聚四氟乙烯分散液抑制海洋地震拖缆海生物附着的探索与实践

本文根据海洋地震拖缆附着海生物生长习性及危害,提出在海洋地震拖缆表层涂覆聚四氟乙烯分散液进而实现抑制海生物附着的方案。对比了涂覆聚四氟乙烯分散液对拖缆护套力学性能及透声性能的影响,针对对比结果进行了海上验证对比,并就采集到的地震资料进行了处理分析,全面验证了聚四氟乙烯分散液在海洋地震拖缆采集装备领域抑制海生物附着的可行性,可为后期规模化推广应用提供借鉴。

基于嵌入式水鸟的海洋地震拖缆运动状态仿真研究

研究分析了嵌入式水鸟作用下的海洋地震拖缆运动状态。在现有的理论基础上,简化地震拖缆运动数学模型,并进行仿真求解,结果表明定深水鸟在使地震拖缆保持水平状态起了重要作用。利用前处理软件建立了定深水鸟几何模型,并用数值计算软件进行了分析计算,得到了定深水鸟的水动力特性及在不同攻角下的升力分布情况,为水鸟运动控制策略提供理论依据。

近海高分辨率多道地震拖缆系统及其在海洋工程中的应用

目前我国近海工程地震勘探主要使用单道地震拖缆接收,地层分辨率较低,无法进行速度分析、覆盖叠加等精细处理.为了解决此问题,本文提出近海高分辨率多道地震拖缆技术,并结合该技术的研究成果,简要介绍了多道地震勘探系统组成和地震拖缆的结构设计,讨论了拖缆水听器的选择,组内距、道间距的确定,并给出了一个工程应用实例.该系统可以满足今后海洋研究和工程勘探的需要,在试验和应用中取得了很好的探测效果,具有很好的应用前景.

海洋高分辨率多道数字地震拖缆技术研究与应用

研发了一套适应水深5~3000 m的海洋浅地层高分辨率多道地震探测技术，穿透深度海底以下300 m以下、分辨率0.3~2.0 m，整体达到国外同类技术水平.高分辨率多道数字地震拖缆是其重要组成部分，本文从拖缆的总体设计着手，介绍了地震拖缆的结构设计、水听器的选择和道间距的确定，重点讨论了地震信号的数字化和信号传输方式，所述多协议传输方法优化了高速传输设计，提高了传输效率.最后给出地震拖缆在南海荔湾3-1气田的工程应用实例，工程中获得的剖面清晰显示了研究区的典型滑坡面特征，说明系统可以满足近海至远海海洋研究和工程勘察的需要，具有很好的应用前景.

地震拖缆的复模态振动主动控制

地震拖缆系统的振动是影响海上油气勘探数据采集效率的主要因素,为提高勘探作业效率,研究了地震拖缆系统的主动振动控制问题。地震拖缆系统的重阻尼特性使得实模态控制技术难以实施。在地震拖缆系统有限元模型的基础上,基于模态观测器,在独立复模态空间,通过选择合适的权重矩阵,对地震拖缆的低阶模态设计了稳定的最优控制规律。通过对带有四个水鸟的拖缆系统的主动控制仿真,证明基于复模态的地震拖缆最优控制策略,在最大程度上利用水鸟自带电池能量的基础上,有效地抑制拖缆系统的振动,既能减少悬挂式水鸟更换频率,又能提高数据采集的质量,进而提高勘探作业效率。

一种海洋地震拖缆控制器系统设计

海洋地震拖缆控制器系统是一种控制拖缆位置的系统。由于拖缆存在负浮力及容易受风、浪、流的干扰,如何精确控制水下深度是一个难题。针对系统具有非线性、时变不确定、强干扰、很难建立数学模型等特点,提出了模糊-PID控制的方法,建立了数学模型,设计了模糊-PID控制器,并用Matlab软件对其建模、仿真和优化。仿真结果表明,与传统PID控制相比,模糊-PID控制具有更高的稳态精度和更快的动态响应速度,能有效减小在勘探过程中由于拖缆位置的偏移而产生的误差,具有工程应用价值。

海洋多道地震拖缆数据采集包设计

针对海洋地震信号幅度小、动态范围大、噪声干扰强等特点,设计了基于高精度32位Δ-Σ(Sigma-Delta)模数转换器(ADC)的海洋多道地震拖缆四通道采集包。该地震信号采集包以STM32L432为核心,使用SPI总线控制4片32位模数转换器完成地震信号采集,采用九轴姿态传感器实时监测拖缆姿态,通过RS485接口将地震数据和姿态数据上传到数传包。测试表明:该装置自噪声小、动态范围大、功耗小、运行可靠,对海洋地震勘探高精度信号采集研究具有借鉴意义。

