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1、胜利油田井间地震装备技术毛 中 华 ( 胜利石油管理局地球物理勘探开发公司 山东东营 257100)摘要毛中华 . 胜利油田井间地震装备技术 . 物探装备 ,2004 ,14 (3) :154157井间地震技术是井中地震技术的最重要的部分之一 ,它作为一种可优化和增加油田末期产量的有效方法 ,已 在全世界范围内被广泛应用 。胜利油田的井间地震采集设备是从三家公司购买的 ,这些设备都有其自身突出的特 点 。本文对这三家公司的地震采集装备分别进行了阐述 。关键词 装备 井间地震技术 QC作者简介 毛中华 ,男 ,1971 年出生 。1993 年毕业于江汉石油学院 ,工程师 ,现在胜利油田物探公司研
2、究所 ,从事开 发地震研究工作 。井间地震技术是井中地震技术 ( 井间地震 、VSP 、 随钻地震 、 压裂检测等等) 的重要组成部分 。 由于井中采集装备技术条件的制约 ,井间地震技术 的发展初期进展缓慢 。近年来 ,随着科技的发展和井中地震技术中其它相关技术的不断成熟 ,比如 :井 下震源逐步向高能 、 高效方向完善 ;井下采集设备也 在向多极多分量方向完善 。另外 ,计算机技术的飞 速发展和软件的不断更新 ,也使井间地震的处理时间表 1三家公司的井间地震设备性能情况是井间地的一个非组成部分16 个辅助道。专用的 VSP 采的指标主温和耐压传输较好项目美国 ZSEIS 公司美国 OY O
3、GEOSPACE 公司法国 CGG 公司备注井下 震源压电晶体可控震源 直径 :105 mm 长 度 :6. 4 m 重量 :168 kg 扫描频率 :1004000 Hz 耐温 :150 耐压 :68. 9 MPa (10000 psi )HDOV 偏心轮震源 扫描 频率 :50400 Hz 长度 :75 mm 重量 :11 kg 功率 :300 W 耐温 :150 耐压 :103. 4 MPa (15000 psi)无井下震源 震设备中 常重要的地面 仪器48 道地面采集仪器 ,可扩充。专 用的井间地震采集处理软件124 个数字输入道、24 个模拟输 入道 ; SCSI 接 口。一 套 H
4、D2 SeisT M G eoRes Imagine 野外采集 软件48 个井下数字信号数据道 ,8 集、QC 处理软件 VSProwess 井下 仪器10 、20 级水听器(单分量) 直径 :43 mm 10 级长度 :23. 7 m 10 级重量 :97. 5 kg 耐温 :175 耐压 :68. 9 MPa (10000psi)12 、24 级检波器阵列(三分量) 直径 :63. 3 mm 单级长度 :105 cm 单级重量 :15. 8 kg 耐温 :150 耐压 :103. 4 MPa (15000psi)816 级检波器阵列(三分量) 直径 :79 mm 单级长度 :105 cm
5、单级重量 :15 kg 耐温 :170 耐压 :137. 9 MPa ( 20000psi)井下仪器 要考虑耐信号和 数据传 输方式模拟信号 ; 12 芯电缆传输 ,最高 512 kb/ s数字信号 ; 光纤传输 ,最高 12 Mb/ s数字信号 ; 电缆传输 ,最高 512 kb/ s数字信号可测井 间距离 范围可测井间距为 150800 m可测井间距为 750 m和处理费用大为降低 。这些技术的完善有助于解决 过去一直困扰井间地震发展的两大难题 :耗时过长 、 成本过高 。胜利油田引进的井间地震采集设备 胜利油田引进的井间地震采集设备主要包括美 国 OY O GEOSPACE、 美国 ZS
