齊永飛，段昌平，李國(guó)發(fā)，凌 海，劉 璞，陳新陽(yáng)，聶明濤

(1.中國(guó)石油集團(tuán) 東方地球物理公司國(guó)際勘探事業(yè)部，河北 涿州 072751;2.中國(guó)石油大學(xué) 地球物理學(xué)院，北京 102249)

1 引 言

隨著寬頻、寬方位、高密度地震采集技術(shù)越來(lái)越被油公司認(rèn)可，可控震源高效采集技術(shù)也隨之不斷發(fā)展，業(yè)界先后涌現(xiàn)出已經(jīng)得到規(guī)模化應(yīng)用的滑動(dòng)掃描(Slip Sweep，SS)、距離分離同步掃描(Distance Simultaneous Sweep，DS3)、距離分離同步滑動(dòng)掃描(Distance Simultaneous Slip Sweep，DS4)、獨(dú)立同步掃描(Independent Simultaneous Sweep,ISS)等高效采集技術(shù)[1]。2012年，中東地區(qū)首次推出以綜合交替掃描、DS3及DS4為一體的動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描采集技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合地質(zhì)目的層深度，以特定的震源空間距離和激發(fā)間隔時(shí)間為限制，從而最大限度地保證采集數(shù)據(jù)品質(zhì)和施工效率。動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描高效采集以其能夠更好地平衡地震采集資料品質(zhì)和勘探成本的優(yōu)勢(shì)逐漸得到國(guó)際油公司的青睞，除國(guó)內(nèi)西部探區(qū)外，目前已經(jīng)在沙特、阿聯(lián)酋、阿爾及利亞及埃及國(guó)家的多個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用，并取得良好的效果[2]。

2019～2020年度，G3iHD儀器系統(tǒng)在中東某項(xiàng)目成功實(shí)現(xiàn)了23萬(wàn)道數(shù)字單檢的超大道數(shù)高密度地震采集，但采用的仍是常規(guī)的交替掃描施工方式。直到近期，G3iHD儀器系統(tǒng)才首次在中東某動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描可控震源高效采集項(xiàng)目應(yīng)用。該項(xiàng)目采用動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描激發(fā)方式，配備6萬(wàn)道以上超級(jí)排列和40多臺(tái)震源，無(wú)樁號(hào)施工模式，采集的地震資料品質(zhì)和施工效率均達(dá)到了預(yù)期。同時(shí)，G3iHD儀器系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)新格式和系統(tǒng)新特性、動(dòng)態(tài)滑掃質(zhì)控新要求以及日均6TB級(jí)海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)也為項(xiàng)目質(zhì)控帶來(lái)了挑戰(zhàn)[3-5]。

2 基于G3iHD動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描質(zhì)控難點(diǎn)

基于G3iHD動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描主要有以下幾方面的質(zhì)控(QC,Quality Control)難點(diǎn)：

1)高效采集必然需要超大道數(shù)作為支撐，該項(xiàng)目單炮激活排列超過(guò)2萬(wàn)道，整個(gè)排列超過(guò)6萬(wàn)道，排列面積近200平方公里，在復(fù)雜施工區(qū)域還需設(shè)置二級(jí)排列、蛇形排列以及多級(jí)光纜，如何確保換線后排列物理位置的準(zhǔn)確性是質(zhì)控的一大難點(diǎn)。不同于Serce儀器的單道單站模式[6]，G3iHD采集系統(tǒng)為單站4道模式，給超級(jí)排列質(zhì)控帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。

2)G3iHD配套VibProHD箱體的重錘和平板加速度表為SEG反極性。不同油公司對(duì)箱體極性有不同的要求，如何確保箱體極性符合油公司的特定要求是質(zhì)控的要點(diǎn)和難點(diǎn)。

3)基于時(shí)間-距離規(guī)則(Time-Distance,T-D)的動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描，需要同時(shí)考慮距離和時(shí)間因素，由激發(fā)震源距離推算出不同震源開(kāi)始掃描的時(shí)間，如何驗(yàn)證生產(chǎn)中的炮是否符合相應(yīng)的規(guī)則也是一個(gè)難點(diǎn)。

4)G3iHD儀器系統(tǒng)輸出的輔助數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容具有新的特點(diǎn)，需要從中研究出與不合格炮相關(guān)的數(shù)據(jù)特征，才能快速精準(zhǔn)地從日均18 000炮的數(shù)據(jù)中剔除不合格炮。

