图文详情
浅谈地震采集质量监控的那些事儿
来源:中国石油学会上传时间:2022-12-02
版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

地震采集是地震勘探获取地下资料的首要和基础环节,通过对地震采集资料的分析研究,形成对地下地质情况的认识,因此地震资料质量的好坏直接影响地质认识或效果。重视勘探工程的质量监督工作、对施工全过程进行质量监督和控制,可保证野外采集和后续工作的质量。根据陆上地震勘探积累的工作经验,形成了开工、施工、竣工三到位与巡回抽查相结合的质量监督运行方式,使用由高性能小型计算机和专门检测软件组成的现场处理系统对采集工作各个环节实施监控。

地震队机构与质控流程

(1)野外地震队组成。地震采集是一项庞大的工程,采集质量的好坏直接影响后续工作的质量,对最终成果质量起决定性作用,随着物探工作的专业化更加细分,根据工作区可能遇到的不同地表地貌类型及施工设计要求,组织形成野外地震队。一个典型的野外地震队伍是由项目经理、施工解释、综合管理等多个班组构成的现场施工组织(图1)。野外地震队一般实行属地管理和线性管理,使各班组工作处于可控状态并能够及时反馈信息。

(2)采集质量控制流程.。由于地震勘探专业性、技术性强,工程质量具有复杂性与隐蔽性。为了确保勘探效果,应由专业人员(第三方监理和甲方代表组成的现场监督)对野外采集进行严格有效的质量监督。地震勘探各道工序紧密相连,地震采集质量控制是在施工工序中形成的,若一个工序出现质量问题,就会影响整个过程,甚至影响最终产品的质量。要控制施工过程的质量,则必须控制好各道工序的质量。梳理野外采集流程(图2)可知,从野外工作开始到结束期间,影响采集质量的主要内容包括开工前的五个方面、施工中的十个工序、竣工时的五个部分等,要做好质量控制,必须做好这些相关工作的质量检查与监控。

开工前检查的五个方面

(1)人员到位核对。野外采集是多个现场施工班组构成的,不仅有专业技术人员,而且会有大量的季节工。人是生产的第一要素,监督应重点核对主要人员到位情况,上岗前针对采集项目要求进行培训考核,明确工作制度和作业流程,树立质量标准意识。

(2)设备到位核查。地震勘探涉及一系列软/硬件设备,监督要对主要设备到位情况进行核查,并要求地震队在施工作业前对测量设备等进行统一的校准检定,对激发、接收和传输设备等进行规范的检测调试,对成孔、运输设备等进行全面的检修维护,对处理、监控设备等进行专业的系统测试。

(3)测线踏勘落实。勘探工程前期地震队会对测线进行初步踏勘,监督组到队后应与现场技术人员对测线进行再次踏勘,结合高清卫星图片、遥感影像等资料,针对工区不同地表类型进行详细的实地踏勘,查看工区的地表地质条件,掌握现场地形地貌情况,针对性实施监督工作。

(4)点段试验分析。开展点试验和段试验是为了选择合适的采集参数和方法,试验质量直接关系到是否能有效完成地质任务。监督要对试验部署位置进行核查,选择具有代表性的、基本能涵盖整个工区地质类型的几个点/段进行试验。对试验资料进行定性和定量分析,提出最优的参数组合。

(5)开工验收检查。开工验收是野外地震采集质量控制与管理的主要措施,先由地震队组织内部验收,内部验收合格后再由甲方进行验收,形成开工验收意见,确认施工因素与方法参数是否满足勘探任务与地质目标,地震队可在甲方完成开工验收检查并书面同意后开始正式生产。

施工过程中检查的十大工序

一个典型的野外采集主要涉及十大工序(图3),加强并做好这十大工序的质量控制即能够完成对地震勘探采集资料质量的管控。施工过程的质量控制可概括为:一个中心、十大工序、三环检查、相互监督、多层反馈。其中,一个中心是指以施工解释组为中心;十大工序是指野外采集所涉及的十个工序阶段;三环检查包括质量检查小组的第一环检查、现场队经理和地球物理师进行的第二环检查、现场监督进行的第三环检查;相互监督是指各工序之间可以交叉进行质量检查与监督;多层反馈是指参与野外采集质量控制的不同层级能够将检查存在的问题及时反馈给相关小组进行整改。

(1)施工解释组。也称解释工序,是野外采集的核心组成部分,负责现场各工序执行的任务书下达与返回资料的整理解释等工作。监控重点是观测系统方案与SPS文件等内容,对解释组下发给各工序的任务书进行审批,核查各工序施工参数设置情况。

(2)测量放样组。也称测量工序,地震采集野外施工的首要工序,主要是通过全球卫星导航系统,并基于参考站和流动站采集的数据进行的动态定位放样,确定炮点(激发点)和检波点(接收点)的位置。监督应注意检查理论点布设是否与设计一致,点位调整是否满足“就近”原则,控制网解算是否合格,测量成果资料内容是否齐全规范。

(3)推路平路组。也称推路工序,在遇地形落差较大或行车困难且车辆必须进入的特殊地段,应提前对测线进行推路平路施工作业。监督检查时应注意有可控震源施工的路面要求平整均匀,在炮点附近路面尽量达到平、直,确保震源的震板与大地垂直接触,保证震板与地面耦合效果。

