黃洵 張磊 李鵬程 張嘉翔 李夢奇 楊文淵 韋秀波 毛賀江 童利清 張小明 李富成
摘 要:隨著全球石油勘探和開采的不斷發(fā)展,海底節(jié)點采集技術作為一種重要的勘探手段,受到了廣泛關注和應用。海底節(jié)點采集技術以其高精度、高分辨率和高效率的特點,成為海底地震勘探領域的熱點和前沿技術。為了規(guī)范海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集技術,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和勘探效率,制定了《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》。本文介紹了規(guī)程的研制背景,分析該規(guī)程在石油勘探行業(yè)中的應用情況,并總結(jié)相關經(jīng)驗和結(jié)論。
關鍵詞:海底節(jié)點地震資料采集,技術規(guī)程,石油行業(yè)
0 引 言
海底地震勘探是石油勘探行業(yè)中一項關鍵技術,對于準確評估油氣資源、制定采油方案以及優(yōu)化油田開發(fā)具有重要意義。近年來,海底節(jié)點地震資料采集技術[1]的引入為海底地震勘探帶來了革命性的變化。該技術通過在海底布設節(jié)點式四分量傳感器,實現(xiàn)了高分辨率的地震資料采集和數(shù)據(jù)傳輸,為油氣勘探和開發(fā)提供了更為準確和詳細的地質(zhì)信息。
為了推動和規(guī)范海底節(jié)點地震資料采集技術的應用,制定了SY/T 7614-2021《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》[2]。該規(guī)程旨在確保海底節(jié)點地震采集項目的順利實施,建立海底節(jié)點數(shù)據(jù)采集、質(zhì)控的標準和要求,提高勘探數(shù)據(jù)的質(zhì)量,減少勘探風險,并推動海洋勘探行業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展。
該規(guī)程的實施和應用首先提供了技術指南和操作規(guī)范,使得海底節(jié)點地震采集項目能夠按照統(tǒng)一的標準進行,確保數(shù)據(jù)的可靠性和一致性。其次,規(guī)程推動了技術的標準化和共享,促進了不同公司和機構(gòu)之間的合作與交流。此外,規(guī)程對于技術的持續(xù)改進和創(chuàng)新提供了框架和參考,推動了海底節(jié)點地震資料采集技術的進一步發(fā)展。
本文結(jié)合具體案例,對《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》在行業(yè)中的應用情況進行深入分析。通過對規(guī)程的實施和應用進行評估,了解規(guī)程的實施情況和問題,并從應用案例中總結(jié)經(jīng)驗和教訓,為進一步完善規(guī)程的應用提供依據(jù)。
1 《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》概述
1.1 海底節(jié)點地震技術概述
海底節(jié)點地震是一種先進的地震勘探方法,通過在海底布設節(jié)點,采集地震波的信號,并在節(jié)點回收后下載數(shù)據(jù),將地震數(shù)據(jù)傳輸至地面處理中心進行數(shù)據(jù)分析和解釋。相比傳統(tǒng)的海底地震勘探方法,海底節(jié)點地震技術具有更高的空間分辨率和數(shù)據(jù)采集效率,能夠提供更為精確和詳細的地質(zhì)信息,對于油氣資源的評估和油田開發(fā)具有重要意義。海底節(jié)點地震技術以其高精度、高分辨率和高效率的特點,成為海底地震勘探領域的重要技術。隨著技術的不斷發(fā)展和應用的推廣,預計海底節(jié)點地震技術將在未來繼續(xù)發(fā)揮重要作用。
1.2 《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》概述
1.2.1 制定背景和目的
隨著海洋石油勘探活動的不斷發(fā)展,海底節(jié)點采集技術作為一種重要的勘探技術受到了廣泛應用。為了確保海洋石油勘探行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和有效利用資源,有必要制定技術規(guī)程來指導和標準化海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集過程。另一方面,海底節(jié)點地震技術以其高精度、高分辨率和高效率的特點成為海底地震勘探的熱點和前沿技術。隨著技術的不斷進步和應用范圍的擴大,有必要制定規(guī)程來適應不斷升級的技術和需求,確保數(shù)據(jù)采集過程的可靠性和標準化。此外,規(guī)范的數(shù)據(jù)采集過程可以提高海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量。通過制定規(guī)程,可以確保節(jié)點的正確鋪放和校準檢測,減少點位的誤差和環(huán)境噪音的干擾,提高數(shù)據(jù)準確性和分辨率。最后,通過制定技術規(guī)程,可以對海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集過程中的實踐經(jīng)驗進行總結(jié)和歸納。有助于推動行業(yè)的發(fā)展和技術的不斷進步,促進知識共享和合作。
