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2024年1月16日发(作者:)

020年12月 2第55卷 增刊 ·采集技术·()文章编号:100072102020S000906---深海拖缆地震数据采集实时质量控制王增波* 黄少卿 尚民强 陈继红 赵 剑 孙孝萍()东方地球物理公司物探技术研究中心,河北涿州072751王增波,黄少卿,尚民强,陈继红,赵剑,孙孝萍.深海拖缆地震数据采集实时质量控制.石油地球物理勘探,(:增刊)2020,55914.-摘要 现场监控是确保深海拖缆地震数据采集质量和提高生产效率的必要手段,即是通过及时获取采集过程并以灵活、直观的方式展现出来,以达到监控采中记录在SEG-D或SEG-Y格式文件中的各系统状态数据信息,为了适应数据量大、施工连续的深海拖缆地震采集特点,以实时方式自动监集状态和资料品质的目的。同时,测拖缆、枪阵等采集设备的工作状态,通过现场实时显示单炮及抽近道剖面、炮集叠加、共电缆数据叠加、近场检波器的监控,确保所采集数据的质量,并降低施工成本。实际应用结果表TB信号的质控和RMS振幅分析,明,该方法可有效监测气枪的气管漏气、气枪自激、压力变化等,电缆的噪声发育情况,采集数据质量,振幅、频率等异常,可实时发现问题并快速解决,为船队节省了作业时间,提高了施工效率。关键词 深海拖缆 SEG-D SEG-Y 实时监控 CMP叠加:/中图分类号:P631  文献标识码:A  doi10.138107210.2020.S.002.cnki.issn.1000-j0 引言]12-深海拖缆地震数据采集[的设备较集中,且水1 概述实时质控系统能自动监控地震数据存储设备,当有新采集的地震数据时,质控系统即开展预设的各种数据处理。该质控方式称为实时监测质控。要实现采集设备实时监控,采集系统与质控系统必须同步工作。图1为采集系统与质控系统的硬件部署,可见采集系统与质控系统通过共用同一个(网络存储盘,也称集中存储)达到采集系统与NAS质控系统同步工作。当采集系统接收到新采集的地震数据时,采集系统即将新地震数据写入NA这S,时质控系统就可同步读取NA并S上新地震数据,及时做各种质控处理。[]质控系统的信息来源于采集的SEG-Y3-4或[]地震数据中包含许多辅SEG-D5-6格式地震数据,助信息,如导航数据、枪控数据、仪器检测数据等,下设备监控困难,采集的数据量大且施工连续。以往采用线下质控方式,即当前阶段数据采集完毕后再进行质控,这样既不能对采集设备的状态做及时监控,也不能对所采集数据做实时分析,导致发现问题滞后,未能及时中止勘探船队采集了许多有问题数据,造成相应的经济损失。为了提高地震勘探现场数据采集的效率,及时发现数据采集设备问题,减少施工时间和经济成本,本文提出将地震采集系统与质控系统组网,并共享存储设备,实现实时质量监控、多项任务并行处理。当有新采集地震数据生成时,质控系统能对地震数据做质量分析处理,自动监测拖缆、枪阵等采集设备工作状态,减少甚至避免人工干预,实时发现采集设备的问题,为船队提供及时的参考依据,从而快速解决问题。这些信息种类较丰富。对于以SEG-D格式记录的地震数据,其导航数据和枪控数据等信息都记录:072751。Emailwanzenbonc.com.cn*河北省涿州市华阳东路东方地球物理公司科技园物探技术研究中心,@cggp,。本文于2年月日收到最终修改稿于同年月日收到02016108(本项研究受国家重点研发计划项目“石油勘探业务流程设计与业务软件集成”和国家科技重大专项“大型油气田及煤层2016YFB0201502)()气开发”子课题“新一代地球物理油气勘探软件系统”联合资助。2017ZX05018001-

0 1 石油地球物理勘探2020年 于SEG-D的外部头块中。导航数据记录的信息包括炮号、测线名、水深、船的位置和船速等;枪控数7]据则记录了气枪震源[的阵列大小、触发模式、每参数;另外还包括每个子阵和每个单枪的状态等信息。为了有效开展质控,需提取这些信息,并通过图件或数据表格等形式进行显示,供用户分析、查验。炮容量、压力、沉放深度、同步误差和激发时间等图1 深海拖缆采集系统与质控系统的硬件部署信号,该信号的到来会中断正在调用的函数,必须要2 信号机制质控系统是通过Linux操作系统的信号机制实现实时监控。当监控目录下有新数据生成时,操作系统会产生实时信号,质控系统利用该信号通知相应程序启动数据实时自动监控。质控系统的实时监控由独立线程、信号处置和地震数据完整性处理等三项技术构成。2.1 独立线程进程中使用sinal或siaction系统函数设置gg处理中断,这使程序复杂化。图2为质控系统独立线程工作流程图,可见质控系统使用了pthread_simask系统函数屏蔽信g号,且设置一个单独线程处理该信号,其他线程则不8]。受影响[2.2 信号处置图3为质控系统中信号处置的流程图,当信号出现时,系统自动识别监控目录中新产生的地震数]9,据文件[并将相应文件送入待处理地震数据队列,进行实时监控。图2 质控系统中独立线程工作流程图图3 质控系统中信号处置的流程图

