtrongnước.ĐểđạtđượcmụctiêunàyĐềtàiđãthựchiệncácnhiệmvụchínhsau: * Cảitiếnbộtíchnănglượng; * Chếtạothửđầuphátsóngtrênmặtđất; * Chếtạothửbộthutínhiệuđịachấn; * Xâydựngchươngtrìnhphầnmềmđiềukhiểnvàthuthậpsốliệuđịa chấn Nộidungchínhcủabáocáotổngkếtgồm:Mởđầu;Chương1:Tổngquanvềngunlýhoạtđộngcủ abộmáyđịachấnnơngđộphângiảicao;ChươngII:Kếtquảcảitiếnvàchếtạothửbộmáyđịachấnnơngđộp hângiảicao;ChươngIII:Kếtquảápdụngđothửnghiệm;ChươngIV:Tổchứcthựchiệnvàkinhphíthựchiệ n;Kếtluậnvàkiếnnghị ChươngI: Tổngquanvềngunlýhoạtđộngcủabộmáyđịachấnnơngđộphângiảicao I Bộphátsóngđịachấn I.1 Bộtíchnănglượng I.2 Đầuphátsóngâm II Bộthutínhiệuđịachấn II.1 Đầuthutínhiệuđịachấn II.2 Bộghitínhiệuđịachấn III Bộđịnhvịđiểmđođịachấn ChươngII: Kếtquảcảitiếnvàchếtạothửbộmáyđịachấnnơngđộphângiảicao I Cảitiếnbộtíchnănglượng II Chếtạođầuphátsóngtrênmặtđất III Chếtạobộthutínhiệuđịachấn IV Xâydựngchươngtrìnhđiềukhiểnthuthậpsốliệu ChươngIII: Kếtquảápdụngđothửnghiệm I KếtquảđothửnghiệmvùngVịnhNhaTrang II KếtquảđothửnghiệmvùngcửasơngGianh(QuảngBình) III KếtquảđothửnghiệmvùngbiểnHảiThịnh(NamĐịnh) IV KếtquảđothửnghiệmvùngbiểnsâuBìnhĐịnh ChươngIV: Tổchứcthựchiệnvàkinhphíthựchiện; I SảnphẩmcủaĐềtài II Tổchứcthựchiện Kinhphíthựchiệnđềtài Tổngkinhp h í : triệu(nhóm1:2,4triệu;n h ó m 2: 318,28triệu;n h ó m : 0, triệu; nhóm4:29,32triệu) KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ Sauhainămthựchiệnđềtài,tậpthểtácgiảđãcảitiếnthànhcơngbộmáyĐCPGCbaogồmcảitiếnnâ ngcấpbộtíchnănglượng,nângcơngsuấtlên1,6KJ,thiếtkếchếtạothànhcơngcơngtắcđiệntửcaốpnâng caohiệuquảchuyểnhóanănglượngđiệnthànhnănglượngc ủasóngđịachấn;c h ếtạothànhcơngđầuphá tsóngBoomertrênmặtđất;thiếtkếvàchếtạoxongbộthutínhiệuđịachấn,xâydựnghệchươngtrìnhphần mềmđểđiềukhiểnvàthuthậpsốliệuđịachấncócấutrúcdữliệuchuẩnquốctếGEGY.ViệcđothửnghiệmbằngbộmáyĐCPGCtrên5vùng:NhaTrang,QuảngBình,HảiThịnh,BìnhĐịnh, NinhThuậnđãđạtđượckếtquảtươngđốikhảquan,mộtsốmặtphảnxạđượcghinhậnởđộsâuhơn200m Đâylàmộtthànhcơngđangghinhậncủađềtàinày.Từkếtquảnàytậpthểtácgiảđềnghịđượctiếptụcnâ ngc ấpbộphátsóngđịachấnđể cóth ểkhảosáttrênbi ểnnướcsâuvà tăngchiềusâunghiêncứuđếnnăm,s