綜上所述,《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》的制定背景和目的是為了規(guī)范和標準化海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集過程,提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,促進行業(yè)的發(fā)展和知識的共享。
1.2.2 規(guī)程的主要內(nèi)容和要求
《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》適用于海洋環(huán)境下的海底節(jié)點地震資料采集的全過程,規(guī)定了海底節(jié)點地震資料采集的前期工作、節(jié)點記錄系統(tǒng)、氣槍震源系統(tǒng)、導航地位系統(tǒng)、采集技術和資料提交等要求。提供詳細的海底節(jié)點地震數(shù)據(jù)采集的程序和流程,包括節(jié)點的布設和回收、節(jié)點定位的要求,質(zhì)量控制標準等內(nèi)容。制定質(zhì)量控制措施和評估方法,確保數(shù)據(jù)采集過程的可靠性和數(shù)據(jù)質(zhì)量。此外,規(guī)程中對節(jié)點采集過程中的導航定位系統(tǒng)、氣槍震源系統(tǒng)的作業(yè)和設備規(guī)定了明確的要求。
2 應用案例分析
近年來東方物探公司在中東阿拉伯灣承擔運作了超大型的淺水、過渡帶的海底節(jié)點采集項目。在項目運作的過程中,應用了《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》。
2.1 應用過程
技術設計:通過分析地質(zhì)構(gòu)造和勘探目標,結(jié)合規(guī)程中的要求,制定合理的道密度和面元的大小,以保證地震采集的覆蓋次數(shù)和充分采樣。其中節(jié)點的網(wǎng)格大小為50m×300m,面元網(wǎng)格為12.5m× 12.5m。
節(jié)點布設:在布設前,根據(jù)規(guī)程要求進行節(jié)點系統(tǒng)和電池電量檢測,確保節(jié)點處于良好的工作狀態(tài)。檢測完成后,根據(jù)節(jié)點設計的位置,在不同的水深范圍區(qū)域內(nèi),應用了不同的節(jié)點布設船舶。其中在水深大于10m的區(qū)域,應用兩艘大型節(jié)點作業(yè)船,船上部署有自動節(jié)點收放系統(tǒng)LCE,以確保節(jié)點正確布設到設計點位。在水深小于10m區(qū)域,應用小型放纜船和作業(yè)艇進行節(jié)點布設。
數(shù)據(jù)采集:節(jié)點設備部署完成后,開始進行數(shù)據(jù)采集。節(jié)點設備會接收到地震波信號,并記錄下來。按照規(guī)程要求,氣槍震源作業(yè)前進行系統(tǒng)檢測,作業(yè)過程中,監(jiān)控氣槍工作狀態(tài)和近場子波形態(tài),作業(yè)完成后進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,確保激發(fā)的地震波符合標準的要求。
數(shù)據(jù)回收:數(shù)據(jù)采集階段完成后,需要回收節(jié)點設備并下載存儲的地震數(shù)據(jù)。根據(jù)不同地形,采樣節(jié)點作業(yè)船、放纜船和作業(yè)艇回收節(jié)點設備,作業(yè)過程中嚴格遵守作業(yè)程序,確保節(jié)點設備的安全回收和數(shù)據(jù)的完整性。
數(shù)據(jù)質(zhì)控和處理:回收的地震數(shù)據(jù)需要進行質(zhì)控和處理分析。利用KL NodeQC,可以對數(shù)據(jù)進行質(zhì)控處理。按照規(guī)程的要求,數(shù)據(jù)質(zhì)控和處理主要包括數(shù)據(jù)完整性質(zhì)控、極性分析、RMS噪音分析、旋轉(zhuǎn)分析、時鐘漂移校正等步驟。通過這些質(zhì)控和數(shù)據(jù)處理,可以確保地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量和準確性(如圖1所示)。
2.2 案例總結(jié)
通過應用《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》,該項目采集到了高分辨率、高密度的地震數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能夠提供詳細的地質(zhì)構(gòu)造信息,為后續(xù)的資源評估和開發(fā)決策提供了科學依據(jù)。另一方面該規(guī)程能夠提高節(jié)點設備布設的精準度。并通過規(guī)劃合理的節(jié)點網(wǎng)格和面元大小,可以精確掌握勘探區(qū)域的地質(zhì)特征,提高勘探效率。但在規(guī)程的應用過程中也存在以下不足。