5)高效采集伴隨著海量SEGD數(shù)據(jù)生成，G3iHD儀器系統(tǒng)生成的SEGD3.0數(shù)據(jù)有著獨(dú)特的格式，如何對(duì)每天6TB的海量SEGD數(shù)據(jù)高效轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并且進(jìn)行精準(zhǔn)的質(zhì)控是面臨的又一挑戰(zhàn)。

6)高效采集對(duì)野外現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)質(zhì)控提出了新的要求。實(shí)現(xiàn)儀器和震源端的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)質(zhì)控，能有效減少后續(xù)的補(bǔ)炮投入，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事件，是保證采集高效率進(jìn)行的關(guān)鍵[5,6]。

3 基于G3iHD動(dòng)態(tài)滑掃質(zhì)控方法及應(yīng)用

3.1 超級(jí)排列質(zhì)控

大道數(shù)超級(jí)排列是實(shí)現(xiàn)高效采集的前提條件。項(xiàng)目施工中，工區(qū)內(nèi)經(jīng)常遇到高速、農(nóng)場(chǎng)、軍事區(qū)等大型障礙物，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置蛇形排列、二級(jí)排列、繞道以及多級(jí)光纜等非常規(guī)排列，一旦出現(xiàn)更換大線和站體，或排列站體突變，超級(jí)排列物理位置質(zhì)控將成為一大難點(diǎn)[7]。

為確保超級(jí)排列的準(zhǔn)確性:

1)首先，野外查線工在正常單條排列首末道、蛇形和二級(jí)排列及繞道的兩端做敲擊測(cè)試，將野外實(shí)際測(cè)試道的線點(diǎn)號(hào)及對(duì)應(yīng)的采集站序列號(hào)和儀器人員核對(duì)；

2)當(dāng)出現(xiàn)換線或更新排列設(shè)置前后，輸出每個(gè)接收道線點(diǎn)號(hào)及對(duì)應(yīng)采集站序列號(hào)，對(duì)比排列變動(dòng)前后的信息；

3)室內(nèi)將野外敲擊測(cè)試的線點(diǎn)號(hào)和采集站序列號(hào)、儀器日檢或排列變更后輸出的線點(diǎn)號(hào)和采集站序列號(hào)信息以及SEGD數(shù)據(jù)中真實(shí)對(duì)應(yīng)的相關(guān)信息做互相對(duì)比，圖1為某次更換站體之后的檢測(cè)結(jié)果。如果出現(xiàn)大范圍站體序列號(hào)匹配異常，則需要及時(shí)確認(rèn)排列的準(zhǔn)確性。

3.2 箱體極性質(zhì)控

3.2.1 脈沖測(cè)試分析

目前震源箱體以428XL/508XT配套的VE464箱體和G3iHD配套的VibProHD箱體為主，前者加速度表為SEG極性[8]，后者加速度表為SEG反極性。因此根據(jù)SEG反極性的定義，從頂部敲擊VibProHD箱體加速度表，其脈沖信號(hào)應(yīng)該先下跳。所以在做震源脈沖測(cè)試時(shí)，平板向下運(yùn)動(dòng)，重錘向上運(yùn)動(dòng)，平板加速度表對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)應(yīng)起始下跳，重錘對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)應(yīng)起始上跳，以此來(lái)判別VibProHD加速度表的極性是否正確(圖2)。

3.2.2 互相關(guān)子波極值分析

根據(jù)震源箱體加速度表極性不同(SEG極性或反SEG極性)，油公司對(duì)生產(chǎn)中的真參考信號(hào)與力信號(hào)的相位的要求也不同。對(duì)于VE464箱體加速度表而言，其極性為SEG極性，按照項(xiàng)目油公司要求，其真參考信號(hào)與力信號(hào)要180°反相，而G3iHD儀器系統(tǒng)配套的VibproHD加速度表為SEG反極性，根據(jù)要求真參考信號(hào)須與力信號(hào)保持同相。由于VibProHD為SEG反極性，為了確保真參考信號(hào)與力信號(hào)同相，則震源參考信號(hào)需要與真參考信號(hào)反相。因此，為確保VibProHD極性滿足油公司對(duì)震源極性的要求，真參考信號(hào)、震源參考及力信號(hào)需要滿足表1中的要求。