áutr ămmétđể tì m kiếmcáccấutrúcđịachấtcókhảnăngchứakhígahydrat(băngcháy)ởvùngbiểnViệ tNam Nhữngngườithựchiệnchính:NguyễnTrầnTân,PhạmQuốcPhơn,HồngHảiHàvàmộtsốcáccá nbộ,kỹsưkhácởLiênđồnVLĐC,TrườngĐạihọcMỏĐịachất,ViệnKH&CNViệtNam MỞĐẦU Nhờtiếnb ộcủakhoahọccơngnghệ,đặcbiệtlà cơngnghệthơngtinvàc n g n g h ệmáyt í n h m phươngp h p đ ị achấnn ô n g đ ộ p h â n giảic a o đ ợ cápdụngrộngr ãiđểnghiêncứuphầnnơngcủamặtcắtđịachấtmộtcáchhiệuquảv cónhiề nghĩav ềkinhtế.Ph ươngphá p nà y đượcápdụngrộngrã i ởcác quốcgiapháttriểnnhưMỹ,An h,Pháp,Nga,NhậtBản đểnghiêncứucấutrúcc c tậptrầmtíchĐệtứđớivenbiểnnhằ mtìmkiếmkhốngsảnv dựbáoqtrìnhnânglêncủamựcnướcbiểntrongthờigia ntới.Trongnhữngnămgầnđâyp h ươngphápnàycịnđượcứngdụngcóhiệuquảđểphát hiệnsựtồntạicủacáctậptrầmtíchcóchứahydrad(băngcháy)mộtnguồnnănglượngtươnglaicủat h ếgiới ỞViệtNam,vàonăm1991phươngphápđịachấnnơngđộphângiảicaođãđượ cápdụngởvùngvenbiểnBìnhThuậnvớisựgiúpđỡcủaCCOP.Từđóđếnna y c hú ng ta đãtiếnhà n h khảosátgầnn h ưtồn b ộđ in ơn g venb ờbiểnViệtNam(ởđộsâu430mnước)từMóngCáiđếnHàTiênởtỷlệ1:500.000.vàhiệntạiđangtiếnh n h khảosá tở t ỷl ệ1 : 0 0 đốivớiv ù n g biểncóđộsâudến100mnước Đểthựchiệncơng việcnàychúngtađãnhậpmộtsốmáyvàthiếtbịđịachấnnơn gđộphângiảicaotừCộnghịaLiênbangNgavàtừLiênhiệpAnh.Đólàbộmáy"Geontself"củaNgavàbộmáy"AppliedAcoustic"củaAnhquốc.Kếtq u ảk h ảosátđ ố is n h v ù n g biểnmiềnT r u n g c h o thấy: m y " A p p l i e d Acoustic" chođ ộ p h â n giải k h chitiếtnhưnglạic ó đ ộ sâun g h i ê n cứuv ừaphải(cỡ100-200m),cịnmáy"Geontself"cóđộphângiảikémhơnnhưnglạic ó đ ộ sâun g h i ê n cứul ớnh ơn( 0 0 m ) D o b ộmáyđ ị achấnn ô n g đ ộ p h â n giảicao"Geontself"đ ợ cnhậpvàoViệtNamtừđầunhữngnămchínmươicủathếkỷtrướcnêncónhi ềuhạnchếvềcơngnghệ,cũngnhưsựxuốngcấpcủacáclinhkiệnđiệntử,nênviệcnghiên cứucảitiến,nângcấpbộmáynàyl cầnthiếtvàcótínhkhảthi Đểđápứ ngnh u cầusảnxuấtv tăngk h ảnăngtựchếtạomáyđị ac h ấnn ô n g độp hângiảicao,vàođầunăm2007BộTàinguyênvàMôitrườngđãgiaoc h o L i ê n đ oànV ậtl ý Địachấtt h ựchiệnĐềt i n g h i ê n cứuk h o a họcv pháttriểnc ô n g n g h ệ" Nghiê