节点仪巡检质控技术及软件研发

近年来,节点地震采集技术发展迅速,在油气勘探中得到大规模推广应用。相对于有缆地震仪器,节点地震仪在带道能力、排列布设以及施工效率等方面具有显著的优势,但它无法实时获取采集的地震数据,给质量监控和数据评价带来一定困难。如何确保节点地震采集质量,保证节点地震仪工作状态良好成为采集施工中的重要环节,即保证设备的稳定性与安全性。结合野外地震采集施工模式和作业流程,介绍了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台设计思路,开展了节点通讯、手机定位及导航、节点位置监控、多模式巡检、数据可视化及统计分析等关键技术研究,并基于Visual Studio 2022集成开发环境,采用MVC设计模式研发了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台,解决了当前节点质控软件通用性不强,质控数据综合评价分析自动化程度低等问题。在实际生产应用中,软件性能稳定、运行流畅,大幅提高了节点地震仪质控效率及效果,可有效保障节点数据采集质量和资料品质,降低施工成本。

物探井口报警仪的研发及应用

油气地震采集仍以炸药激发为主,钻井后下药,等待爆炸班人员进行激发,为保证井中炸药雷管的安全,防止井口不被破坏,常规的安全管控手段是人工巡检,但同一时间只能监控一口井的状态,投入的人力较大,且不能做到所有井位全时段的实时监控。利用北斗定位、4G通信、微控制单元和物联网技术,研制了一种井口报警设备,施工时将设备埋入井口,进行24 h无间断监控,当井口被人为破坏时,设备通过短信等方式立刻发送报警信息,并上报实时位置,地震队指挥中心可立即展开安全管控措施。该设备已在三维地震采集项目实地测试应用,可快速发出报警信息,达到了全时段监控和节省人力的目的。

辽宁抚顺和新疆吉木萨尔煤精的显微组成和拉曼光谱对比研究

煤精又称煤玉,是一种资源稀缺且价格昂贵的煤种,可作为工艺美术雕琢材料。采集了辽宁抚顺和新疆吉木萨尔这两个地区的6件煤精样品,测试分析了其煤岩煤质(显微组成、腐植体最大反射率、工业分析、元素分析)和拉曼光谱特征。研究结果表明6件煤精样品中显微组分均以腐植组为主,稳定组次之,惰质组含量最低,腐植体最大反射率(R_(o, max))介于0.41%~0.55%;抚顺煤精的稳定组以沥青质体和孢子体为主,而吉木萨尔煤精的稳定组则以角质体为主;这两个地区煤精的拉曼光谱特征差异显著,拉曼结构参数显著受控于煤岩煤质;煤精的拉曼光谱参数D_(1)峰与G峰的强度比(I_(D_(1))/I_(G))、面积比(A_(D_(1))/A_(G))均随稳定组含量增加而显著增大,随腐植组和惰质组含量的增加而明显减小;吉木萨尔煤精的I_(D_(1))/I_(G)和A_(D_(1))/A_(G)值均显著小于抚顺煤精,这是由于抚顺煤精中含有大量沥青质体和孢子体,其大分子结构的芳环生长程度较差;这两个地区煤精的I_(D_(1))/I_(G)和A_(D_(1))/A_(G)值均随着R_(o, max)增大呈现差异化降低趋势;随着煤化程度增大,芳香层片空间排列有序化增强。拉曼光谱参数可有效指示不同产地煤精的大分子结构差异性,可为今后煤精类文物的产地溯源提供科学依据,进而为了解中国古代手工业发展史及商品流通提供启示。