6、EIS (原 TOMOSEIS) 、 法国CGG 这三家公司的设备 。表 1 列出了这三家公司井 间地震采集设备的性能情况。 这几家公司的产品各 有所长 。其中 , ZSEIS 公司的井间地震设备的稳定性高 ,采用 PZT 压电晶体震 源和水听器串接收系统进行数据采集 ,施工效率比 较高 ; OY O GEOSPACE 公司的技术比较全面 , 地面 仪器比较先进 ,而且较好地考虑到了井间地震设备 和 VSP 设备的特点 ,拓展性较强 ,设备的兼容性比较 好 ;CGG 公司的井下仪器比较先进 ,各项指标都比较 高 ,没有专门的井下震源 ,该公司目前没有成套的井 间地震设备 。以下分别对这三家公司
7、的井间地震设 备以及相关情况作介绍 。 ZSEIS 公司的采集技术1 . ZSEIS 的井间地震装备(1) ZSEIS 井间地震装备主要分为以下四个部分 :地面采集仪器 : 核心采集部分是 Geometrice 公 司的 Strata - View 48 道数字地震仪器 。 井下接收仪器 : TARS ( ZSEIS Active2array Re2ceiver System ) ,80 个水听器组成的 10 级单分量水听分 : 井况调查 、 施工设计 、 采集作业 、 质量控制 。ZSEIS 公司拥有专门用于井间地震施工设计的 软件 X - PlanTM ,把收集到的数据输入该软件后 , 将
8、 会产生一个最优化的设计方案 。另外 ,如果置入确 定的采集参数 , 比如 : 记录长度 、 扫描频率 、 采样间隔 、 激发和接受的点距 、 电缆速度等等 ,就可以估计 出采集的时间来 。该软件置于野外采集系统中 ,因 此可以不断地收集资料来优化设计方案 ,图 2 所示 为 ZSEIS 井间地震施工设计示例 。图 2 ZSEIS 井间地震施工设计示例器串 ,级与级之间的点距为 5ft2000 Hz 。,频率响应范围 02 . ZSEIS 的 QC 管理 施工时 ,通过安装在仪器车上的 SUN 工作站现 场处理 ,对施工过程进行质量控制 。现场处理主要 是对原始资料进行滤波处理 、 频谱分析等
9、相关处理 ,现场处理的主要任务有三个方面 : 频谱分析 、 确定 叠加次数 、 确定震源扫描频率 。现场处理的过程中要打印出固定格式的 QC 记井下激发震源 : X - Series 压电式晶体震源 ( 见 图 1) 。可以产生 1004000 Hz 的高频信号 。司的一整套井下激发震源设备 。 OYO GEOSPACE 公司的采集技术1 . OY O GEOSPACE 公司井间地震设备OY O GEOSPACE 井间地震设备硬件部分大体可 以分为以下几个组成部分 : 地面仪器 HDSeis GeoResImagine 、 井下接收仪器 DDS - 250 和井下激发震源 HDOV、 接收光纤
10、电缆 、 激发普通七芯电缆 、 辅助设 备 。整个采集系统集成度较高 ,设备体积较小 。OY O GEOSPACE 井间地震设备软件 : 地面仪器 控制采用的是 HDSeisTM GeoRes Imagine 野外采集控 制软件 ;野外数据采集质量控制部分采用的是 SEIS2NET 系统软件 ;施工设计软件采用的是 GEOMOTO 公司的 TOMOXPro 成像软件的部分功能模块 。OY O GEOSPACE 井间地震野外数据采集系统将 采集数据在井中进行数字化 ,并采用光缆传输数据 , 地面仪器的集成化程度也较高 ,整套井间地震设备 体积较小 、 功能较强 、 操作简便 。2 . OY O
11、GEOSPACE 公司的 QC 管理 现场 QC 软件 : OY O GEOSPACE 采用的是 SEIS2NET 系统软件 ,该软件通过简单的现场处理来实现 质量监控 ,其主要模块有 : 数据输入 、 输出 ,滤波 ( 低 切滤波 、 高截滤波 、 陷波 、 相关滤波) , 叠加 , 数据显示 ,抽道等等 。图 3 是 OY O 理的抽道集 。GEOSPACE 现场 QC 处图 3 OY O GEOSPACE 现场 QC 处理的抽道集SPS 班报 :由仪器操作员现场填写 ,也可以自动 生成 。 CCL 深度检测 :CCL 仪器与井下检波器下井 ,检 测深度 (现场的震源部分没有接 CCL 仪