ncứucảitiếnt ổh ợpm y đ ị achấnn ô n g độp h â n giảic a o đểkhảosátđịachấttrênmặtđ ấtvàcácvùngbịngậpnước(trênbiển,sông,hồ ) (trừđầup h t S p a r k e r v Boomer)”t h e o Hợpđồngn g h i ê n cứuk h o a h ọcc ô n g ng hệsố:02-ĐC-07/ HĐKHCN,ngày16/4/2007giữaBộTàingun&Mơit r ườngvớiLiênđồnVậtlýĐị achất MụctiêuchínhcủaĐềtàilà: Cảitiếntổhợpmáyđịachấnnơngđộphângiảicaođểkhảosátđịachấttrênmặ tđấtvàcácvùngbịngậpnướcđểtiếntớitựchếtạomáyđịachấnbằngc n g nghệsốvàcá clinhkiệnđiệntửhiệncótrênthịtrườngtrongnước.Đểđạtđ ợ cmụctiêunàyĐềtàiđãth ựchiệncácnhiệmvụchínhsau: * Cảitiếnbộtíchnănglượng; -4 - * Chếtạothửđầuphátsóngtrênmặtđất; * Chếtạothửbộthutínhiệuđịachấn; * Xâyd ựngchươngt r ì n h phầnmềmđ iềukhiểnv t h u thậpsốliệuđ ị achấn Sauhainămnghiêncứuvàthựchiện,tậpthểtácgiảđãcảitạothànhcôngt ổhợpmá yđịachấnnôngđộphângiảicaođểkhảosátđịachấttrênmặtđấtvàcác vùngb ịngậpn ước,đãápd ụngđothửnghiệmởc ác vùngcửasôngGianhT ỉnhQuảngBình,vùngcửas ơngNinhcơTỉnhNamĐịnh,vùngbiểnsâutừĐàNẵngđếnQuyNhơnBìnhĐịnh,vùngvịnhNhaTrang,vùngthịtrấnTrúcSơn - HàTây Báocáo nàygồm: - Phầnmởđầu - ChươngI:Tổngq u a n v ền g u y ê n lýhoạtđộngcủab ộm y đ ị ac h ấnp h â n giảicao; - ChươngII:Kếtq u ảcảitạov c h ếtạot h ửb ộm y đ ị ac h ấnp h â n giảicao; - ChươngIII:Kếtquảápdụngđothửnghiệmtạihiệntrường; - ChươngIV:Tổchứcthicơngvàkinhphíthựchiện; - Kếtluậnvàkiếnnghị; - Phụlụckèmtheo; - Tàiliệuthamkhảo Tậpt h ểt c g i ảg ồmc ó : T s NguyễnTrầnT â n , K s PhạmQ u ốcP h ô n , K s Hồ ngHảiHàvànnk.TrongqtrìnhthựchiệnĐềtàitậpthểtácgiảđãnhậnđ ợ csựquan tâmgiúpđỡtạomọiđiềukiệncủaLãnhđạoLiênđồnVậtlýĐịachất,cácphịngbanchứ cnăngcủaLiênđồn,CụcĐịachấtvàKhốngsảnViệtNam,VụKH&CNBộTàingu nvàMơitrường,TrườngĐạihọcMỏĐịachất,KhoaĐịachấtTrườngĐạihọcKHTNĐạih ọcQuốcgiaHàNội,P h â n việnĐịalýVi ệnKH&CNQuốcgia(TPHồC hí Minh) ,GS-TSK H PhạmNăngVũ,G S - T S K H MaiThanhTânvàcácđồngnghiệp Tậpthểtácgiảxinchânthànhcảmơnsựcộngtácvàgiúpđỡquýbáuđó ChươngI TỔNGQUANVỀNGUNLÝHOẠTĐỘNGCỦABỘ MÁYĐỊACHẤNNƠNGĐỘPHÂNGIẢICAO Phươngphápđị achấnnơngđộphângiải caocũnggầngiốngnhưphươngp h p đ ị achấntruyềnthốngđượcsửd ụngtrongc