面向盐下构造的染色逆时偏移成像

逆时偏移技术能够精准模拟地震波在地下介质中的传播过程并对地下构造成像,但在弱照明区域,地震波会发生反射、折射、散射等现象,导致逆时偏移成像结果中部分区域信噪比降低。染色算法通过将波动方程推广到复数域,实现针对已知地质体的追踪和成像。在染色算法中,需要输入常规的实部速度场和一个虚部速度场。常规染色算法需要已知真实的地下结构,这不符合实际情况,本文提出区域染色,促进染色算法的实用化发展。本文聚焦盐下成像,提出面向盐下构造的基于染色算法的逆时偏移成像方法。通过盐丘模型证明该方法可以显著提高自选目标区域的成像信噪比与分辨率。

面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法及应用

采集观测系统优化设计是提高地震资料质量和降低采集成本的一个重要手段。提高复杂地质目标陡坡带阴影区的反射能量是目前观测系统优化设计的一个难点。为此,提出了一种面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法。首先,在三维模型上利用菲涅耳带半径,对高斯束照明能量重新优化,提高正演模拟的精度,提取各目的层面元接收能量和逆向照明能量。其次,根据不同地质目标和地表障碍物情况采用三种方法对观测系统进行优化:(1)基于目的层面元接收能量均匀性的炮点自动加密;(2)基于目的层逆向照明能量的炮点加密范围优化;(3)基于地表障碍物范围和目的层能量均匀性双重约束的炮点优化。将该方法用于胜利探区BS和G94北两个区块,有效提升了地震资料成像精度。

基于分布式螺旋光缆的地震勘探水中接收试验

由于传统直光纤DAS存在侧向灵敏度较低的局限性,因此将分布式声波传感应用于地面地震勘探中接收射线方向几乎与光纤轴向垂直的地震反射信号的案例较少。螺旋缠绕光缆(HWC)可以增强分布式光纤对侧向的灵敏度,使DAS在地面地震勘探中推广应用成为可能。基于对光纤相对应变与缠绕角度和入射角关系的分析优选,并考虑目前分布式螺旋光缆生产工艺的难易程度和造价情况下,将一条部分段缠绕角度为30°,另一部分段缠绕角度为60°,总长2 km的分布式螺旋光缆布设在江苏某地震采集工区内的河中进行了HWC地面地震采集探索试验。经过对分布式螺旋光缆采集数据与附近地面布设的节点采集地震数据及不同缠绕角度光缆采集的单炮和剖面的对比分析,发现30°缠绕角度的分布式螺旋光缆能采集到地面地震反射波信号,而且有效波波组特征清晰连续。试验采取了水中接收的方式,试验结果为采用分布式螺旋光缆开展地震勘探提供了参考和依据。

可控震源振动状态监控技术研究与软件实现

可控震源宽频高效地震采集技术的推广应用大幅提升了资料品质,已成为解决复杂地质难题的勘探利器。与此同时,高效高密度的采集方式对野外地震采集质量监控提出了新的挑战,尤其是通讯条件不佳、震源数量较多、激发速度快的情况下,以往的单炮质量实时监控和评价以及基于地震仪器的可控震源振动状态监控方法已经无法满足当前地震采集质量监控的需求,无法及时全面地发现采集过程中质量不达标的情况。为此,研究了基于可控震源平板电脑的震源振动状态实时监控技术并进行了软件实现,将实时监控环节前移到震源车上,在可控震源扫描完成后及时进行可控震源状态的监控与评价,不受通讯条件及激发速度的影响;配套开发了可控震源振动状态监控软件模块,实现了野外平板电脑质控信息的统计分析与综合评价;最后,将软件应用到准噶尔盆地高效采集项目中,实现了可控震源振动状态100%的监控,取得了较好效果,确保可控震源高效地震采集质量。

信息技术在地震勘探全周期管理中的探索与实践

信息技术在地震勘探全周期管理中发挥着重要作用,然而随着地震勘探技术及管理水平不断提高,以往的信息管理方法与技术已不适应新形势的发展,急需进行信息技术系统化研究与探索。为此,本文在分析了目前地震勘探中信息技术应用不足的基础上,进行了信息系统架构与数据库设计;结合项目施工参数、设备、人员、机械、工期等因素进行系统结构功能设计与开发;最终形成了人力资源池、地震采集项目综合信息管理以及地震采集设备维修等分系统;并将其应用于生产实际,大幅提高了地震项目管控水平,效果良好。