表1 不同箱體對(duì)真參考、震源參考及力信號(hào)的相位要求

從表1中可以看出，對(duì)于VibProHD箱體而言，真參考信號(hào)與震源參考信號(hào)反相，則二者互相關(guān)后的極大值應(yīng)為負(fù)；真參考信號(hào)與力信號(hào)保持同相，則二者之間的互相關(guān)極大值應(yīng)為正，如圖3所示。以此可以作為箱體極性是否滿足油公司要求的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 真參考信號(hào)與震源參考互相關(guān)(左)，與力信號(hào)互相關(guān)(右)子波極大值

3.2.3 地震采集數(shù)據(jù)初至起跳分析

由表1可知，無(wú)論是采用VE464箱體還是VibProHD箱體，用于控制震源掃描的震源參考信號(hào)都與真參考信號(hào)反相，即震源參考信號(hào)同相，那么震源最終輸出的信號(hào)方向應(yīng)一致，因此采集的地震數(shù)據(jù)與真參考信號(hào)相關(guān)后，初始起跳也應(yīng)該一致。如圖4所示，按照同一油公司對(duì)極性的 要求，圖4(a)為使用VE464箱體情況下采集的地震數(shù)據(jù)，圖4(b)為使用與G3iHD配套的VibProHD箱體情況下采集的地震數(shù)據(jù)，二者初至初始均為負(fù)跳。因此，可以通過(guò)地震采集數(shù)據(jù)初至初始起跳對(duì)箱體極性是否正確做進(jìn)一步質(zhì)控。

圖4 不同箱體采集數(shù)據(jù)初至初始起跳

3.3 動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描時(shí)間—距離規(guī)則質(zhì)控

時(shí)間—距離規(guī)則中各階梯的時(shí)間點(diǎn)和距離點(diǎn)的制定，已經(jīng)充分考慮到了距離限制的滑動(dòng)掃描和距離限制的同步掃描對(duì)地震資料品質(zhì)的影響，尤其是對(duì)鄰炮的噪音干擾和對(duì)上一炮的諧波干擾。所以，在高效采集中，對(duì)時(shí)間—距離規(guī)則的質(zhì)控非常重要。以往對(duì)時(shí)間-距離規(guī)則的質(zhì)控，主要停留在計(jì)算出當(dāng)前炮和上一炮的震源距離以及二者實(shí)際開(kāi)始采集時(shí)間間隔，然后依據(jù)時(shí)間—距離規(guī)則推算出理論上當(dāng)前炮可以開(kāi)始采集的時(shí)間，將理論可采集的時(shí)間與實(shí)際采集時(shí)間對(duì)比分析，以此判斷當(dāng)前炮開(kāi)始采集時(shí)間是否符合時(shí)間距離規(guī)則[9]。

而實(shí)際上，這種質(zhì)控方法存在很大的問(wèn)題，沒(méi)有考慮到當(dāng)前炮開(kāi)始采集不只是對(duì)相鄰炮產(chǎn)生干擾，而且會(huì)對(duì)記錄長(zhǎng)度(掃長(zhǎng)+聽(tīng)長(zhǎng))內(nèi)的所有炮都會(huì)產(chǎn)生干擾。因此，當(dāng)前炮應(yīng)該與該炮開(kāi)始采集時(shí)間之前一個(gè)記錄長(zhǎng)度內(nèi)所有涉及到的炮進(jìn)行比對(duì)。如圖5所示，當(dāng)前炮V4應(yīng)分別與V1，V2，V3做對(duì)比。先計(jì)算出當(dāng)前炮與記錄長(zhǎng)度內(nèi)的各炮之間的距離，然后根據(jù)時(shí)間-距離規(guī)則計(jì)算出與各炮對(duì)應(yīng)的理論可開(kāi)始采集時(shí)間，從眾多理論可采集時(shí)間中選取最為嚴(yán)格的時(shí)間(理論上可開(kāi)始采集的最大時(shí)間)與當(dāng)前炮實(shí)際開(kāi)始采集時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。如果理論可開(kāi)始采集時(shí)間晚于實(shí)際開(kāi)始采集時(shí)間，則當(dāng)前炮不符合動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描規(guī)則，反之當(dāng)前炮為合理激發(fā)，這樣才能實(shí)現(xiàn)真正意義的時(shí)間—距離規(guī)則質(zhì)控[10]。