基于遗传算法的海洋地震拖缆避险工况阵列控制研究

针对海洋地震拖缆系统上位机对多个“水鸟”的控制问题，选取一种海上常见避险工况，对该工况进行分析计算，建立数学模型并利用“罚函数法”进行约束处理，得出基于遗传算法的适应度函数，并提出适用于该类工况一般情况的适应度函数公式，该公式能够完成对该工况所有情形的控制。实例表明该方法易于操作，计算得出的结果符合控制要求。

海洋地震拖缆操控定位系统

随着全球经济飞速发展,石油消费量剧增,高精度海洋石油勘探逐渐显示其重要意义。海洋石油勘探是以海上拖缆地震勘探为主要手段,本文简述了海洋地震拖缆操控定位系统的组成、功能及其运动控制,并强调了基于嵌入式水鸟的海洋地震拖缆操控定位系统可有效降低石油勘探的成本及提高石油勘探的精确度。

海洋地震拖缆阻力试验研究

海洋地震拖缆是海洋油气资源勘探中的重要设备,为研究海洋地震拖缆在拖曳状态以及有横向干扰时的阻力特性,进行了缩比模型试验。基于应变测试技术,设计研发了一套高灵敏度测力机构,用于间接测量拖缆及其附件的首端张力值,以求得拖缆的实际阻力。通过对实测数据的比较,分析了拖缆速度及横向干扰对拖缆阻力的影响。试验结果表明,在低速拖曳下拖缆阻力与速度的二次方成正比关系;在有横向干扰时,拖缆阻力可看作无干扰时的平衡力和与干扰频率有关的正弦脉动力的叠加,当干扰频率一定时,脉动阻力幅值与平衡阻力的比值基本为常数。基于以上试验结果,结合量纲分析法,能够对实际拖缆阻力进行较好估算。

海洋地震拖缆系统及其应用技术发展

海洋地震拖缆是探测海底地质结构及海洋油气资源的重要的海洋科考装备。总结国内外行业现状,简要概述地震拖缆的组成及工作原理,对拖缆系统的信息反馈与控制方式进行简单分析。

巴西桑托斯盆地S油田盐下地层的OBN地震数据与拖缆地震数据的对比

相较于拖缆地震数据,OBN地震数据品质较高,但OBN地震采集施工复杂、费用高昂,因此有必要厘清拖缆地震数据和OBN地震数据在成像质量以及构造和储层的刻画能力,了解OBN地震数据的相对优势,进而指导油气勘探、开发地震数据的优选。深入对比了针对深水盐下目标的OBN地震数据和拖缆地震数据:首先根据二者观测方式的特点,对比分析二者在偏移距、方位范围、照明度、信噪比和地震速度场方面的差异;然后针对复杂盐下地层成像难的特点,全面分析了两种数据的绕射波成像、断层成像、基底成像、纵横向分辨率等数据特征以及构造深度、地震反演等解释结果特征;最后针对OBN地震数据低频信号丰富的特点,通过测井数据滤波分析了丰富的低频信号对地质体轮廓刻画的作用,并提出了利用统计子波计算地震分辨率的方法。研究发现相较于拖缆地震,OBN地震作为大偏移距、宽方位的采集方式,使得其地震照明度更好和速度场精度更高,OBN地震数据品质更好;拖缆地震数据和OBN地震数据在盐下的构造形态和地震反演趋势大体一致,但OBN地震数据在构造和储层细节刻画上优势明显。OBN地震数据具有成像效果佳、断层反射清楚、基底响应清晰、地震分辨率高、地震频带宽且低频信号丰富、构造深度误差小、地震反演细节多等优点,研究结果可为同类型油田研究和应用拖缆地震和OBN地震提供较高的参考价值。

海上拖缆地震勘探质量控制方法研究

拖缆地震勘探具有成本低、速度快、采集量大、作业效率高等优点。在地震勘探项目开工的过程进行有效的质量控制,是最大限度降低质量风险,保证整个工区地震采集数据质量的关键。通过对拖缆地震勘探作业从准备到首条测线完成的全程进行研究分析,结合国内外地震勘探作业经验,探讨对拖缆地震勘探作业中系统时间同步、震源配置及近场数据分析、导航定位数据、仪器设备及地震采集数据等进行检查,完成对拖缆地震勘探作业有效质量监控,为国内外地震勘探作业质量控制提供参考。

横向流作用下海洋地震拖缆姿态控制

对横向流作用下的海洋地震拖缆进行姿态控制仿真研究.在现有理论基础上,建立拖缆三维集中质量模型,列出节点控制方程,结合边界条件,推导出控制方程的数学表达式;采用Newton迭代法求解非线性方程组,并在MATLAB中编写求解程序,获得典型工况下拖缆姿态图.在此基础上,引入嵌入式"水鸟"对拖缆姿态实施主动控制,获得主动控制下的拖缆姿态,旨在为海洋地震拖缆的姿态控制提供理论依据.