(1)在施工前期存在對規(guī)程要求生搬硬套的問題。需要實事求是地根據(jù)工區(qū)的特點應用規(guī)程。在制定項目的技術規(guī)程之前,只有對勘探區(qū)域的地質(zhì)、海洋環(huán)境等情況進行充分的調(diào)研,才能更準確地確定節(jié)點設備的布置方案和點位的精度要求。
(2)規(guī)程中的部分要求不符合高效混采[3]的要求。中東阿拉伯灣的項目中采用了高效混采的作業(yè)方式,在規(guī)程中缺少對混采激發(fā)炮點的要求和混采數(shù)據(jù)的質(zhì)控和分離處理技術[4]的規(guī)定。
(3)規(guī)程中的部分要求執(zhí)行不到位。在施工前期部分要求沒有嚴格執(zhí)行,導致了數(shù)據(jù)質(zhì)量的下降,以及生產(chǎn)效率的降低,并提高了安全風險。項目管理人員通過加強培訓和溝通、強化監(jiān)督和管理、反饋和改進,提高了技術規(guī)程的執(zhí)行效果,確保規(guī)程得到有效實施,從而提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和工作效率。
3 規(guī)程的未來發(fā)展方向
未來規(guī)程的發(fā)展方向可以包括以下幾個方面。
(1)緊隨技術創(chuàng)新和發(fā)展:隨著科技的不斷進步,海底節(jié)點采集技術也在不斷發(fā)展。未來的規(guī)程應密切關注新的技術創(chuàng)新,如:新型節(jié)點設備、數(shù)據(jù)處理算法和傳輸技術等。規(guī)程需要及時更新,以適應新技術的應用,并確保規(guī)程的科學性和先進性。
(2)關注數(shù)據(jù)質(zhì)量的提升:規(guī)程應重點關注數(shù)據(jù)質(zhì)量要求,包括數(shù)據(jù)質(zhì)控、設備校準和校驗等方面的規(guī)定。隨著勘探任務的復雜性和數(shù)據(jù)量的增加,規(guī)程需要不斷完善,確保采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠,并滿足勘探需求。
(3)環(huán)境和安全管理:規(guī)程應加強對環(huán)境和安全管理的要求。海洋環(huán)境的保護和安全操作是節(jié)點采集作業(yè)的重要考慮因素。規(guī)程需要規(guī)定節(jié)點設備的環(huán)境友好性要求,以及作業(yè)過程中的安全操作規(guī)定,確保作業(yè)過程安全可控,最大程度減少對海洋生態(tài)的影響。
(4)標準化和國際合作:規(guī)程的更新應積極借鑒和參考國際標準,推動標準化工作。與國際合作伙伴共享經(jīng)驗和技術,促進規(guī)程的互認和一致性,提高全球海底節(jié)點采集技術的水平和應用效果。
4 結(jié) 論
本文結(jié)合具體的案例介紹了《海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程》的內(nèi)容和應用情況,得到以下結(jié)論。
(1)規(guī)程的應用有助于獲取全方位、高密度的地震數(shù)據(jù),提高勘探的分辨率和信噪比。規(guī)程中明確了節(jié)點的布放方式、采集參數(shù)和數(shù)據(jù)處理要求,確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。通過規(guī)程的應用,可以實現(xiàn)對地下結(jié)構(gòu)的更準確描述和解釋,提高勘探的效果和精度。
(2)規(guī)范作業(yè)程序能夠?qū)崿F(xiàn)安全、高效的生產(chǎn)。規(guī)程中包含了作業(yè)流程、設備操作要求、安全措施等內(nèi)容,確保作業(yè)過程中的安全性和高效性。操作人員遵循規(guī)程的指導進行作業(yè),能夠減少安全事故的發(fā)生,并提高工作效率,降低成本。
通過規(guī)程的應用,東方物探公司在海底地震勘探領域取得了突破,提升了國際化水平。規(guī)程的制定和應用使得公司能夠在國際市場上提供更高質(zhì)量、更可靠的地震數(shù)據(jù)采集服務。
參考文獻
吳志強, 張訓華, 趙維娜,等. 海底節(jié)點(OBN)地震勘探:進展與成果[J]. 地球物理學進展, 2021.
SY/T 7614-2021.海底節(jié)點地震資料采集技術規(guī)程 [S].
Ahmed, Imtiaz, Alexander, et al. [2015]. Independentsimultaneous source acquisition and processing[J].G eophysics Jou r na l of t he S ociet y of E xplorat ionGeophysicists, 80(6): WD37-WD44.
陳鷹鵬, 張紅軍, 劉勇,等. 海底節(jié)點高效混采海量數(shù)據(jù)分離技術[J]. 石油地球物理勘探, 2021.