圖5 震源起震順序示意圖

如圖6所示，采用傳統(tǒng)質(zhì)控方法(圖6a)和新的質(zhì)控方法(圖6b)對(duì)比可以看出，新方法能夠很好地檢測(cè)出不符合動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描規(guī)則的炮，而且從不符合規(guī)則的單炮數(shù)據(jù)的混疊程度(圖6c)也可以看出新質(zhì)控方法的必要性。

圖6 常規(guī)時(shí)間-距離規(guī)則質(zhì)控方法和新質(zhì)控方法對(duì)比

3.4 基于G 3iHD輔助數(shù)據(jù)的不合格炮質(zhì)控

G3iHD儀器系統(tǒng)輸出的輔助數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容具有新的特點(diǎn)，研究出與不合格炮相關(guān)的數(shù)據(jù)特征是快速精準(zhǔn)地利用輔助數(shù)據(jù)剔除不合格炮的關(guān)鍵。除對(duì)COG(Center of Gravity,COG)、震源相位、Dead Trace(死道)等具有明顯不合格炮特征的信息進(jìn)行質(zhì)控外，震源狀態(tài)碼成為判別單炮是否合格的關(guān)鍵質(zhì)控點(diǎn)。由于G3iHD使用了Hypersource技術(shù)[11,12]，震源和儀器通訊能力大大增強(qiáng)，沒(méi)有專門針對(duì)通訊不暢的狀態(tài)碼[13]，因此G3iHD生成的震源狀態(tài)碼比較簡(jiǎn)明[14]：1 = OK, 20 = receiver spread issue, 30 = GPS accuracy warning, 14 = Accelerometer reversed or dead。很顯然，對(duì)于代碼20和代碼14的炮將做廢炮處理。盡管代碼30的炮出現(xiàn)GPS精度報(bào)警，但箱體數(shù)據(jù)中炮點(diǎn)GPS(Global Positioning System,GPS)和測(cè)量精度信息均符合要求，可以考慮復(fù)測(cè)后不做廢炮處理[15]。

同時(shí)，從輔助數(shù)據(jù)中也發(fā)現(xiàn)，有些炮代碼為正常代碼1，但是震源屬性和坐標(biāo)為0。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，這些炮的箱體數(shù)據(jù)齊全，和同一炮點(diǎn)的正常炮對(duì)比，單炮數(shù)據(jù)顯示和頻譜分析均沒(méi)有異常，如圖7所示。初步推測(cè)這些炮點(diǎn)震源已經(jīng)起震，只是在起震后各種原因，PSS(Post Sweep Service,PSS)數(shù)據(jù)沒(méi)有返回儀器。所以，這些炮可以不作為廢炮處理，后續(xù)需要將箱體數(shù)據(jù)中震源屬性和坐標(biāo)信息賦予PSS數(shù)據(jù)，以確保數(shù)據(jù)的完整性。

圖7 震源屬性值異常炮對(duì)比分析

3.5 基于QNAP的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)與質(zhì)控

G3iHD儀器系統(tǒng)生成的SEGD3.0數(shù)據(jù)格式有著很大的不同，且儀器數(shù)據(jù)直接輸出到QNAP(Quality Network Appliance Provider,QNAP)中，室內(nèi)需要對(duì)每天6TB的海量SEGD3.0數(shù)據(jù)進(jìn)行儀器返回的QNAP到室內(nèi)磁盤陣列轉(zhuǎn)儲(chǔ)。同時(shí)，鑒于QNAP的存儲(chǔ)靈活、高安全性及可循環(huán)性，以QNAP取代磁帶作為上交數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)介質(zhì)也將成為一種發(fā)展趨勢(shì)。因此，室內(nèi)還需要將每束線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)到用于上交的QNAP。

3.5.1 儀器QNAP到磁盤陣列轉(zhuǎn)儲(chǔ)與質(zhì)控

針對(duì)G3iHD輸出的SEGD3.0數(shù)據(jù)，KL-Seispro(一種軟件名稱)可以將儀器QNAP數(shù)據(jù)拷貝至室內(nèi)磁盤陣列的同時(shí)，根據(jù)設(shè)定的淺層和深層時(shí)窗，通過(guò)計(jì)算時(shí)窗內(nèi)幅值及能量篩選出可疑炮[16]。室內(nèi)人員只需對(duì)可疑炮進(jìn)行檢查即可，大大提高了單炮質(zhì)控效率和精確度。