5卷 增刊 第5王增波,等:深海拖缆地震数据采集实时质量控制 11 2.3 地震数据完整性处理由采集系统向质控系统共享盘传输地震数据时,若写入共享盘的速率过慢,而质控系统读共享盘的速率相对过快,则在实时处理该数据过程中,就有——读取的地震可能出现读到数据文件结尾的假象—数据长度小于实际长度,造成读数据混乱。质控系统必须对此做出相应处理,因为地震数据还在不断被写入。质控系统采用“多次试读,且在试读之间设置短暂时间间隔”的办法解决此问题。累积/放大异常噪声,从而实现对电缆通道的质量控制。各种叠加均以实时方式实现,为了提高叠加处理效率,采用在已有叠加结果上更新的方法,即加入新采集数据并更新相应覆盖次数。抽取CMP叠加是通过建立临时观测系统,进行初步动校正和切除,再做叠加得到CMP道集,叠加剖面。由于此做法的目的仅是便于做质量控制,所以为了节省时间,对三维数据可只抽取一条缆线数据做此项监控处理。、临时观测系统是根据最小坐标(最小炮x,y)线号、最小炮点号、炮线间距、炮点间距、缆间距、道间距、缆数、每缆道数、起始/结束炮点号、方位角和炮点到第1条缆线的横向距离等初始参数,计算工区网格,定义炮点和检波点的相对位置、CMP面元大小和位置等。图4为实时CMP叠加效果图。3 数据叠加监控数据质量10]通过单次剖面或简单叠加[等手段监控采集数据质量,其中叠加方式主要包括共炮点叠加、共接收点叠加、共缆叠加和CMP叠加等。叠加过程会图4 实时CMP叠加效果图)振幅分析4 均方根(RMS均方根(振幅分析技术是采集过程中常RMS)]11,用的一种质控方法[其主要功能是对能量进行分RMS振幅计算单位有微巴和分贝两种。微巴计算公式(仅适用于压电检波器数据)/RMS=ARMS×1000S/(。振幅单位为V自定义大小)bar分贝计算公式(适用于速度和压电检波器数据)1RMS=∑20lAgini=1n()1式中:ARMS为振幅均方根值;S代表灵敏度;RMS析、对比,即用给定时窗内采样点的RMS振幅表征该时窗内采样点的能量水平。在应用RMS振幅分析噪声水平过程中,时窗选取至少应包含初至前时窗、目的层时窗和深层时窗等三种。初至前时窗RMS振幅分析,主要用于评估环境噪声水平;目的层时窗RMS振幅分析,主要用于评估有效信号水平;深层时窗RMS振幅分析,主要评估有效信号的衰减情况。()2式中:An为参与计算的样点数。i为采样点振幅;时窗定义可选择两种方式:直接通过多个点定义多边形时窗和自动计算定义时窗。根据反射波时距曲线方程计算海底时间,所定义的时窗可随海底的起伏而变化,计算式为

2 1 石油地球物理勘探2020年 22/()T2=T2xv30+0式中:T为每道对应的海底反射时间;v0为水速;/;T0=2dvd为水深)x为炮检距。在以T开始0(道号(对应炮检距)增加迅速衰减,该趋势越明显表明资料信噪比越高;通常反射能量越强间接反映水体越深。图5为信号时窗RMS振幅分析结果,其底部为每炮中各道RMS振幅,上部以散点图方式呈现。单炮RMS振幅分析是统计矩形时窗内各记录道并按各道所在空间位置显示统计结果。RMS振幅,图6为单炮RMS振幅分析结果,其下部为单炮地震数据,顶部为时窗内记录道RMS振幅。的一个固定长度的时窗内进行RMS振幅分析。信号时窗RMS振幅分析是统计每炮中各道,并可绘制平面散点图(图5)用于分析RMS振幅,与电缆有关的微观环境变化,一般选取海底反射后的高信噪比数据区域做统计。在统计结果中,有效反射均表现为一系列线性较强能量,这些强能量随图5 信号时窗RMS振幅分析结果图6 单炮RMS振幅分析结果

5卷 增刊 第5王增波,等:深海拖缆地震数据采集实时质量控制 13 5 辅助道分析与监控炮数据中相同震源的不同信号,如时钟时断信号(CTB)、现场激发信号(FTB)、GPS信号、水断道(WTB)和近场子波信号等,都各自占用一个辅助道。针对辅助道中信号,据其所在时间范围按时窗完整截取,然后将同一炮内所有此种辅助道信息拼接成一道,不同的炮按相同时窗划分开展信息截取和拼接,最后将拼接好的记录道做实时显示,从而实现辅助道信息的分析与监控。各厂商(型号)仪器的辅助信号道数量不同,如6缆Sercel仪器的辅助道为43,12缆IO仪器的信号道较少。辅助信号道的水断道,每缆对应一个单独的海底封检波器,用来接收直达波,对电缆进行监控,查验电缆是否释放到位。TB信号验证仪器是否同步,CTB是控制器发出的激发时间,枪阵的实际激发时间是FTB。枪阵的每个气枪都安置一个近场检波器,如Sercel仪器双源6缆船,一个枪阵有18个近场检波器,可得36道近场检波器记录。图7 漏气的实际现场图图8 监控数据的显示结果  气枪自激[12]是气枪不受枪控器控制而自行激发的现象,出现此现象时数据要重新采集。通过近场子波实时显示,很容易发现气枪自激。当信号中出现高频轻微抖动时,即表示相应近场水听器附近可能存在轻微漏气。图7显示漏气的实际现场情形。图8为监控数据的显示结果,每一道由18个检波器的近场记录组成,将同一枪号的所有炮的记录道一并实时显示,及时发现气枪漏气。 实际应用效果以上测控技术已在GeoEast[13-14]环境下形成了一套相对独立完整的拖缆采集现场实时质控系统和相应的质量监控流程。经过勘探船队的实际现场试用,获得高度认可;进一步将该套监控流程应用于多个实际勘探项目,均取得了良好效果,在解决了多种关键的现场问题的同时,节约了成本。如在印尼项目中检测出5次漏气,并甄别出坏道,节约施工成本逾10万美元;由于所采集地震数据质量高,甲方对该软件的实用功能大加赞赏。在质控效率方面,以三维双源拖缆地震数据为例对该系统与国外某商用软件进行了对比。所选用地震数据为12缆×640道,测线长度为50km。国外软件采用传统监控流程,即在地震数据采集完成后,再用相应的监控功能进行处理。而本文质控系统是在采集系统开始采集生成地震数据时就同步实施质控,当地震数据采集完毕时,大部分质控处理已结束。同样的数据量,本文质控系统需1.5h完成,而国外软件耗费了4h,差别显而易见。该实时质控技术充分满足了深海拖缆地震数据采集现场实时质控的需要,填补了中国在此领域的空白。 结束语深海拖缆采集仪器系统与现场质控系统设备一体化,并通过信号机制、数据叠加、振幅分析和辅助道分析等手段,可实时有效监控采集设备的状态及采集数据的质量,监控气枪状态、气管漏气、气枪自激、压力变化及电缆噪声发育情况等。质控系统可实时发现并解决问题,为勘探船队节省了作业时间,提高施工效率。实施现场监控的同时能将原始采集数据加载到GeoEast处理系统中,省去了后续处理67