人力资源测评系统设计与实现

在企事业单位中,经常采用投票方式对各类工作完成情况进行考核,尤其是在近年来信息技术的快速发展下,在线投票系统已经变得越来越普及。为了实现公司人力资源测评的信息化,改变传统的纸质投票方式,设计了一套人力资源测评方案。该方案在电脑端进行系统部署,并通过手机端应用实现,利用JavaScript、ASP和Access等技术,实现了人力资源在线投票功能;用户通过扫描二维码进行投票,投票结果由电脑服务器自动统计。通过测试结果验证,设计的人力资源测评系统性能稳定可靠、操作便捷高效,支持高并发,功能模块完整齐全,不仅达到了预期设计目标,而且可支持后续的规模扩展。

北斗系统在石油勘探中的应用及展望

伴随着北斗技术的发展,北斗系统在国民经济和国防建设各领域应用越来越广,同样在石油勘探领域也得到深入应用,本文就北斗系统在石油勘探中目前的应用进行总结,并对未来应用进行展望。

影响复杂山前带地震成像质量的采集参数及敏感性分析

高品质地震数据是决定复杂山前带油气勘探成败的关键,而观测系统又是影响地震采集质量的重要因素。目前,山前带地震采集设计都以单一采集参数优化分析为主,并未从整体上进行多参数优化,更没有深入挖掘对山前带成像质量影响较大的采集参数。本文针对这一问题,首先利用以往地震数据分析采集参数与信噪比的关系,其次通过正演和叠前偏移方法,获得不同采集参数的叠前偏移剖面,进一步分析对成像质量影响较大的采集参数,最后利用退化性处理方法,对新采集地震数据进行处理分析,深入挖掘对成像质量最为敏感的采集参数,结果显示炮线距影响最大,接收线距、接收线数和接收道数的影响依次减小,且每种采集参数对成像质量的影响效果是不同的,应根据目的层深度选择不同的采集参数重点优化。

井炮同时震源混叠数据分离技术

在地震勘探中,随着炮道密度的快速提升和大块三维的不断部署,海量的炮工作量对井炮“交替式”激发效率提出了严峻挑战,同时震源技术是提高井炮激发施工效率的有效方法,但存在混叠数据分离的难题。为了解决该难题,对混叠地震数据进行稀疏变换,分析稀疏域中有效信号与混叠噪声在连续性方面的特征差异,以此为基础,开展基于广义同步压缩曲波变换和最小二乘匹配滤波的井炮同时激发混叠地震数据的分离方法研究。广义曲波变换消除常规曲波变换产生的拖尾效应,为混叠地震数据提供了精细的多方向和多尺度分解,同步压缩方法用于精准地重新分配各向异性局部波矢量的能量,广义同步曲波变换以更佳的分辨率和更高的保真度分离有效信号和邻炮干扰噪声,以最小二乘匹配滤波为正则项约束,保证在滤除噪声的同时保护有效信号。数值模拟和实际地震单炮模拟混叠数据分离测试结果表明,与矢量中值滤波方法相比,该方法能够更好地分离混叠地震数据,能较好地保护有效信号。利用缩短井炮激发时间间隔的高效激发方式在SH三维工区进行了混叠高效采集试验,混叠数据分离后的成像效果与常规逐炮激发资料的成像效果相当,验证了井炮同时激发混叠数据分离技术的可行性。研究结果表明,井炮同时震源能够大幅度提高野外放炮效率,缩短野外地震激发时间间隔,经过室内数据分离处理,得到与常规井炮逐炮激发同等质量的地震数据。