輔助道是否有問(wèn)題直接關(guān)系到原始地震采集數(shù)據(jù)的資料品質(zhì)，因此輔助道質(zhì)控也是數(shù)據(jù)質(zhì)控的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常選取一個(gè)正常的輔助道作為參考，將所有單炮數(shù)據(jù)中提取的對(duì)應(yīng)輔助道與參考輔助道進(jìn)行幅值相減，正常情況下，表相減后的樣點(diǎn)值均為零(圖8)，這樣異常輔助道將會(huì)一目了然。

圖8 參考輔助道相減質(zhì)控效果

3.5.2 磁盤陣列到上交數(shù)據(jù)QNAP的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與質(zhì)控

不同于由頭塊—地震道數(shù)據(jù)塊-EOF(End of File,EOF)三部分組成的磁帶數(shù)據(jù)格式[17]，QNAP存儲(chǔ)數(shù)據(jù)是以字節(jié)流的形式生成合并文件，沒(méi)有數(shù)據(jù)塊的概念，數(shù)據(jù)塊之間也沒(méi)有間隙，每炮結(jié)尾也沒(méi)有EOF標(biāo)識(shí)，所以轉(zhuǎn)儲(chǔ)速度相對(duì)較快。QNAP數(shù)據(jù)上交要求將多個(gè)炮文件合并為一個(gè)SEGD數(shù)據(jù)文件，根據(jù) SEG 標(biāo)準(zhǔn)，最終確定磁盤格式的SEGD3.0數(shù)據(jù)以128字節(jié)的存儲(chǔ)單元標(biāo)簽SUL(Storage Unit Label,SUL)開(kāi)頭，后跟可選的 TOC(Table of Contents,TOC)信息，其后是地震數(shù)據(jù)主體部分。

在數(shù)據(jù)合并過(guò)程中，輸入整條線束的多文件SEGD數(shù)據(jù)，并按照TB時(shí)間升序排序(Time Break,TB)；選擇關(guān)鍵參數(shù)，包括數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)合并類型、數(shù)據(jù)大小門檻值；導(dǎo)入共計(jì)128字節(jié)的存儲(chǔ)單元標(biāo)簽SUL信息；導(dǎo)入包括SEGD 版本、數(shù)據(jù)類型、工區(qū)、虛擬帶盤號(hào)等信息在內(nèi)的TOC頭塊，共448字節(jié)。由多文件轉(zhuǎn)儲(chǔ)為單一SEGD數(shù)據(jù)后，在室內(nèi)需要對(duì)文件號(hào)總數(shù)及順序、總道數(shù)、記錄長(zhǎng)度等進(jìn)行質(zhì)控，并導(dǎo)入Final SPS(“最終炮點(diǎn)文件”)文件，與合并數(shù)據(jù)中的單炮數(shù)據(jù)的道頭字進(jìn)行比對(duì)，確保數(shù)據(jù)正確性和完整性[18]，如圖9所示。

圖9 QC檢查SEGD數(shù)據(jù)

3.6 基于G 3iHD的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)質(zhì)控

對(duì)于每幾秒一炮的高效采集作業(yè)，震源和儀器的有效生產(chǎn)時(shí)間非常關(guān)鍵。根據(jù)G3iHD儀器系統(tǒng)以及VibProHD箱體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)架構(gòu)，在震源端和儀器端同時(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)廢炮及時(shí)補(bǔ)放，可以減少后續(xù)震源補(bǔ)炮繞路時(shí)間，同時(shí)也能夠避免重大質(zhì)量事件的發(fā)生，進(jìn)而有效提高施工效率和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)控水平。

3.6.1 基于VSC的震源端實(shí)時(shí)監(jiān)控

基于VSC(Vibrator Service Center,VSC)導(dǎo)航的震源端實(shí)時(shí)質(zhì)控，允許現(xiàn)場(chǎng)設(shè)定震源出力、相位及畸變等門檻值，超過(guò)門檻值會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示震源操作手(圖10)，操作手根據(jù)提示在搬點(diǎn)前及時(shí)補(bǔ)放，避免下一炮結(jié)束后再返回補(bǔ)放，有效提高了單組震源工作時(shí)間，從而提高了整體的施工效率。