4 1 石油地球物理勘探2020年 阶段批量解编数据的步骤,节约了大量的读取数据和计算时间,进一步提高了数据处理效率。参考文献[1]曹国发,赵向东,方守川,等.深海拖缆勘探导航定位技术研究及应用[J].物探装备,2014,24(3):151-155.CAO Guofa,ZHAO Xiangdong,FANG Shouchuan,etal.Research of the technology for deep sea towedstreamer exploration navigation and its application[J].Equipment for Geophysical Prospecting,2014,24(3):151-155.[2]李福元,韦成龙,胡家赋,等.海洋二维双船拖缆与宽频带地震采集实验[J].石油地球物理勘探,2018,53(5):887-895.LI Fuyuan,WEI Chenglong,HU Jiafu,et al.A dual-vessel broadband seismic acquisition experiment[J].Oil Geophysical Prospecting,2018,53(5):887-895.[3]王增波,李雁鸿,赵剑,等.SEG-Y地震数据格式解析及转换方法[J].物探装备,2012,22(3):177-182.WANG Zengbo,LI Yanhong,ZHAO Jian,et al.Analytical method and conversion method for SEG-Ydata[J].Equipment for Geophysical Prospecting,2012,22(3):177-182.[4]Society of Exploration Geophysicist.SEG-Y DataExchange Format[S].SEG Technical Standards Com-mittee,2002.[5]SEG-D Format for the 408XL[M].Sercel,2009.[6]Society of Exploration Geophysicist.Digital Field TapeFormat Standards—SEG-D[S].SEG Technical Stan-dards Committee,1996.[7]任婷,彭海龙,覃殿明,等.深水区直达波子波提取气泡效应压制技术[J].石油地球物理勘探,2018,53(2):243-250.REN Ting,PENG Hailong,QIN Dianming,et al.De-bubble based on wavelet extraction from direct wave indeep water[J].Oil Geophysical Prospecting,2018,53(2):243-250.[8]王增波,黄少卿,王宝彬,等.独立同步扫描炮集相关和拆分技术及其实现[J].石油地球物理勘探,2014,49(增刊1):110-114.WANG Zengbo,HUANG Shaoqing,WANG Baobin,et al.A forming/correlation method for independentsimultaneous sweep data[J].Oil Geophysical Pro-specting,2014,49(S1):110-114.[9]赵长海,晏海华,王宏琳,等.面向地震数据处理的并行与分布式编程框架[J].石油地球物理勘探,2010,45(1):146-155.ZHAO Changhai,YAN Haihua,WANG Honglin,etal.Seismic data processing oriented parallel anddistributed programming frameword[J].Oil Geophy-sical Prospecting,2010,45(1):146-155.[10]辜利民,罗敏学,李振勇,等.共炮集及超炮集叠加技术在深海拖缆采集质控中的应用[J].石油地球物理勘探,2008,43(增刊2):112-114.GU Limin,LUO Minxue,LI Zhenyong,et al.Appli-cation of common-shot-gather and supper-shot-gatherstack technique in QC of offshore streamer acquisition[J].Oil Geophysical Prospecting,2008,43(S2):112-114.[11]昌松,全海燕,罗敏学,等.RMS分析技术在拖缆地震资料采集质量控制中的应用[J].石油地球物理勘探,2010,45(增刊1):13-17.CHANG Song,QUAN Haiyan,LUO Minxue,et al.Application of RMS analysis technique in QC controlof streamer seismic data acquisition[J].Oil Geophy-sical Prospecting,2010,45(S1):13-17.[12]黄捷.气枪自激的自动识别方法与应用[J].物探装备,2017,27(3):162-165.HUANG Jie.Automatic identification and applicationof air-gun auto-fire[J].Equipment for GeophysicalProspecting,2017,27(3):162-165.[13]王宏琳.地震软件技术:勘探地球物理计算机软件开发[M].北京:石油工业出版社,2005.[14]东方地球物理公司物探技术研究中心.GeoEast地震处理系统手册[M].河北涿州,2016.(本文编辑:朱汉东)作者简介  王增波 高级工程师,1978年生;2002年毕业于中国石油大学(华东),获计算机及应用专业学士学位;现在中国石油集团东方地球物理公司物探技术研究中心从事物探处理软件研发。

