可控震源的检测与测试资料

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1、可控震源的检测与测试,东方公司QHSE部 东方公司装备事业部,主要内容,一、为什么要出台这样一个标准 二、新标准的主要内容与立意 三、新标准如何操作 四、测试评价指导原则 五、结束语,一、为什么要出台这样一个标准,可控震源检测/检查与评价是为了保证可控震源在作业前具有的良好技术状况和作业过程中的激发质量，同时也为了甲乙方有一个共同的沟通平台以解决可控震源在生产中出现的技术问题。 此前有关可控震源的测试方法和评价标准不够完整，使得在实际使用中难以操作或被人断章取义。,二、为什么要出台这样一个标准,随着BGP在国内外勘探市场份额的不断扩大,BGP的地震队伍被越来越多的国际大油公司所接受,但是这些知

2、名油公司对地震作业规范性要求之严格也是众所周知的,因此我们必须正视这些公司对地震勘探的规范要求,从而站稳市场. 为了尽快与国际要求接轨,使更多在国内作业的地震队了解目前国际上通用的对可控震源测试的方法,我们制订了本标准,二、新标准的主要内容与立意,新标准的主要内容和新的立意包括 针对可控震源的各种典型的检查方式 可控震源振动性能测试的方法 增加了震源机械状况的检查 增加了对可控震源各种检测方法的描述与用途 增加了可控震源极性测试内容 新的立意在于通过描述各种测试方法,使用者可以通过相互验证,更灵活地解决在实际生产中可控震源出现的一些问题.,三、新标准如何操作,首先要明确的几个的关键问题 1 为

3、什么要进行震源机械部分的检查/检测? 2 机械部分检查的周期性制度 3 为什么有那么多振动性能测试的方法? 4 每种测试方法的核心内容是什么? 5 可控震源的极性问题有多重要? 6 信号源分立引发了什么样的技术问题? 7 测试过程中的注意事项,1 为什么要进行震源机械部分的检查/检测?,可控震源经过动迁或起封后，一般都要进行机械、液压驱动的行走及运动部分的调整和检查、保养。如：对连接件和紧固件的检查和调整；对传动系统的检查和调整；对车辆油、水液面的检查和重新加注；各关节部位润滑脂的检查与加注；对储能器中的氮气充气压力的检查和补充；根据地表条件对可控震源提升系统压力的调整和对空气弹簧隔振系统的调

4、整；对各种安全防护和报警系统的检查与验证；对当地可能使用的各种油品理化指标的取样与检验等等，这些基本工作对保证可控震源的性能，提高系统在工作中的可靠性至关重要。因此在震源首次发动前，要求对震源进行外部和内部的检查。,1 为什么要进行震源机械部分的检查/检测?,其实，我们在野外工作中经常发现：许多情况下超长时间的震源日检主要原因就是没有做好前期的基础技术准备工作，没有解决震源本身存在的问题。个别人（队）希望通过长时间、反复的振动，找到一次能够合格的结果侥幸过关。 与其说每天如此辛苦，倒不如停下来彻底检查一下哪些基本的技术准备工作没有做或没有做到位，俗语云：磨刀不误砍材功。,震源机械部分检查/检测

5、的侧重点,外部检查: 各种液面的检查； 各种传动皮带的检查； 各种连线、电缆的检查； 关键部位的连接件与紧固件的检查； 各充气和充氮气总成的压力检查； 排水和排污部件的检查； 内部检查: 各种开关与操作状态的检查； 各种安全措施的检查；,2 机械部分检查的周期性制度,机械部分检查的周期性主要是按照可控震源机械部件正常使用的统计规律进行的必要检查，周检包括： 日检或等同工作小时； 周检或等同工作小时； 月检或等同工作小时； 半年检或等同工作小时； 年检或等同工作小时； 只有可控震源处于正常的工作状况，对震源性能的测试才能真实反映实际的水平。,3 为什么有那么多振动性能测试的方法?,振动性能测试的

