超高效混采數(shù)字化地震隊系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

超高效混采數(shù)字化地震隊系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

0超高效混疊采集技術(shù)關(guān)鍵裝備的研制在國際價格水平持續(xù)下降的背景下，一家石油公司開始使用新技術(shù)和新設(shè)備來提高生產(chǎn)效率。由BGP獨創(chuàng)的數(shù)字化地震隊系統(tǒng)(DSS),作為實施超高效混疊采集技術(shù)必備的關(guān)鍵裝備,倍受國內(nèi)外石油公司關(guān)注和青睞。2019年1月底,東方公司某物探隊中標(biāo)的國外三維混采項目正式啟動,標(biāo)志著最新版數(shù)字化地震隊系統(tǒng)(DSS)成為實現(xiàn)全球最高生產(chǎn)效率的有力支撐。作為中國石油集團具有自主知識產(chǎn)權(quán)的物探地震采集設(shè)備,DSS具有可控震源自主放炮管理、實時排列狀態(tài)放炮控制和安全生產(chǎn)管理等功能,已經(jīng)成為國際高端物探市場的必然配置1u3000結(jié)u3000論DSS系統(tǒng)主要由震源自主放炮導(dǎo)航DSGM(Digital-SeismicGuidanceMainframe)、震源導(dǎo)航平板(DSG-Pad)、生產(chǎn)指揮中心DSC(Digital-SeismicCommandServer)和高速數(shù)傳電臺組等構(gòu)成。1.1可控震源車內(nèi)更短線路定位存儲震源車載終端(DSG)主要為震源作業(yè)提供炮點無樁號導(dǎo)航、車載設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、特殊對象距離預(yù)警、日常任務(wù)接收及統(tǒng)計、掃描數(shù)據(jù)儲存、加載工區(qū)SPS及地圖資源等功用。它由震源自主放炮導(dǎo)航主機(DSGM)、震源導(dǎo)航平板(DSG-Pad)和高速數(shù)傳電臺組成,安裝于可控震源車內(nèi)。最新一代的震源自主放炮導(dǎo)航主機DSGM1.2震源qc監(jiān)控系統(tǒng)由服務(wù)器和高速數(shù)傳電臺組構(gòu)成的DSC安裝在地震儀器車上,儀器操作員通過DSC指揮生產(chǎn),它提供震源及震源組管理、日常任務(wù)分配、震源狀態(tài)監(jiān)控、生產(chǎn)進(jìn)度管理、加載工區(qū)SPS及地圖資源等功能。圖1中,儀器操作員正在通過左側(cè)屏幕對震源任務(wù)進(jìn)行分配和監(jiān)控,通過右側(cè)屏幕可以對震源生產(chǎn)過程進(jìn)行QC監(jiān)控。DSC生產(chǎn)指揮中心的高速數(shù)傳電臺組由16個通訊信道組成,通過測試每個信道可以支持多達(dá)8臺/組震源,16個信道理論上可最多管理128臺震源。DSC主機使用Z800服務(wù)器,配套Linux系統(tǒng)下的DSC生產(chǎn)指揮軟件,完成震源生產(chǎn)任務(wù)編輯和發(fā)布、震源狀態(tài)監(jiān)控和預(yù)警、以及日常生產(chǎn)統(tǒng)計和分析等功能。1.3c數(shù)據(jù)處理為了實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的電臺鏈路數(shù)據(jù)信息傳輸,克服復(fù)雜地形的遮擋效應(yīng),并增強震源QC數(shù)據(jù)的監(jiān)控,DSS系統(tǒng)還配備有中繼電臺,來實現(xiàn)信息的轉(zhuǎn)發(fā)功能。中繼電臺有效地擴大了數(shù)傳電臺的通訊范圍,使DSC生產(chǎn)指揮中心的有效通訊距離達(dá)到30km,特別在復(fù)雜地形和城區(qū)內(nèi)施工時,中繼電臺的使用可有效提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。2可控震源滑動掃描作為一項符合時間距離曲線規(guī)則的可控震源高效采集技術(shù),超高效混疊采集技術(shù)所需要的時間和位置信息通過每臺/組震源上安裝的DSG系統(tǒng)獲取,其中位置信息經(jīng)過高速數(shù)傳電臺實時傳遞給DSC,DSC服務(wù)器根據(jù)震源之間距離來確定可控震源所需要的滑動時間。