ec.2020 DOilGeohsicalProsectin  pypgVol.55 Sulement ppABSTRACTSWidefreuencandwideazimuth3Dseismicacui      -qyq ,sitioninTJareaNortheastSichuanBasin.PANJia      -1111,zhiLIUBin,HEJinuo,LUXianenand    gggpg,1,ZHANGZaiwu.OilGeohsicalProsectin2020,   pypg:55(Sulement)18.-ppTheTJareaintheNortheastSichuanBasinis        ,richinoilandresourcesbuttheseismicandas        g,T,BsinalandRMSamlitudetoeneohone     -gpgpsuretheofseismicdataandreducecosts.ualit       qy Theracticalalicationshowsthatthismethod      ppp,caneffectivelmonitortheairleakaeselfexcita     -yg ressureun,tionandchaneofairthenoisede        -pgg,velomentofcabletheofrecordedseismicualit     pqy ,sinalsandtheabnormalitiesofseismicamlitude     gpgeological conditions are complex.The primaryunderstand target has developed small fractures,making the fractured-porous reservoir very aniso-tropic.The near-surfaceintervalisloosesandstone,    -so the seismic frequency band is narrow.The dense vegetation causes strong high-frequencynoises.The matured2W1H"seismic ex(plorationtechnologywide frequencyand wide azimuth,high density) is used to design the recor-ding sys-tem to improve the image of the reservoir withsmall fractures and strong anisotropy.Finally,thecomprehensive surface survey and shooting factordesign technology is developed for loose sand-stone,which can quantitatively analyze small arrayparameters for suppressing high-frequency noises.By expanding the effective bandwidth,the imagingeffect of the seismic section is improved.Keywords:mountains in Northeast Sichuan Basin,wide frequency and wide azimuth,loose sand-stone,small array1.Shengli Branch Company,Sinopec PetroleumEngineering Geophysical Co.Ltd.,Dongying,Shandong 257100,ChinaResearch and application of real-time QC on marinetowed cable acquisition.WANG Zengbo1,HUANGShaoqing1,SHANG Minqiang1,CHEN Jihong1,ZHAO Jian1,and SUN Xiaoping1.Oil GeohsicalProspecting,2020,55(Supplement):py9-14.On-site QC is a necessary means to ensure thequality of marine towed cable seismic acquisitionand improve production efficiency.Through timelyacquisition of the status information of each sstemrecorded