地震勘探中的施工方法研究

地震勘探中的施工方法研究

0u3000施工方法地震采集技术的发展。随着同步扫描技术、节点设备在地震采集中的应用,地震采集对物探测量的方法和质量控制也提出了新的要求。国外某项目所采用节点设备无桩号施工方法,使地震采集的各个环节得以数字化,在一定程度上改变了以往的物探测量施工方法。而数字化地震队(DSS)技术的应用,也推动了施工方法的改变。在DSS野外施工过程中,无桩号地震、采集、震源和采集工序都配备了测量导航、定位和记录设备,野外所有施工车辆都配备了导航仪和照相机。为了提高震源定位精度和施工效率,保证定位精度,施工中采用了精度更高、灵活性更大的SBAS(Satelliteu3000Basedu3000Augmentationu3000System,基于卫星的增强系统)定位技术和各种新型定位设备。采用新兴技术的数字化施工的地震队,具有施工人员少、所需设备少、对环境污染小、安全风险小的优点。GSR(Geospaceu3000Seismicu3000Recorder,地球空间地震记录仪)是一种新型的自主式、节点式地震数据采集设备,具有轻便、灵活、操作简单、稳定可靠的的特点。该系统包括地震数据采集单元、电池/电源、数据管理及下载模块以及自主的定位设备,可以连续记录和自主工作无桩号地震采集,顾名思义就是在野外的采集施工中,不再需要测量人员提前为震源和检波器放样设计炮点和检波点,地面上不再有物理点标记。无桩号地震采集方法,大大减少了测量野外作业的工作量,但对测量人员的室内数据处理和质量控制提出了更高的要求。传统的采集方法,使用RTK(Real-Timeu3000Kinematic,实时动态差分)放样完成物理点的定位、埋置,方法相对单一;而无桩号施工方法,要求为多种导航定位设备设计数据,并全面监控成果质量。因此更加全面、详细的踏勘,更为详尽、准确的工区信息,对采集和施工管理变得更加重要、必不可少。面对新的无桩号地震采集施工方法,测量人员亦面临新的挑战:怎样改变工作内容和工作方法,以适应新的采集方法的需求,从而保障高效采集。本文阐述了在无桩号地震采集中的测量方法和质量控制方面所做的工作。1u3000多种定位设备的应用无桩号地震采集中,可控震源、地震采集设备、车辆等设备都实现了自主的导航定位。因此,需要合适的定位设备为其服务,实现高效生产。1.1u3000s/wbss信号在无桩号地震采集项目中,震源导航的设备采用SPS852卫星接收机。该接收机有内置电台、蓝牙、电池,能够接收L1/L2/L2CGPS卫星信号,支持GLONASS信号;支持Omniu3000TARu3000XP/HP/VBS,能跟踪到4颗SBAS卫星。施工中该接收机使用OmniStar的HP服务,可以达到10~20cm的定位精度,大大优于原DGPS方法30~50cm的定位精度,而且很好地解决了DGPS(DifferentialGlobalu3000Positioningu3000System,差分全球定位系统)定位精度不稳定的问题。1.2定位精度接口电GSR是采集中的关键设备,它在埋置过程中采用GEOXT2008GIS定位导航设备,准确地确定接收点的位置。该接收机具有亚米级定位精度,整合了SBAS和EVEREST多路径技术,有效地改善了定位精度。使用SBAS差分改正服务,可有效地保证获得GSR准确的位置坐标,不仅可以进行导航定位,还可以实现野外拍照,并将位置与图像准确对应。1.3u3000定位GSR除地震采集功能外,内置了GPS(GlobalPositioningu3000System,全球定位系统)定位设备,可以在使用中进行自主定位,提供自身的准确位置。1.4u3000车辆导航基于地震队管理和安保的需要,项目先后共采购92台Garminu3000276C导航仪,为所有野外班组车辆提供导航。施工中需要为导航仪装载各种工区信息,保证车辆的安全行驶。2测量u3000的质量2.1数字高程模型模型该项目共建立了3个永久性的控制点,用于检测测量仪器和校准甲方提供的DEM(Digitalu3000Elevationu3000Model,数字高程模型)模型。3个永久性控制点采用静态测量方法,记录超过一个GPS天(大于24小时)的观测数据,随后将观测数据发送到在线处理服务器与IGS(Internationalu3000GNSSu3000Service,国际GNSS服务组织)跟踪站联网处理,得到每个控制点准确的ITRF(Internationalu3000Terrestrialu3000Referenceu3000Frame,国际地球参考框架)成果。2.2u3000定位设备的检测为保证成果的正确性,在项目施工开始前,对项目所用的12台GEOXT2008定位设备和20台Trimbleu3000SPS852接收机进行了逐一检测。2.2.1u3000各点的检测Trimbleu3000SPS852接收机在震源导航中使用OmniStar差分改正服务,因此检测方法是:将Trimbleu3000SPS852接收机天线放置在已知点上(见图1),采用与施工中相同的OmniStar差分改正服务连续观测1.5h以上(采样率60s),输出NMEA数据格式,然后将观测结果和已知点成果相比较。2.2.2ps652探针检测GEOXT2008手持机也采用与Trimbleu3000SPS852接收机相同的方法进行检测。