超高效混采数字化地震队系统的研究与应用

超高效混采数字化地震队系统的研究与应用

0超高效混叠采集技术关键装备的研制在国际价格水平持续下降的背景下，一家石油公司开始使用新技术和新设备来提高生产效率。由BGP独创的数字化地震队系统(DSS),作为实施超高效混叠采集技术必备的关键装备,倍受国内外石油公司关注和青睐。2019年1月底,东方公司某物探队中标的国外三维混采项目正式启动,标志着最新版数字化地震队系统(DSS)成为实现全球最高生产效率的有力支撑。作为中国石油集团具有自主知识产权的物探地震采集设备,DSS具有可控震源自主放炮管理、实时排列状态放炮控制和安全生产管理等功能,已经成为国际高端物探市场的必然配置1u3000结u3000论DSS系统主要由震源自主放炮导航DSGM(Digital-SeismicGuidanceMainframe)、震源导航平板(DSG-Pad)、生产指挥中心DSC(Digital-SeismicCommandServer)和高速数传电台组等构成。1.1可控震源车内更短线路定位存储震源车载终端(DSG)主要为震源作业提供炮点无桩号导航、车载设备状态监控、特殊对象距离预警、日常任务接收及统计、扫描数据储存、加载工区SPS及地图资源等功用。它由震源自主放炮导航主机(DSGM)、震源导航平板(DSG-Pad)和高速数传电台组成,安装于可控震源车内。最新一代的震源自主放炮导航主机DSGM1.2震源qc监控系统由服务器和高速数传电台组构成的DSC安装在地震仪器车上,仪器操作员通过DSC指挥生产,它提供震源及震源组管理、日常任务分配、震源状态监控、生产进度管理、加载工区SPS及地图资源等功能。图1中,仪器操作员正在通过左侧屏幕对震源任务进行分配和监控,通过右侧屏幕可以对震源生产过程进行QC监控。DSC生产指挥中心的高速数传电台组由16个通讯信道组成,通过测试每个信道可以支持多达8台/组震源,16个信道理论上可最多管理128台震源。DSC主机使用Z800服务器,配套Linux系统下的DSC生产指挥软件,完成震源生产任务编辑和发布、震源状态监控和预警、以及日常生产统计和分析等功能。1.3c数据处理为了实现远距离的电台链路数据信息传输,克服复杂地形的遮挡效应,并增强震源QC数据的监控,DSS系统还配备有中继电台,来实现信息的转发功能。中继电台有效地扩大了数传电台的通讯范围,使DSC生产指挥中心的有效通讯距离达到30km,特别在复杂地形和城区内施工时,中继电台的使用可有效提高生产效率和生产质量。2可控震源滑动扫描作为一项符合时间距离曲线规则的可控震源高效采集技术,超高效混叠采集技术所需要的时间和位置信息通过每台/组震源上安装的DSG系统获取,其中位置信息经过高速数传电台实时传递给DSC,DSC服务器根据震源之间距离来确定可控震源所需要的滑动时间。图2示意了采用该项技术过程中,DSC系统内可控震源时距曲线规则的设定窗口:当两台/组震源相距不足500m时,可控震源进行滑动扫描,滑动时间为7s,;当两台/组震源相距大于500m小于750m时,可控震源滑动时间成线性关系,做相应的滑动扫描;当两台、组震源距离大于750m时,可控震源采用独立同步扫描模式实现超高效混叠采集技术需要克服的技术难点主要有:1)有线地震仪器如何实现同步震源激发的连续采集记录;2)判断排列状态信息,实时质量监控,即必须对采集参数、排列状态进行实时监控,以避免出现断排列、异常道等无效的采集记录;3)DSC与DSG之间数据信息的实时通讯,实现DSS系统对震源生产任务调度、生产质量控制以及按时间距离曲线控制震源激发等功能。3dss实时通讯国外某三维地震采集项目设计满覆盖面积1673.67km面对超高效混叠采集技术在现场施工中存在的技术难点,物探队采用了如下的方式进行施工作业:针对难点1:将地震采集仪器设定在微地震工作模式下,产生24h连续未相关记录数据,单炮记录长度设置为6s。对于地震仪器在微地震模式下无法控制震源放炮问题,由DSS系统控制震源起震放炮。针对难点2:DSC生产指挥系统架设在地震仪器车内,实时接收RTQC设备提供的排列状态信息,以实时判断排列信息的完整性,根据异常排列状态(包括断排列、异常道、检波器指标超限、采集参数错等)指挥需要补炮的震源进行补炮。针对难点3:架设在地震仪器车内的DSC主机与架设在震源车内的DSCM主机通过高速数字链路电台进行实时通讯,在该复杂区域的有效通讯距离可达20km。仪器操作员负责在DSC上编辑和发布每日震源的生产任务;DSC监控震源行驶目标炮点和该炮点相关排列信息状态,并通过震源实时传输的位置信息,判断放炮距离及时间关系,控制震源起震;震源DSGM接到DSC许可放炮指令后,震源操作手点击导航平板上的“down”键进行落板激发;起震完成后,生成放炮报告,扫描信号和QC报告,报告信息通过数字链路电台将信息交给DSC进行检查归档;检查结果正常,震源从放炮列表中消失,该震源车可以抬板继续生产;检查结果不正确,标记异常状态,查明原因后,进入放炮流程进行补炮。由DSC汇总生成的VPReport和FleetReport文档内容包括:理论炮点信息、实际炮点信息、偏移量、震源6项属性数据等全部QC信息。DSS系统生产工区显示和红区预警。由于本次采集项目存在多个游牧族牲口圈,一个人员、房屋密集的城镇和一个军事禁区,采集地区环境比较复杂,又需要24h连续作业,这就要求操作员和震源操作手动态掌握该工区内的地形地貌特点。通过DSS系统的工区地图图层加载功能,实现了对街道、管线、游牧牲口圈和军事禁区等复杂区域的地形可视化和智能导航DSS系统还具备完整的可控震源信息实时反馈功能,高性能品质的可控震源是超高效混叠采集技术的装备保证。该采集项目使用了18套可控震源配合施工,其中生产震源14套,备用震源4套。由于施工要求24h不间断作业,震源突发故障时有发生,因此可控震源的信息监控就显得尤为重要DSS系统的生产时效动态统计功能。DSC不仅可以接到震源信息,包括炮点信息、震源QC信息等,还可以收集震源的运行轨迹,统计单台震源每天每班次每小时的生产效率(如图5所示),便于物探队及时掌握项目生产动态,查找、分析影响生产的具体原因,制定改进措施,进一步优化生产组织。通过生产日效统计,该三维采集项目单日平均产量达27000余炮,单日最高产量达到54000余炮,并提前十多天完成生产。4数字化地震队系统dss和数字多样性技术数字化地震队系统(DSS)为野外地震采集项目高效生产提供了强有力的保证,特别是已经成为超高效混叠采集项目