ơngnghiệptìmkiếmdầukhí.Tuynhiê n,đốivớiphươngphápđịachấnnơngđ ộphângiảicaongườitathườngd ù n g ng uồnp h t s ó n g âmcó tầnsốcaohơnvàh ệquansátthun ổcókhoảngcáchgiữacácđiểmnổcũn gn h ưg i ữacácđ iểmt h u t í n hiệucũngn hỏhơncỡ2-3lầnsovớicơng tácđịachấndầukhí.Ngunlýhoạtđộngcủaphươngphápđịachấnnơngđộphângiảicaolà sửdụngnguồnnănglượngđểphátrasóngâmtrênmặtđấthoặctrênmặtnước,sóngâmnàyla ntruyềnxuốnglịngđấtvàkhigặpcácranhgiớiđịachấtgiữac c lớpđấtđácóđộkhángâmk hácnhausẽphảnxạvàquayvềmặtđất.Nhiệmvụchủyếucủaphươngphápđịachấnnơngđ ộp h â n giảicaolàthutínhiệucủasóngphảnxạ,xửlýsốliệuvàluậngiảiđịachấtcáctínhiệ uđótheomụcđíchriêngcủamình(ảnhtrên).Máyvàthiếtbịtrongphươngphápđịachấnnơ ngđộphângiảicaob a o gồmcácbộphậnchủyếusau: *.Bộphátsóngđịachấn *.Bộthutínhiệuđịachấn *.Máyđịnhvịđiểmđođịachấn(GPS) *.Hệchươngtrìnhphầnmềmđiềukhiểnvàthuthậpsốliệu I BỘPHÁTSĨNGĐỊACHẤN Cónhiềucáchđểtạonênsóngđịachấn,songtrongkhnkhổcủaĐềtàin y đềcậpđếnviệcsửdụngđiệnnăngđểtạonênnguồnsóngâm.Bộphátsó ng địachấnba ogồm: a Bộtíchnănglượng b Đầuphátsóngâm I.1 Bộtíchnănglượng Bộtíchnănglượnglàmnhiệmvụbiếnnănglượngdomáyphátđiệndịngx o a y ch iềutạonên, thànhnguồnđiệncaốp mộtchiềuvàlưugiữtrên mộthệt h ốngtụđiệncó điệndungđủlớn.Nănglượngnàysẽđượcđiềukhiểngiảitoảt h n h sóngâmthơngqua đầuphátSparkerhoặcBoomer I.2 Đầuphátsóngâm Đầuphátsóng âmcũngcónhiềuloại,trongđócódạngSparkervàdạngBoo mer ĐầuphátSparkercó2dạngchủyếulàdạngdànphaovớinhiềuchùmđiệncựcnh ỏvàdạngconthoiđượcbốtríbởimộtsốdãyđiệncựcđểgiảiphóngđiệnn ăngdướidạngPla smat ạố p suấtl ớnt r o n g mơit r ườngnướcbiển.C ị n đầuphátBoomersửdụnglựcđiệ ntừđểtạonênsóngđànhồi II BỘTHUTÍNHIỆUĐỊACHẤN Bột h u t í n hiệuđ ị achấng ồmđầut h u tínhiệu( S t r e a m e r ) v b ộg h i t í n hiệu II.1.Đầuthutínhiệuđịachấn Khithutínhiệuđịachấntrênđấtliềnthườngsửdụnggeophonebiếnđổid a o độ ngcơh ọct h n h x u n g điện,c ò n k h i khảosátt r ê n biểnthườngsửd ụngm y thuápđi ện(Hydrophone)biếnxungápthànhxungđiện II.2.Bộghitínhiệuđịachấn Bộghitínhiệuđịachấnlàmnhiệmvụkhuyếchđạitínhiệu,biếnđổitínhiệutươ ngtựthànhtínhiệudạngsốđểghivàomáytínhđiệntử.