圖2示意了采用該項技術(shù)過程中,DSC系統(tǒng)內(nèi)可控震源時距曲線規(guī)則的設(shè)定窗口:當(dāng)兩臺/組震源相距不足500m時,可控震源進(jìn)行滑動掃描,滑動時間為7s,;當(dāng)兩臺/組震源相距大于500m小于750m時,可控震源滑動時間成線性關(guān)系,做相應(yīng)的滑動掃描;當(dāng)兩臺、組震源距離大于750m時,可控震源采用獨立同步掃描模式實現(xiàn)超高效混疊采集技術(shù)需要克服的技術(shù)難點主要有:1)有線地震儀器如何實現(xiàn)同步震源激發(fā)的連續(xù)采集記錄;2)判斷排列狀態(tài)信息,實時質(zhì)量監(jiān)控,即必須對采集參數(shù)、排列狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控,以避免出現(xiàn)斷排列、異常道等無效的采集記錄;3)DSC與DSG之間數(shù)據(jù)信息的實時通訊,實現(xiàn)DSS系統(tǒng)對震源生產(chǎn)任務(wù)調(diào)度、生產(chǎn)質(zhì)量控制以及按時間距離曲線控制震源激發(fā)等功能。3dss實時通訊國外某三維地震采集項目設(shè)計滿覆蓋面積1673.67km面對超高效混疊采集技術(shù)在現(xiàn)場施工中存在的技術(shù)難點,物探隊采用了如下的方式進(jìn)行施工作業(yè):針對難點1:將地震采集儀器設(shè)定在微地震工作模式下,產(chǎn)生24h連續(xù)未相關(guān)記錄數(shù)據(jù),單炮記錄長度設(shè)置為6s。對于地震儀器在微地震模式下無法控制震源放炮問題,由DSS系統(tǒng)控制震源起震放炮。針對難點2:DSC生產(chǎn)指揮系統(tǒng)架設(shè)在地震儀器車內(nèi),實時接收RTQC設(shè)備提供的排列狀態(tài)信息,以實時判斷排列信息的完整性,根據(jù)異常排列狀態(tài)(包括斷排列、異常道、檢波器指標(biāo)超限、采集參數(shù)錯等)指揮需要補炮的震源進(jìn)行補炮。針對難點3:架設(shè)在地震儀器車內(nèi)的DSC主機與架設(shè)在震源車內(nèi)的DSCM主機通過高速數(shù)字鏈路電臺進(jìn)行實時通訊,在該復(fù)雜區(qū)域的有效通訊距離可達(dá)20km。儀器操作員負(fù)責(zé)在DSC上編輯和發(fā)布每日震源的生產(chǎn)任務(wù);DSC監(jiān)控震源行駛目標(biāo)炮點和該炮點相關(guān)排列信息狀態(tài),并通過震源實時傳輸?shù)奈恢眯畔?判斷放炮距離及時間關(guān)系,控制震源起震;震源DSGM接到DSC許可放炮指令后,震源操作手點擊導(dǎo)航平板上的“down”鍵進(jìn)行落板激發(fā);起震完成后,生成放炮報告,掃描信號和QC報告,報告信息通過數(shù)字鏈路電臺將信息交給DSC進(jìn)行檢查歸檔;檢查結(jié)果正常,震源從放炮列表中消失,該震源車可以抬板繼續(xù)生產(chǎn);檢查結(jié)果不正確,標(biāo)記異常狀態(tài),查明原因后,進(jìn)入放炮流程進(jìn)行補炮。由DSC匯總生成的VPReport和FleetReport文檔內(nèi)容包括:理論炮點信息、實際炮點信息、偏移量、震源6項屬性數(shù)據(jù)等全部QC信息。DSS系統(tǒng)生產(chǎn)工區(qū)顯示和紅區(qū)預(yù)警。由于本次采集項目存在多個游牧族牲口圈,一個人員、房屋密集的城鎮(zhèn)和一個軍事禁區(qū),采集地區(qū)環(huán)境比較復(fù)雜,又需要24h連續(xù)作業(yè),這就要求操作員和震源操作手動態(tài)掌握該工區(qū)內(nèi)的地形地貌特點。通過DSS系統(tǒng)的工區(qū)地圖圖層加載功能,實現(xiàn)了對街道、管線、游牧牲口圈和軍事禁區(qū)等復(fù)雜區(qū)域的地形可視化和智能導(dǎo)航DSS系統(tǒng)還具備完整的可控震源信息實時反饋功能,高性能品質(zhì)的可控震源是超高效混疊采集技術(shù)的裝備保證。該采集項目使用了18套可控震源配合施工,其中生產(chǎn)震源14套,備用震源4套。由于施工要求24h不間斷作業(yè),震源突發(fā)故障時有發(fā)生,因此可控震源的信息監(jiān)控就顯得尤為重要DSS系統(tǒng)的生產(chǎn)時效動態(tài)統(tǒng)計功能。DSC不僅可以接到震源信息,包括炮點信息、震源QC信息等,還可以收集震源的運行軌跡,統(tǒng)計單臺震源每天每班次每小時的生產(chǎn)效率(如圖5所示),便于物探隊及時掌握項目生產(chǎn)動態(tài),查找、分析影響生產(chǎn)的具體原因,制定改進(jìn)措施,進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)組織。通過生產(chǎn)日效統(tǒng)計,該三維采集項目單日平均產(chǎn)量達(dá)27000余炮,單日最高產(chǎn)量達(dá)到54000余炮,并提前十多天完成生產(chǎn)。4數(shù)字化地震隊系統(tǒng)dss和數(shù)字多樣性技術(shù)數(shù)字化地震隊系統(tǒng)(DSS)為野外地震采集項目高效生產(chǎn)提供了強有力的保證,特別是已經(jīng)成為超高效混疊采集項目