6、目的、测试设备以及甲方（油公司）对地震勘探的技术要求决定了测试的方法。 振动性能的检测，不单是检查可控震源振动输出力的大小，同时还包括了检查可控震源激发信号频带宽度、激发参数的一致性、激发信号畸变大小和同步振动的精度。在上述各种检测方法中，由于各有特点，因此被广泛地应用在实际工作中，更多的情况下是通过多种方法的组合进行相互验证，确保可控震源振动性能测试的可靠性。,4 每种测试方法的核心内容是什么?,常用对可控震源振动性能部分的检测方法有： 一致性检测方法； 实时振动检测方法； 通用振动性能测试仪检测方法； 专用振动性能测试分析方法；,一致性检测方法,常说的可控震源的“一致性”（Similari

7、ty）检查，就是指这种直接采用常规地震仪器进行可控震源性能检查方法。这种方法通常有两种实现方式： 有线一致性（Wire Line Similarity）； 无线（电台）一致性（Radio Similarity）； 采用常规地震仪器直接进行可控震源性能检查是最直观、最可信的方法之一，这种方法对任何可控震源的振动性能检查都适用。 这种方法的唯一缺点就是不能精确地描述相位与振幅误差的大小，因此，从现在的角度来看，属于定性的检查方式。由于这种方法实现起来简单，又能直接看到真实的信号波形，因此还是有许多人愿意用，包括国外一些油公司也经常要求采用这种方法作为辅助性验证。,一致性检测方法的注意事项,真参考信

8、号（True Reference）、电台参考信号（Radio Reference）和有线参考信号（Wire Line Reference）是同源信号，但是为了补偿各自的信号传输要求，分别做了滤波处理，因此这三个标准信号的相位看起来也不一致。过去有操作员不理解这三者之间的关系，认为这是标准信号出了问题，非要自行调整或请“专家”调整，使之相互一致，后果当然是徒劳无功或导致更加极端错误的结果。 进行一致性检查时，根据从震源返回的信号是电台信号还是有线信号，应分别与相应的参考信号进行相位和振幅的对比。,一致性检测方法的注意事项,当确定采用一致性方法对震源性能进行检查时，要求首先完成震源参考信号与采集系

9、统内的真参考信号的校准。 采用一致性方法检查震源振动性能时，每次只能对一台震源进行测试。在实际生产中，也可以用示波器对震源的一致性信号，主要是对相位锁定情况，采用检查李萨如图形的方法进行实时监视，同样每次扫描只能监视一台震源的情况。,关于有线与无线一致性的问题,有线一致性检查又称拉线一致性检查，将可控震源的振动输出信号和参考信号通过有线传输方式记录到地震仪的辅助道。在将震源信号接入地震仪时可以使用单独的信号电缆，也可以通过地震仪的数传电缆，将震源信号接入采集站或地震检波器电缆抽头来实现。 无线一致性检查又称电台一致性检查，将可控震源的振动输出信号通过震源电台调制后发出，经地震仪上的电台和震源信

10、号控制系统解调后将震源信号记录到地震仪的辅助道。与有线一致性相比，无线一致性检查方法不受电缆和距离约束，在无线电干扰弱的地区使用效果较好。当使用地区存在无线电干扰时，会使震源信号的波形失真，影响到评价结果。,一致性记录,实时振动检测方法,可控震源的实时振动性能检测主要依赖于可控震源控制系统自身配置的信号传感器对其振动性能进行检测的方法。这种检测方法的原理与采用独立的信号测试传感器的震源性能测试方法完全一样，并且已经在实际地震作业中使用，得到了国际社会的普遍认可，并主要用于在生产中对震源的激发信号质量进行监视，达到实时质量控制的目的。,实时振动检测方法,震源控制系统依靠自身的平板与重锤加速度表检

11、测到的实际震源输出信号，采用Sallas 模型对震源平板与重锤加速度信号进行加权求和，得到震源的输出力信号。,实时振动检测方法的功能,除检测震源本身的输出力外，如与ESG或DPG配合，则震源的检测方法还可完成如下功能： 激发信号与数据相关用的参考信号的一致性； 激发与数据采集系统启动指令的同步精度； 遥控状态下的参数传输； 实时质量控制数据的采集与传输； 主要振动性能指标：相位、输出力、畸变大小； 实时质量控制结果的显示与输出； 采用震源实时振动检测方法的检查侧重点是震源激发参数的一致性和输出力信号的相位差与畸变值，因此，这种方法多用于可控震源生产过程中的日检。,震源的激发质量,震源的激发质量

