超高效混采數(shù)字化地震隊系統(tǒng)的研究與應用

超高效混采數(shù)字化地震隊系統(tǒng)的研究與應用

0超高效混疊采集技術關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和新設備來提高生產效率。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必備的關鍵裝備,倍受國內外石油公司關注和青睞。2019年1月底,東方公司某物探隊中標的國外三維混采項目正式啟動,標志著最新版數(shù)字化地震隊系統(tǒng)(DSS)成為實現(xiàn)全球最高生產效率的有力支撐。作為中國石油集團具有自主知識產權的物探地震采集設備,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管理等功能,已經成為國際高端物探市場的必然配置1u3000結u3000論DSS系統(tǒng)主要由震源自主放炮導航DSGM(Digital-SeismicGuidanceMainframe)、震源導航平板(DSG-Pad)、生產指揮中心DSC(Digital-SeismicCommandServer)和高速數(shù)傳電臺組等構成。1.1可控震源車內更短線路定位存儲震源車載終端(DSG)主要為震源作業(yè)提供炮點無樁號導航、車載設備狀態(tài)監(jiān)控、特殊對象距離預警、日常任務接收及統(tǒng)計、掃描數(shù)據儲存、加載工區(qū)SPS及地圖資源等功用。它由震源自主放炮導航主機(DSGM)、震源導航平板(DSG-Pad)和高速數(shù)傳電臺組成,安裝于可控震源車內。最新一代的震源自主放炮導航主機DSGM1.2震源qc監(jiān)控系統(tǒng)由服務器和高速數(shù)傳電臺組構成的DSC安裝在地震儀器車上,儀器操作員通過DSC指揮生產,它提供震源及震源組管理、日常任務分配、震源狀態(tài)監(jiān)控、生產進度管理、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屏幕對震源任務進行分配和監(jiān)控,通過右側屏幕可以對震源生產過程進行QC監(jiān)控。DSC生產指揮中心的高速數(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服務器,配套Linux系統(tǒng)下的DSC生產指揮軟件,完成震源生產任務編輯和發(fā)布、震源狀態(tài)監(jiān)控和預警、以及日常生產統(tǒng)計和分析等功能。1.3c數(shù)據處理為了實現(xiàn)遠距離的電臺鏈路數(shù)據信息傳輸,克服復雜地形的遮擋效應,并增強震源QC數(shù)據的監(jiān)控,DSS系統(tǒng)還配備有中繼電臺,來實現(xiàn)信息的轉發(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生產指揮中心的有效通訊距離達到30km,特別在復雜地形和城區(qū)內施工時,中繼電臺的使用可有效提高生產效率和生產質量。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,超高效混疊采集技術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,其中位置信息經過高速數(shù)傳電臺實時傳遞給DSC,DSC服務器根據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過程中,DSC系統(tǒng)內可控震源時距曲線規(guī)則的設定窗口:當兩臺/組震源相距不足500m時,可控震源進行滑動掃描,滑動時間為7s,;當兩臺/組震源相距大于500m小于750m時,可控震源滑動時間成線性關系,做相應的滑動掃描;當兩臺、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需要克服的技術難點主要有: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,實時質量監(jiān)控,即必須對采集參數(shù)、排列狀態(tài)進行實時監(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)據信息的實時通訊,實現(xiàn)DSS系統(tǒng)對震源生產任務調度、生產質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計滿覆蓋面積1673.67km面對超高效混疊采集技術在現(xiàn)場施工中存在的技術難點,物探隊采用了如下的方式進行施工作業(yè):針對難點1:將地震采集儀器設定在微地震工作模式下,產生24h連續(xù)未相關記錄數(shù)據,單炮記錄長度設置為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生產指揮系統(tǒng)架設在地震儀器車內,實時接收RTQC設備提供的排列狀態(tài)信息,以實時判斷排列信息的完整性,根據異常排列狀態(tài)(包括斷排列、異常道、檢波器指標超限、采集參數(shù)錯等)指揮需要補炮的震源進行補炮。針對難點3:架設在地震儀器車內的DSC主機與架設在震源車內的DSCM主機通過高速數(shù)字鏈路電臺進行實時通訊,在該復雜區(qū)域的有效通訊距離可達20km。儀器操作員負責在DSC上編輯和發(fā)布每日震源的生產任務;DSC監(jiān)控震源行駛目標炮點和該炮點相關排列信息狀態(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,震源操作手點擊導航平板上的“down”鍵進行落板激發(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進行檢查歸檔;檢查結果正常,震源從放炮列表中消失,該震源車可以抬板繼續(xù)生產;檢查結果不正確,標記異常狀態(tài),查明原因后,進入放炮流程進行補炮。由DSC匯總生成的VPReport和FleetReport文檔內容包括:理論炮點信息、實際炮點信息、偏移量、震源6項屬性數(shù)據等全部QC信息。DSS系統(tǒng)生產工區(qū)顯示和紅區(qū)預警。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)等復雜區(qū)域的地形可視化和智能導航DSS系統(tǒng)還具備完整的可控震源信息實時反饋功能,高性能品質的可控震源是超高效混疊采集技術的裝備保證。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效率(如圖5所示),便于物探隊及時掌握項目生產動態(tài),查找、分析影響生產的具體原因,制定改進措施,進一步優(yōu)化生產組織。通過生產日效統(tǒng)計,該三維采集項目單日平均產量達27000余炮,單日最高產量達到54000余炮,并提前十多天完成生產。4數(shù)字化地震隊系統(tǒng)dss和數(shù)字多樣性技術數(shù)字化地震隊系統(tǒng)(DSS)為野外地震采集項目高效生產提供了強有力的保證,特別是已經成為超高效混疊采集項目