将接收机放置在已知点上(见图2),使用OmniStar的差分改正信号连续观测1h以上,输出NMEA数据格式,然后将观测结果和已知点成果相比较。2.3dem高程模型的观测DEM(Digitalu3000Elevationu3000Model,数字高程模型)模型检核的方法主要是通过模型与观测得到的高程异常值进行比较。观测数据一方面是来自GPS接收机检测的观测成果,与已知点成果比较,得到高程异常值,再与DEM比较;另一方面在工区范围内采集了有明显标记的12个特征点(见图3)进行静态观测,处理成果用于DEM高程模型的检核。根据检验结果对DEM高程模型进行了区域精化处理,最终提供用于生产的新DEM模型,比原来的高程模型精度提高了1.4m。3u3000测量数据处理3.1u3000工程区域数据库和开发管理制度3.1.1se数据库工区数据库使用ArcGIS桌面版软件建立与维护,采用GeoDatabase数据库。数据来源主要是两大类:一是从甲方或其它信息源获取的数据,对其进行检查和筛选后入库;二是野外的勘测数据,对象主要包括管线及其过路点,以及新增油田设施、典型地貌、农田、采石场、碎石路和车辆能够通行的小路等。3.1.2岩地和地物施工工区踏勘主要是针对工区内的各种油田设施,如油气管线、井场、各公司营地、电力线等,以及道路、铁路、居民地、农田、水域、沼泽地等影响物探施工的各种地形、地物进行实地勘察,这是野外测量的主要工作。因此,在类似的油田区开展测量施工,需要将大量的精力投入在管线踏勘、油井调查、管线过路点调查、各种油田设施、文物古迹测量、农田、居民区、沼泽和水域、垃圾场和采石场等对施工有影响的各种要素的踏勘上。在数据库的建立和维护上,需要充分将野外勘探和其它各种来源的数据,及时添加到数据库中,随时更新,及时提交给其他生产班组,指导野外施工。3.2当地油田管理部门已于当地油田管理部门获得通行许可,并在当地油田管在踏勘过程中,我们对工区内3u3000174个管线过路点进行了实地调查,确认其可通过性,并在当地油田管理部门取得通行许可。对损坏的32个过路点以及18个需要增加的过路点,在取得清雷监督、油田管理部门及安全部门许可后,对其进行维修或新建。而且对于所有过路点,在数据库中准确管理,并在各班组的施工图件上清楚标示,使之被充分合理的利用,提高效率。3.3dem高程的提取节点放样数据处理包括以下几个方面:(1)将设计节点数据上装到GeoXT手持机。(3)将GSR测量数据上装到Garmin导航仪,用于野外收回GSR导航。(4)为节点数据提取DEM高程。DEM高程的提取有两种途径,一是从经过区域精化处理的DEM高程模型文件中提取,二是从根据野外施工的炮点成果制作的DEM高程文件中提取。将通过两种途径提取的成果进行比较,比较结果合格的直接提供经过区域精化处理的DEM高程;比较结果超出限值的点,经过图上检查后确定最终采用炮点成果文件的DEM高程或经过区域化精化处理的DEM高程。3.4dem模型与egm98模型的高程所谓震源放炮数据处理,是指根据每天震源数据提取的实际激发炮点,基于精化处理的DEM模型和EGM96模型的高程,检查基于这两个模型的高程差异;检查炮点实际位置与设计位置的误差以及GPS观测质量,生成检查报告及当天所有炮点的成果质量,提交给解释组。3.5清雷过程管理工区信息采集,主要利用GARMIN276C导航仪来完成,每天有大量的数据需要下载、处理、入库。然后将所有有用的信息如未爆炸物危险区域、管线、道路、电线、河流、油井、过路点、节点等信息,根据野外踏勘情况,清雷进度以及临时发现的可疑未爆物等及时更新,分成不同的图层,然后上装到导航仪,指导野外生产。车辆行驶数据监控。将每天的车辆导航数据下载,进行分析,如行驶轨迹、车速等,监控是否有超速车辆以及车辆是否进入了未爆炸物危险区域。3.6u3000图件的更新根据各班组的不同要求,提供多种比例尺、多种规格和不同主题的打印地图。这些地图按主题可分为检波点、炮点设计点位图、未爆炸物危险区域、格网图、管线道路图、过路点分布图及油田设施图等。根据野外踏勘情况,及时向QC(Qualityu3000Control,质量控制)班组提供包括过路点、管线(及安全缓冲区)、油井、农田、道路、油田设施等地物信息的ShapeFile格式文件,以便为炮点设计、指挥中心和震源车导航更新底图。当发现新的未爆炸物时,及时更新未爆炸物危险区域的信息,并输出图片提供给队长、QC班组和指挥中心,以保障安全生产。4工区及工区、工区和国家2009年,我公司开始出现数字化地震队和泛测量的理念,提出“野外作业向一体化模式发展,质量控制向实时化、后台化转变,位置信息呈现多样化,对其使用向纵深发展,数据管理以数据库为主”我们通过参与数字化地震队项目,第一时间接触到新的测量技术、方法和设备,并对与之相适应的工作方法和作业流程进行了总结。概括起来,主要的工作内容包括:全面、充分的工区地理信息的收集,详尽的野外踏勘,信息的及时更新,为后续班组施工合理避障提供准确的障碍物范围;更加完善的施工保障,逢山开路,遇水搭桥,经过管线和断路时通过点的修建,减少非采集时间,提高物探施工效率。室内工作主要包括工区信息库的管理、炮点质量控制和数据处理、节点数据的上下装和质量控制、导航设备数据下装和数据分析、导航设备中工区信息的更新、测量设备的维护等。对于新的设备应用和施工方法,施工前期的大量软件和设备测试以及作业人员的技