12、控制是一个全过程控制： 震源作业前的基础技术准备； 激发因素的确定及对激发质量的认可； 激发过程中的控制； 事后分析产生的超前（反馈）控制； 由于一些客观因素，使得在对地震采集过程进行的激发质量控制实际上是监视多于控制本身，因此，事前应该更多地关注一些复杂因素可能带来的对震源激发质量的影响。,影响震源激发质量的因素,影响震源激发信号质量的因素很多，我们简单罗列了下述重要因素，有些因素甚至难以控制： 震源的技术状况； 激发因素的选择； 激发环境的影响； 使用者的技术素质；,震源作业前的基础技术准备（1）,震源作业前的基础技术准备工作主要有： 震源机械、液压、气路等系统的检查与必要调整； 各种压力

13、，特别是储能器氮气充气压力和空气弹簧压力的调整； 震动器部分的各个紧固件检查与紧固； 电子控制/通信系统的检查与调整： 系统软/硬件版本号是否统一或得到甲方特别许可； 甲方要求的QC形式能否满足； 通信系统是否工作正常，在工区有无其它干扰源；,震源作业前的基础技术准备（2）,电子控制/通信系统的检查与调整（续）： 指令信号与QC数据的传输质量； 时钟/零时校准； 与仪器联机是否正常； 完成可控震源的（年检）月检和日检 完成可控震源振动性能指标的测试工作 完成可控震源激发极性的验证 完成可控震源与数据采集系统的联机调试 完成激发/数据采集系统的激发试验,震源作业前的基础技术准备（3）,可控震源基

14、础技术准备工作非常重要，是整个质量控制的关键，千万不要等震源质量控制指标出现问题后才发现：原来震源在生产前本身就有问题！ 其实，我们在野外工作中经常发现：许多情况下超长时间都难于完成的震源日检主要原因就是没有做好前期的基础技术准备工作，没有解决好震源本身存在的问题。个别人（队）希望通过长时间、反复的振动，找到一次能够合格的结果侥幸过关，对此，我们的建议是：,震源作业前的基础技术准备（4）,与其说每天如此辛苦，倒不如彻底停下来检查一下哪些基本的技术准备工作没有做或没有做到位，俗语云：磨刀不误砍材功。 如果上述基础工作有问题，则在后续的生产中，震源的激发质量监视与控制工作将非常难以顺利进行，因此，

15、前期的基础技术准备工作对保证震源激发质量非常重要。,激发过程中的控制,激发过程中的控制主要目的在于： 实时控制激发质量，确认不偏离目标； 确认激发质量异常的产生原因； 激发过程质量控制的主要方法： 传统的“一致性”方法； 实时QC数据监视；,事后分析产生的超前（反馈）控制,事后分析的主要目的不是要决定是否“补炮”，如果真是那样，只能说明前面的工作有较大的失误。事后QC分析的主要目的是要防患于未然并为QC评价提供更科学、合理的依据： QC数据的统计（分布）规律； 数据异常的群（个）体以及发生的区段； 数据异常的群（个）体以及发生的震源或操作人员；,如何监视震源的激发质量？,按照目前试行的方法，震

16、源激发质量的监视方法包括： 震源每日的一致性； 震源的实时QC数据显示； 震源控制系统设置误差超限报警功能； 原始记录信噪比检查（仪器）； 经验分析； 实时现场处理分析；,检查震源的实时QC数据,震源的实时QC数据包括的主要内容： 图形/曲线： 互相关子波、相位误差曲线、输出信号振幅曲线； 数字型数据： 扫描库、信号方式、出力/相位/畸变（峰值/平均值）、检查和、故障检测结果等； 检查的主要内容： 扫描信号的同一性、各震源的同步性、激发能量的均匀性； 震源的工作状态； 激发点的正确位置；,震源的实时QC数据（1）,震源的实时QC数据（2）,震源的实时QC数据（3）,震源的实时QC数据（4）,震源的实时QC数据（5）,震源的实时QC数据（6）,通用振动性能测试仪检测方法,可控震源振动性能的测试工作通常分为出厂前可控震源振动性能指标检验测试和野外生产过程中对可控震源振动的性能测试。 为了使测试结果更准确、可信，国际上通常采用独立于可控震源控制系统的通用振动性能检测仪对可控震源的振动性能进行测试，主要检查可控震源在其允许的参数或野外生产参数下的振动性能表现。,通用振