Đểthựchiệnnhiệmv ụnàybộgh i tínhiệucóphầncứng(mạchđiệntử) vàphầnmềm(chươngtrìnhthuthậpsốliệu) III BỘĐỊNHVỊĐIỂMĐOĐỊACHẤN Đểxá c đ ị nhv ịtr í đ iểmkhảosátt h ườngd ù n g máyđ ị nhv ịv ệti nh to n cầu(G PS)cóđộchínhxáccỡ±10m.Trongtrườnghợpucầucóđộchínhxácc a o hơnnhấtth iếtphảisửdụngloạimáy DGPS(đoviphân).Giátrịtọađộtừm y G P S đ ợ cg h i đồ ngt h ờiv o f i l e d ữliệuđ ị achấnd ướidạngSEGY.V ềlĩnhvựcnàysẽđượctrìnhbàycụthểtrongchươngIIcủabáocáonày ChươngII KẾTQUẢCẢITIẾNVÀCHẾTẠOTHỬ BỘMÁYĐỊACHẤNNƠNGĐỘPHÂNGIẢICAO I CẢITIẾNBỘTÍCHNĂNGLƯỢNG Tổhợpthiếtb ịđ ị achấnn n g độ p h â n giảic a o d o Cộngh o Li ê n B a n g Ngac h ết ạo,đ ợ cLiênđ oànVậtl ý Đ ị achấtn h ậpv ềt ừn ăm1 9 Đâyl t ổhợpmáythuth ậpđồngthờisốliệuđịachấnbiểnmộtkênhvàsốliệutrườngtừt o n phầnT.Quathờig i a n sửd ụngl i ê n tụctrongđ iềukiệnmôit r ườngkhắcnghiệttrênbiểnhầuhếtcácbộphậnđề ubịxuốngcấpvàlạchậuvềcơngnghệhiệnđại.Bộtíchnănglượnglàmộttrongcácthiế tbịcủatổhợpthiếtbịnàyvàđ ợ cchúngtơicảitạotheocơngnghệsốhiệnđại Nhưchúngtadãbiết,bộtíchnănglượngđãđượccácnhàĐịavậtlýNgachếtạothe ongunlýsau(xemhìnhvẽsốII.1): – Biến nguồn; – Bộ chỉnh lưu; – Trở tải ; – Tụ tích điện ; – Cơng tắc xả; – Đầu phát sóng âm Hình vẽ số II.1: Sơ đồ nguyên lý tích lượng Theon g u y ê n l ý n y t h ì năngl ượngđ iệnd o máyp h t điệnx o a y chiều( 20v5 H z ) tạorađượcnângápquabiếnthếcaốp(1),sauđóđượcchỉnhlưuthànhnguồnm ộtchiềubằngchỉnhlưucaốp(2)vànạpvàotụtíchnănglượng (4)thơngq u a t r ởtải( ) Khicót í n hiệuđiềukhiểnkíchhoạtc n g tắc(5)sẽđ ónglạinănglượngđiệntíchtrongtụ(4)sẽđượcgiảiphóngnhanhtrêntảilàđầup h t s ó n g âm ( ) Kếtq u ảl : mộtx u n g đ ị achấnđượctạor a t r o n g m i tr ườngchứađầuphát Đốivớib ộtíchnăngl ượngcủaN g a , c ô n g tắc(5)đ ợ ct h i ếtk ết r ê n ngu yên tắcp h ó n g điệng i ữacácđiệncựcbằngt h a n c h ì đ ợ cb ốt r í theov ịtríh ì n h họch ợplý.Việcphóngđiệnnàykhixảyrasẽtạoramộtxungđiệntừrấtmạnhg â y nhiễuc h o c c thiếtb ịhoạtđộngở x un g q u a n h, đồngthờimộtphầnnănglượngkhôngnhỏbịtiê uhaotrêncácđiệncực.Đâylàmộtnhượcđiểmcủat ổhợpmáyđ ị achấnG e o n t s e l f d o liênb a n g N g a chếtạov o đầun h ữngn ăm