基于压缩感知的数据重构技术在拓频处理中的应用

提高地震资料分辨率和信噪比是进行小尺度油气勘探、薄层识别必不可少的处理环节。针对地震信号的稀疏性特点,对地震数据进行了基于压缩感知的随机采样和重构处理,恢复由于地层吸收衰减及速度频散造成的频率损失;结合谱反演处理技术提取新的反射系数,通过子波褶积得到新的垂向分辨能力更强的地震数据体。实际地震数据试验结果表明,基于压缩感知的拓频处理技术能够在完整保留低频段信号的同时,有效恢复高频段信号。相对于传统的拓频方法,基于压缩感知的拓频技术能够在保真保幅的前提下,有效提高地震资料的分辨率,更好地识别薄层以及微小断层。

移动端地图离线状态下海量物探数据的存储检索与绘制方法

目前物探施工地点偏远、环境恶劣、区域复杂、设备众多,物探数据量大,而以往物探施工都是通过下发纸质文件结合GPS设备定位的方式来进行,施工效率低、管理不便。利用已有的第三方移动端地图软件导入离线业务数据存在软件不支持自有数据的离线导入,以及缺乏对海量数据进行优化处理致使移动端导入数据后彻底卡死、无法使用等问题。对此,提出移动端地图离线状态下海量物探数据的存储检索与绘制方法,利用嵌入式关系型数据库SQLite实现物探数据在移动端的离线存储;利用空间拓扑查询算法实现物探数据的高效检索;利用时间切片物探数据的高效绘制;利用缓存优化实现地图默认视角的优化。将此方法在东营某三维地震物探项目中进行实例应用,物探数据导入到移动端设备中进行地图的平移和缩放使用时,平均反应速度在1s以内,满足了项目中的使用要求。最终得到的移动端地图离线状态下海量物探数据的存储检索与绘制方法实现了物探施工现场海量数据离线存储与高效展示,具有非常重要的意义。

深度域地震资料解释方法及地震属性适用性研究

深度域偏移地震资料,相对于时间域地震数据更能真实、直观地反映地下构造特征变化,尤其是在地质构造较为复杂的区域成像上具有较为明显的优势,在地质综合研究中的作用也越来越显著。但是其解释方法的适应性、井震匹配、深度校正及深度域地震属性的适用性等都是制约深度域地震资料深化应用的难点。通过对深度域地震资料特点的分析,探索了深度域地震资料的解释方法,通过建立井震误差趋势场实现了地震深度误差的校正,深度域综合解释的精度大幅提升。依照深度域地震资料特点,通过对构造类、振幅类和频率/波数类等地震属性的适用性分析,提出了不同属性的适用性建议。

绕射波与一次波联合黏声最小二乘逆时偏移

由于照明不足,小尺度断层和孔洞的成像是一个难题,地下衰减导致地震波振幅损失和相位畸变,在成像过程中忽略这种衰减会造成偏移振幅模糊。基于黏声最小二乘逆时偏移(QLSRTM)能够优化小尺度构造的成像,但这需要大量的迭代和计算成本。为了提高小尺度构造的成像效果,提出了一种充分使用绕射波的面向地质目标的的黏声LSRTM(J-QLSRTM)。在该方法中,构建了新的目标函数和梯度公式,并基于反演理论和伴随理论,推导了一次波和绕射波的Q补偿波场传播算子、Q补偿伴随算子和Q衰减反偏移算子。数值实例证明了J-QLSRTM比传统QLSRTM和声波J-LSRTM更有优势。

羌塘盆地地震勘探技术的思考与建议

地处青藏高原腹地的羌塘盆地油气资源潜力巨大,被视为今后中国关键的油气资源接替区,对于未来能源发展具有重要意义。由于羌塘盆地所处的地理位置以及复杂的地质构造,使得目前油气勘探程度和研究程度较低。复杂的表层结构和地质构造使得以往的地震勘探方法往往难以取得高质量成果。本文广泛收集了羌塘盆地以往地震资料及勘探成果,分别从单炮记录、地震反射剖面等方面对勘探技术现状和前期存在的问题进行分析,总结出羌塘盆地“双高双复杂”、整体资料品质差、勘探程度低、施工困难等难点。可以分别通过地震采集攻关、采集处理解释一体化相结合、多元化物探综合解释和地震勘探设备及工艺改良等应对措施,从4个方面提高地震资料的品质,为新一轮西藏羌塘盆地油气资源评价和勘探突破提供助力。