in SEG-D or SEG-Y files,yand displayingit in a flexible and intuitive way,the acquisitionstatus and data quality can bemonitoredinrealtime.At the same time,   in order to adapt to thecharacteristics of large amount of data and conti-nuous marine towed cable seismic acquisition,theworking status of the equipment such as cable andgun array is automatically monitored in real time,and various data are dislaed in real time,inclu-ding single shotrecord,pyneartracesection,sshot gather, - stacked common cable data,tackednear-fieldnd frequency.Problems can be found in real timend solved quickly.This saves the working time ofhe fleet and imroves theconstructionefficienc.Keywords:p marine towed cable, ySEG-D,SEG-Y,eal-time monitoring,CMP stacked se.Research &Development Center,ctionBGP Inc.,CNPC,Zhuozhou,Hebei 072751,ChinaThe quality control of navigation and positionininOBN seismic exloration.LIU Danwei 1,g CAO Shuwei 2,pQUAN Haian1,g-QIN Xuebin1,LUO Min-ue1,yand DU Haitao1.Oil GeohsicalProsecing,2020,55(Supplement):py p-15-19,32.In recent years,OBN exploration has become anmportant operation mode and keeps developing.Real-ime navigation and positioning is a basic and importantpart in OBN exploration.This paper firstly summari-es the process and accuracy requirement of real-timenavigation and positioning in OBN exploration,thenccording to the specific process of OBN exploration,describes the quality control of real-time navigation andpositioning in details from node vessel,positioningvessel and source vessel,and finally summarizes thequality control in data processing and management.The result provides a reference to improving the stand-rdization of real-time navigation and positioning inOBN exploration,ensuring the reliability of navigationdata and guaranteeing the qualityof OBN data.Keywords: OBN seismic exploration,real-timenavigation,quality,.BGP Offshore, controldata managementBGP,CNPC,Binhai,Tianjin00457,China.BGP Equipment,BGP,CNPC,Zhuozhou,He-bei 072750,ChinaResearch and application of the processing methodor Carboniferous low-frequency signals,JunggarBasin.TUO Junun1,WANG Xiaotao1,DOUQiangfeng1,jYE Di 1,JIANG Li 1,TAN Jia1.OilGeophysical Prospecting,2020,55(Supplement):0-24Affected by noise and propagating distance,he effective signals of Carboniferous seismic re-lection are almost at low frequency.How to im-aatr1xtitzaa132f2tf

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