3.6.2 儀器端輔助道實(shí)時(shí)質(zhì)控

輔助道是否正常直接關(guān)系到采集數(shù)據(jù)是否合格。儀器現(xiàn)場(chǎng)選定正確的輔助道作為參考道，并從采集的數(shù)據(jù)中實(shí)時(shí)提取每炮的輔助道與之對(duì)比，如果發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)報(bào)警，提示儀器當(dāng)值人員，避免出現(xiàn)大范圍采集數(shù)據(jù)不合格的情況，如圖11所示。

3.6.3 基于SEGD數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)提取的排列位置監(jiān)控

在超級(jí)排列設(shè)置繞道、蛇形排列及二級(jí)排列過(guò)多時(shí)，存在站體與地震道突變的情況，直接造成排列錯(cuò)道引起的大量不合格炮。為此，在儀器端開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)提取每炮SEGD數(shù)據(jù)中每道的線點(diǎn)號(hào)及采集站體號(hào)[19,20]，并將對(duì)應(yīng)的道信息實(shí)時(shí)連續(xù)地與上一炮的相應(yīng)信息做對(duì)比，如果出現(xiàn)大范圍接受點(diǎn)與采集站體不一致的情況，則需要及時(shí)通知查線工確認(rèn)，避免產(chǎn)生大范圍的錯(cuò)道,如圖12所示。

圖12 排列位置信息實(shí)時(shí)監(jiān)控

3.6.4 基于SEGD數(shù)據(jù)信息實(shí)時(shí)提取的關(guān)鍵參數(shù)監(jiān)控

儀器參數(shù)是否正確直接關(guān)系到采集數(shù)據(jù)是否符合油公司的要求。儀器每次重啟后需要設(shè)置大量的參數(shù)，手動(dòng)檢查很容易出現(xiàn)紕漏[21,22]。圖13展示了技術(shù)人員開(kāi)發(fā)的在儀器現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)比儀器重啟或故障前后的參數(shù)的軟件，遇到異常參數(shù)設(shè)置及時(shí)提示，避免參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤。同時(shí)，實(shí)時(shí)讀取并監(jiān)控SEGD數(shù)據(jù)中的記錄長(zhǎng)度、掃長(zhǎng)、增益等關(guān)鍵參數(shù)是否正確，進(jìn)一步確保了采集數(shù)據(jù)的正確性[23]。

圖13 SEGD關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

3.6.5 基于RTQC的單炮數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

單炮數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的重要環(huán)節(jié)之一[24]。RTQC(Rreal Time Quality Control,RTQC)通過(guò)對(duì)單炮能量、幅值、頻率及信噪比等計(jì)算對(duì)比[25]，可以有效識(shí)別出天然地震干擾(圖14)、高壓線干擾、震源空震、斷排列或靜電干擾造成的死道等異常炮，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單炮數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

圖14 單炮數(shù)據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

4 質(zhì)控應(yīng)用效果分析

1)結(jié)合G3iHD儀器采集系統(tǒng)單站多道的特性，采取對(duì)二級(jí)排列、蛇形排列及多級(jí)光纜等非常規(guī)排列進(jìn)行多端點(diǎn)野外現(xiàn)場(chǎng)敲擊測(cè)試，現(xiàn)場(chǎng)排列變更站體信息對(duì)比，室內(nèi)敲擊測(cè)試、日檢測(cè)試及SEGD數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)信息等三方對(duì)比，最大限度地確保了6萬(wàn)道級(jí)超級(jí)排列的物理準(zhǔn)確性。項(xiàng)目運(yùn)行以來(lái)，沒(méi)有出現(xiàn)排列錯(cuò)道造成的不合格炮。

2)在深入研究SEG極性、反SEG極性以及不同極性下對(duì)真參考信號(hào)與力信號(hào)關(guān)系的要求后，針對(duì)G3iHD配套的VibProHD箱體，采用脈沖測(cè)試平板和重錘初始起跳驗(yàn)證，真參考信號(hào)、震源參考信號(hào)及力信號(hào)互相關(guān)分析，采集數(shù)據(jù)初至起始方向?qū)Ρ鹊确椒ǎ芎玫卮_保了箱體極性符合油公司的要求，進(jìn)而確保了采集數(shù)據(jù)的正確性。