均方根振幅分析在海上拖缆地震采集质量控制中的应用研究

在海洋石油勘探中,地震资料发挥着举足轻重的作用。海上拖缆地震采集质量控制直接影响采集地震资料品质。为了提升资料质控水平,通过重点对质量控中的均方根振幅分析进行了研究,指出噪声强度分析和灵敏度分析是均方根振幅分析的重点,需要结合实际情况进行灵活应用,并且指出如果遇到地震信号能量衰减不一致情况,可能是受到空间因素的影响。

海上三维拖缆地震资料面元中心化技术及其应用

受采集方式和环境的影响,海上三维拖缆地震资料的覆盖次数是不均匀的,要进行面元均化处理,传统的借道均化方法存在误差,影响叠前时间偏移的效果。为此,探讨了沿Inline和Crossline两个方向进行地震道插值实现CMP面元中心化的方法。首先对传统静态和动态面元均化方法进行了讨论,并进行了误差分析;然后阐述了双向插值面元中心化处理的基本原理和实现步骤;最后以渤海某区域三维拖缆资料面元中心化处理为例,分析了双向插值面元中心化方法的可靠性。与传统借道方法的叠前时间偏移结果进行了对比,结果表明双向插值面元中心化方法可以提高振幅的保真度,改善偏移成像的信噪比,提高成像精度。

海上拖缆地震勘探前导缆动态响应预报与分析

拖缆地震采集作业时前导缆的最大悬垂深度及所受拉力对作业安全有重要影响,需对其进行分析计算和预报。本文首先对多缆拖曳系统各缆索和拖体的连接关系和受力进行了理论分析,随后采用OrcaFlex软件对12缆拖曳系统中涉及的船舶、前导缆、扩展器、主辅拖带绳和缆间扩展绳等多个构件进行建模,计算得到了船-多缆-多体的拖曳系统耦合动态响应结果,对比不同航速下前导缆的最大悬垂深度及拉力极值,分析航速对两指标的影响。最后,模拟在前导缆上加设浮鱼后的响应结果,并与海上实测结果进行对比,验证了数值模拟方法的可靠性,为实际作业中前导缆的响应预报和布缆设计提供参考依据。

海上单检波器高密度拖缆地震采集系统技术特点与测试效果

常规组合地震采集方法存在组内干扰等缺点,不能满足高精度地震勘探的需要。为此,中国海洋石油总公司从"十五"开始,依托国家863计划课题,开展了单检波器高密度拖缆地震采集装备研究,成功研制了海上单检波器高密度拖缆地震采集系统,并进行了多次海上地震采集试验,均取得了良好效果。与常规组合勘探方法相比,该系统采用单点接收、小道距、大道数的采集方式,在室内进行数字组合等处理,可以消除组内干扰,提高噪声压制的精度与地震资料的分辨率和成像精度,能够适应海上高密度地震勘探的要求。

海上地震勘探拖缆定位数据处理系统设计与实现

拖缆定位数据处理系统是海上拖缆地震勘探综合导航系统的核心,为满足拖缆高精度定位应用需求,根据DGPS、RGPS、声学距离、罗经鸟方位角等多种导航定位传感器数据的特点,研究了拖缆高精度定位平差处理算法与处理流程等关键技术,设计了基于滑动窗口的观测数据存储结构和基于国际标准数据格式P2/94的类结构,使用C++语言开发实现了拖缆定位数据处理系统。海试结果表明,该系统的定位精度和性能达到了国际先进海上地震勘探导航定位产品的水平。

RMS分析技术在拖缆地震资料采集质量控制中的应用

均方根值(RMS)分析技术是海上拖缆式地震采集过程中典型的质量控制方法之一。本文利用RMS技术对不同时域地震数据噪声强度和灵敏度进行了分析,分别选初至前时窗、目的层时窗、深层时窗,将RMS值按不同关键字平均,且详细地分析了噪声强度;同时对叠后数据取一定时窗进行RMS分析,若所得RMS值过小或者小于某一门槛值,则认为相应通道灵敏度不足。研究表明,RMS分析技术在相应质量控制过程中可更直观、更准确地反映资料噪声水平及各通道灵敏度情况。