(4)表层调查组。也称表层工序,主要对近地表结构和速度进行调查,通常采用微测井或小折射,其成果资料可为激发井深设计提供依据,也可为后续静校正处理提供参考,还可以用来分析激发、接收与介质的耦合关系。应注意检查各类原始记录,并对解释结果的合理性和准确性进行验证与分析。

(5)钻井成孔组。也称钻井工序,是炸药爆炸激发地震采集过程中的一项重点工序,重点检查钻井位置、钻井深度、岩性记录等内容,要注意点位偏移的物理点应根据情况实地核查。还要检查钻井孔径与炸药大小的匹配情况,药包能顺利下到井底,不出现卡顿或强力下压药包不破等问题。

(6)排列放线组。也称放线工序,是直接控制采集质量的关键,监督应对检波器接收方法和形式进行检查,一般包括检波器接收的组合基距、组内距、组合方向、组合图形等方面的内容,同时还涉及检波器的埋置方法、耦合状况等。检查时应注意严禁私自空道,严禁无测量标志放线等。

(7)可控震源组。也称震源工序,检查内容包括震源测试情况、震源性能状况、震源组合情况等方面。由于可控震源施工的复杂性和高效性,监督很难做到既要观察仪器车上显示的震源属性又要同时监视震源震动地表来控制质量,而震源控制系统产生的文本文件(PSS报告、COG报告等)为质量控制提供了很好的检查方法,这些文本文件记录了每台震源的实时状态信息。

(8)下药爆炸组。也称爆炸工序,由于炸药激发的能量取决于炸药与围岩之间的耦合程度,因此爆炸工序的质量监控关键在于最大限度地提高激发耦合程度,增强反射波的能量,提高采集资料的信噪比。主要检查药量班报记录、药包制作、下药深度、炮井填埋效果等。

(9)仪器记录组。也称仪器工序,是地震采集资料质控的关键环节,当资料品质变化时,仪器记录现场监控会首先发现。监督应重点检查仪器系统参数的设置情况,实时监控软件的参数设定及运行情况,利用软件对地震资料进行分析与评价,达到实时监控。

(10)现场处理组。也称处理工序,可以对地震资料采集过程和结果进行有效的质量控制,每个处理作业都有独立的方法和效果,检查时应注意核对处理流程与参数是否合理,通过线性动校正分析验证炮检点关系,采用分频处理等手段监测资料品质状况,根据现场处理结果判断采集资料能否满足地质任务要求。

竣工阶段的五部分检查

(1)工作数量统计。地震采集工作的结束以完成合同或设计工作量为准,应对实际完成工作量进行核查,主要内容有激发点/检波点数量、激发线/检波线长度等,表层调查、钻井成孔、雷管、炸药使用数量,试验/生产有效炮数,满覆盖工作量或一次覆盖工作量等。

(2)单炮质量评价。地震原始单炮资料的评价结果是对野外采集工作完成质量的直接反映,需由专人负责分析与整理。要求评价人员了解工区地质背景,采用定性和定量结合的手段,通过监控分析软件,对单炮能量、环境噪声、频率、信噪比、异常道等属性进行综合量化分析与评价。

(3)原始资料整理。野外采集原始资料的整理包括对野外工作形成的各类资料的整理和汇总,对需要上交归档的资料应注意认真核对资料明细,保证资料全面且不遗漏。严格签字审查环节,确保原始一手资料记录内容的准确。对原始资料最终整理形成的纸质/电子内容进行认真核查。

(4)采集总结分析。该部分应注意检查工区的踏勘总结,试验资料的分析与方法总结,采集过程中解决难点问题的对策、完成重点任务的手段,施工经验的总结与建议,质量运行情况与质控方法的讨论等内容。通过总结不仅为质量分析提供依据,也为后续项目的运行提供事前预估的借鉴。

(5)竣工验收检查。野外工作量全部完成后由地震组进行内部验收,内部验收通过后方可提请甲方进行竣工验收,验收检查重点是各类原始资料是否齐全完整,现场处理结果是否达到地质目的,采集报告中各类数据是否正确,以及HSE管理运行及执行情况,现场汇报后形成验收意见。

结语

地震野外采集往往时间紧、资料多,科学的监督与监理程序和标准是施工作业质量的根本保证。本文对野外地震采集过程监控工作进行梳理总结,认为采用开工验收检查、施工过程检查、竣工验收检查并重的质量检查形式,能够较好地完成现场监督检查。采用“一个中心、十大工序、三环检查、相互监督、多层反馈”的过程质控体系,对开工前的五个方面、施工中的十个工序、竣工后的五个部分等内容进行全面质量检查,形成固有的质检模式,能够有效控制采集质量。随着地震采集相关仪器的不断更新与改进,以及“两宽一高”采集方法的不断推广,采用专业的质量监控软件对地震采集资料进行质量监控能够做到实时有效检查,防止高效采集模式下产生的难以及时防范和补救的质量事故,确保地震勘探野外采集资料的质量效果。

作者:中国地质调查局西安地质调查中心 许海红 韩小锋 李春泉