3)突破以往對(duì)動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描的時(shí)間-距離規(guī)則質(zhì)控方法，全面考慮當(dāng)前炮與記錄長(zhǎng)度內(nèi)的所有炮的距離和掃描間隔時(shí)間做比對(duì)，選擇將最小容忍度的開(kāi)始采集時(shí)間與當(dāng)前炮實(shí)際采集時(shí)間進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而判別當(dāng)前炮開(kāi)始采集的合規(guī)性，確保了采集數(shù)據(jù)真正意義上符合動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描時(shí)間距離規(guī)則，避免出現(xiàn)不符合規(guī)則混疊數(shù)據(jù)，保證了地震采集資料的品質(zhì)。

4)通過(guò)研究G3iHD儀器系統(tǒng)輸出的輔助數(shù)據(jù)格式和內(nèi)容的新特點(diǎn)，在保留常規(guī)COG超標(biāo)、震源相位超標(biāo)、死道等明顯不合格炮特征的質(zhì)控外，深入分析了G3iHD輸出的震源狀態(tài)碼以及對(duì)應(yīng)的箱體數(shù)據(jù)和單炮數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定了不合格炮相關(guān)的數(shù)據(jù)特征，有效提高了不合格炮甄別的效率和精準(zhǔn)度。

5)基于QNAP的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)及質(zhì)控方法，確保了每天6TB級(jí)海量數(shù)據(jù)由儀器QNAP到室內(nèi)磁盤陣列的轉(zhuǎn)儲(chǔ)與質(zhì)控，實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)儲(chǔ)的同時(shí)對(duì)單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控，并列出可疑炮，有效提高了單炮質(zhì)控效率和精準(zhǔn)度，大大降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了磁盤陣列到上交數(shù)據(jù)QNAP的高效轉(zhuǎn)儲(chǔ)(約為磁帶轉(zhuǎn)儲(chǔ)的2倍)，并對(duì)多個(gè)炮文件合并為一個(gè)SEGD數(shù)據(jù)文件進(jìn)行了有效質(zhì)控，確保了上交數(shù)據(jù)的完整性和正確性，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上交零錯(cuò)誤。與以往磁帶轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式相比，基于QNAP的轉(zhuǎn)儲(chǔ)也大大減低了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)成本。

6)基于G3iHD儀器系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)及VibProHD箱體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，實(shí)現(xiàn)了震源端的震源狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、儀器端基于SEGD數(shù)據(jù)的輔助道實(shí)時(shí)質(zhì)控、排列變更實(shí)時(shí)質(zhì)控、儀器關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)質(zhì)控以及RTQC單炮實(shí)時(shí)質(zhì)控，這些質(zhì)控的應(yīng)用確保了異常炮及時(shí)補(bǔ)放，減少了后續(xù)補(bǔ)炮的震源投入和時(shí)間消耗，有效提高了儀器和震源工作時(shí)間，進(jìn)而提高了施工效率。同時(shí)，也避免了大范圍不合格炮的情況發(fā)生，大大提高了野外現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)控水平。

5 結(jié) 語(yǔ)

鑒于地震資料品質(zhì)和單位面積內(nèi)勘探成本的綜合考慮，動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描可控震源高效采集仍是當(dāng)前中東和北非地區(qū)各油公司的優(yōu)先選擇。在無(wú)線節(jié)點(diǎn)采集技術(shù)沒(méi)有完全得到各油公司的采用之前，有線儀器仍然是高效采集的主力采集系統(tǒng)，而業(yè)界在海外項(xiàng)目能夠成功實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描高效采集的儀器系統(tǒng)只有Sercel出品的428XL/508XT和INOVA出品的G3iHD系統(tǒng)。隨著G3iHD儀器在國(guó)際高效采集項(xiàng)目中的首次成功應(yīng)用，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，G3iHD儀器系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外可控震源高效采集勘探中將具有廣闊應(yīng)用空間和前景。本文中基于G3iHD儀器系統(tǒng)的特性研究出的一系列動(dòng)態(tài)滑動(dòng)掃描高效采集質(zhì)控方法，在中東某高效采集項(xiàng)目中得到很好的應(yīng)用，取得了良好的效果，對(duì)后續(xù)類似G3iHD高效采集項(xiàng)目的質(zhì)控研究具有重要的指導(dǎo)和借鑒意義。