12、器进行深度 检测) 。 3 . OY O GEOSPACE 井间地震设备的特点(1) 具有多方面的功能 ,不仅仅能做 VSP ,还能 做井间地震 、 微裂隙监测和单井成像 (Uniwell) 等 。(2) 具有较好的拓展性 ,接收道数可达 32 级 96道三分量接收 。 (3) 采用光缆传输 。高采样率 、 多级接收势必导致大数据量的传输 。而采用光缆 ,数据传输率可 达 12 Mb/ s 。(4) 具有优秀的兼容性 ,适用于各种井眼 、 多种 震源 (气枪 、 井炮 、 可控震源等) 以及各种井下检波器(包括水听器) 。 (5) 其激发震源 ( HDOV) 具有激发能量较强 、 体 积较小
13、、 操作简单等特点 ,但在耐温性能 、 运转稳定 性方面有待提高 。 (6) TOMOXPro 成像软件的功能较强 ,既可以进 行施工之初的施工设计工作 ,又可以完成后续的井 间地震数据处理等工作 。目前 ,胜利油田已经引进了 OY O GEOSPACE 公 司的一整套井间地震设备 。 C GG 公司的采集技术CGG 公司目前推出了 4 种井下三分量检波器 , 两种是数字井下仪器 MSR 、WR - MSR , 两种是模拟 井下仪器 WR - DSR 、SSR ,其中 ,比较适合用于井间地震的井下仪器是 WR - MSR ,它目前可以实现 8 级 三分量数据采集 。 WR - MSR 的基本组
14、成主要包括 : 地面控制面板 SCP ,它包括一个笔记本电脑 ,用于监视井下工具 ; 数据采集箱体 GSP 。数据采集箱体 GSP 接收 通过 SCP 传输回来的记录数据和来自震源控制器 和导航系统的信息 , 有 48 个地震道 , 8 16 个模拟 道 。内部测试面板可以做增益校准精度测试 、 畸变测试 、 动态范围/ 噪声测试 、 直流漂移和脉冲响应测 试等 。 井下仪器的有关辅助信号有助于了解井下仪器 的运动状态 。MTU :大井径单芯遥测单元 , 每一个系统一 个 ,确保数字化后的信号传输到地面 。 MAU :大井径单芯采集单元 , 是地震采集工 具 ,其顶部和底部为柔性连接 ,可以机
15、械滤波 ,最多12 个一起工作 ,上部内装 SMC1850 型号的检波器 。WR - MSR 配有专用的 VSP 采集 、QC 处理软件VSProwess K. 。CGG 的数据记录方式很多 ,比如 3490 磁带 、 硬盘 、 磁性光盘 (MO) , 记录格式有 SEG - Y 和 CGG -MTR 格式等 。 目前 ,胜利油田引进了 CGG 公司的一整套 WR- MSR 设备 。 结束语由于井间地震技术具有的高分辨率成像能力 , 使它成为一种优化和增加油田末期产量的有效方 法 ,因而近几年来 ,井间地震技术在全世界范围内的 应用明显增加 。目前 ,中石化和胜利油田已将井间 地震技术确定为增
16、加各种油藏经济效益的一种有效手段 。 现阶段 ,我国的井间地震技术水平与国外技术 相比 ,存在一定的差距 ,为了缩小这种差距 ,我们必 须努力工作 ,尽早应用这项技术 。为此 ,我们特提出 如下建议 : 1 . 加强相关人才的培养和相关技术的培训工 作 ,加强井间地震技术的交流和合作 ;2 . 加强井间地震的采集、 处理、 解释一体化工作。参 考 文 献王守东. 井间地震成像. 石油大学 ,2000 朱光明. 垂直地震剖面方法. 石油工业出版社 ,1988 周建 宇 ,何惺华等. 罗家地区井间地震方法与效果. 石油 地 球物理勘探 ,2001 谷雨田 ,毛中华等. TOMOSEIS 井间地震技术在胜利探区 的应用. 石油物探 ,20021 2 34收稿日期 :2004204221消息与简讯东方地球物理公司集中销毁报废检波