高效精细解释方法研究及其在HY工区的应用

HY地区一间房组顶面目标层位稳定性差,多套侵入岩在工区内广泛分布全区且没有明显的规律,层位精细追踪难度大,且断裂非常发育,主干断裂切割层位深,断裂带内拉张、挤压、压扭现象共存,地层褶皱发育,多期次岩溶和构造叠加,使得空间结构非常复杂,断裂解释困难。在全区地质特征分析的基础上,研究利用多重滤波目标增强解释性处理技术增强层位连续性,突出断裂目标体的特征;采用基于地质目标的分区域复杂层位的精细解释技术实现了一间房组复杂层位高效解释;采用基于目标断裂敏感属性的高效解释技术等新方法完成了研究区断裂的空间解释和精细刻画。应用以上高效精细解释新技术系列对研究区层位、断裂开展快速精细解释和刻画,取得了较好的效果。研究成果为HY地区后期储层预测和勘探目标的优选提供了可靠的基础资料和强有力的技术支撑,对类似地区高效解释具有很好的借鉴和指导意义。

近地表结构频率成像在地震勘探中的应用

在山前带地震勘探中由于近地表的复杂性,常规方法很难获得精确的低降速带模型,导致山前带静校正问题特别突出。针对复杂近地表给地震勘探带来的不利影响,开展了近地表结构频率成像研究。通过天然源共振近地表结构调查试验,观测地下等效地层的固有频率,通过多次叠加和滤波提取特征频率,研究特征频率与不同地层结构、不同物性参数的响应关系,主要进行不同岩石物性参数响应特征研究,获得近地表结构,结合微测井、地质露头及其它表层调查资料,进行层位速度标定解释,求取精细的近地表速度模型,从而提高静校正精度。将该方法应用于四川盆地LMS山前带地震勘探中,地震成像效果得到一定改善,表明近地表结构频率成像对提高地震勘探精度和成像能力有很好的补充作用。

南方海相古生界沉积古地理特征研究及下扬子勘探潜力探讨

近几年来,我国南方海相古生界,特别是上扬子地区,在海相气、页岩气等领域取得多项勘探突破;下扬子古生界勘探层系多、潜力大,多个领域取得油气显示,但尚未取得显著进展。为明确下扬子地区勘探潜力,以我国南方地区作为一个整体开展地质特征对比分析和研究是十分必要的。在大量调研的基础上,开展了南方海相古生界沉积古地理特征研究,对比了上、下扬子地质特征差异性,提出了下扬子勘探思路和方向。研究认为:(1)南方海相古生界沉积期,整体表现为稳定沉降,接受广泛碳酸盐岩沉积,下扬子受加里东运动早幕、燕山至喜山期多次构造运动影响,在构造和沉积特征方面比上扬子更为复杂;(2)下扬子地区广泛发育下寒武统幕府山组、上奥陶统五峰组-下志留统高家边组和二叠系3套烃源岩,与上扬子不同,储层以海相碳酸盐岩为主,部分层系发育陆相碎屑岩,表现出混积岩的特征,成藏条件有利。根据“先易后难”的原则,建议首先开展二叠系致密碎屑岩勘探研究,其中甜点储层描述和工程改造对策是关键;然后由浅层至深层逐步开展二叠系、晚石炭、寒武系、震旦系海相碳酸盐岩勘探研究,其中沉积相带精细刻画和圈闭描述是关键;最后开展上志留-奥陶系、下寒武统、二叠系页岩气勘探研究,其中页岩品质评价、保存条件、甜点识别和工程改造对策是关键。