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Simulating the signature produced by a single airgun under real gas conditions

Applied Geophysics 2014年第1期11卷 80-88,117页

作者：王风帆刘怀山中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100

Models that simulate the signature of single airguns form the basis for modeling the signals of airgun arrays. Most of the existing models assume that the air inside the produced bubble is ideal gas, which may lead to errors because of the high operating pressure of the airguns. In this study, we propose a model that precisely simulates the signals of single airguns by applying the Van der Waals equation based on the Ziolkowski algorithm. We also consider a thermodynamically open quasistatic system, the heat transition between water and gas, the throttling effect of the port and the bubble rise, and the effect of the sea surface. Modeling experiments show that(1) the energy of the source increases and the signal-tonoise ratio of the signature wavelet decreases with increasing seawater temperature,(2) the reflection coefficient of the sea surface under the actual state and depth of the source affects the notch caused by the surface reflection,(3) the computed signature with the proposed model is very close to the actual data, and(4) the proposed model accurately simulates the signature of single airguns.

关键词： Van der Waals gas port throttling bubble rise heat transition surface reflection

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Modeling air gun signatures in marine seismic exploration considering multiple physical factors

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Applied Geophysics 2010年第2期7卷 158-165,194页

作者：李国发曹明强陈浩林倪成洲油气资源与探测国家重点实验室(中国石油大学(北京)) 北京102249 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249 中国石油天然气集团公司东方地球物理公司海上勘探事业部天津300280

Based on analyzing the limit of Ziolkowski＇s bubble oscillation formulation,a new model with various physical factors is established to simulate air gun signatures fo marine seismic *** practical effects of physical factors,such as heat transfe across the bubble wall,air gun port throttling,vertical rise of the bubble,fluid viscosity,and the existence of the air gun body were all taken into account in the new *** with Ziolkowski＇s model,the signatures simulated by the new model,with small peak amplitude and rapid decay of bubble oscillation,are more consistent with actual signatures The experiment analysis indicates：（1）gun port throttling controls the peak amplitude of ai gun pulse;（2）since the hydrostatic pressure decreases when the bubble rises,the bubble oscillation period changes;（3）heat transfer and fluid viscosity are the main factors tha explain the bubble oscillation damping.

关键词： heat transfer port throttling fluid viscosity marine exploration air gun signature

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