428XL在超多道高精度三维地震勘探中的应用:美国地质勘探局地震

　　［摘　要］　文章叙述428XL数字地震仪在超多道高精度三维地震勘探中与408XL巧妙混用，既快又好地解决了地震数据的采集、传输、存储记录问题；打破常规采用横向施工方法提高野外施工效率；磁盘巧妙分区解决3490磁带机记录速度慢的问题；增加客户端解决施工中查线速度慢的问题；想方设法巧妙解决428XL仪器与VSP测井仪器精确同步的问题。
　　［关键词］　428XL ； 超多道 ； 高精度 ； 三维地震勘探；应用
　　［作者简介］　沈月芳，中国石化华东石油局第六物探大队工程师，研究方向：石油物探方法技术研究与应用，江苏　南京，210009；尤桃如，华东石油局第六物探大队高级工程师，江苏　南京，210009；赵长宝，华东石油局第六物探大队工程师，江苏　南京，210009；刘学勤，华东石油局第六物探大队工程师，江苏　南京，210009
　　［中图分类号］ TP27 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2012）05-0037-0004
　　一、概　述
　　某超多道高精度三维地震勘探项目，地处老油区，工区内油管、气管纵横交错。在150多平方公里的范围内，村庄一百多个，鱼塘几十个。项目的特点是超多道、高精度、高密度，线多、点多、炮数多。工区内共布设有28束线，48条测线为一束，总接收线数264条，每条测线的接收道数457道，线间距50m，道间距50m，束线间的滚动距400m。每一炮的接收道数为108道×48条测线=5184道。炮线距90m，炮点距80m，总炮数28000多炮，满覆盖叠加面积150多平方公里。如此多的线数、道数、炮数，以及检波器点的密度、炮点的密度，这在勘探史上是第一次，在三维地震勘探中也是起步阶段。超多道高精度三维地震勘探也是地质市场下一步的重点发展方向，所以这个项目意义重大，为后续的项目开个好头，同时提供了经验。根据该工区的具体情况，必须打破常规，采用新设备、新方法、新技术来解决超多道三维地震勘探的问题。
　　二、混用428XL与408XL，解决地震数据的采集、传输、存储记录问题
　　所谓428XL与408XL的混用，是指两个层面上的混用。一个层面是指采集站、电源站的混用。该层面的混用要做两个方面的工作：一是要把408XL电源站的软件版本升级至428XL软件版本；二是在施工中布置测线的时候，尽量做到把428XL的采集站、电源站相对集中在一起，把408XL的采集站、电源站也相对集中在一起。第二个层面也是最为重要的是指交叉站的混用。除了必须将408XL交叉站的软件版本升级到428XL软件版本外，在具体使用中也很有讲究：因为同样的设备配置，若组合得好野外施工效率就高，组合得不好野外施工效率就低，差别甚大。
　　由于记录因素为：采样间隔1毫秒，记录长度7秒，每记录一炮的地震数据则为5184道×7000毫秒=36288000个样点。每个样点又由24个位即3个字节组成，因此每记录一炮的地震数据的字节数就多达108864000字节数，近似为110MB。而如此多的数据又要在极短的时间内完成采集、传输与存储记录，就得采用新设备、新方法、新技术。完成这一任务的新设备是428XL仪器。但由于目前428XL采集站只有3000道，只占投入总道数的30%，远远不够，而其余的70%是配备的408XL采集站，总道数将近一万道。而最为难的是，由于每束线有48条测线，每条测线就得用一个交叉站，因此就必须有48个428XL交叉站。然而现有的428XL交叉站只有15个，无法满足野外生产排列之需要。交叉站数量严重不足，通常的做法就是做蛇形排列。由于48条测线只有15个428XL交叉站，还需要留一个做备用，一般情况下只能使用14个，这样算下来就要做14个蛇形排列，每个交叉站就要将四条测线做成蛇形排列。由于每条测线除正式道外，还要有足够量的备用道，这样每个蛇形排列就达600道以上。在道数少时还可以，但在道数多的情况下做蛇形排列费时、费事，影响数据传输速度，影响野外生产效率,并且最为棘手的是蛇形排列是一个串连排列，只要某一处一断，就查不了线，更放不了炮，造成全线瘫痪，显然此法并非上策。
　　面对这种情况，开发研究出了采用428XL交叉站和408XL交叉站混合使用的方法，即采用二级站传输的办法来解决这一难题。由于428XL交叉站的传输速度快且高达100MB，而408XL交叉站传输速度仅为16MB，因此将428XL交叉站用在主干线上，而把408XL交叉站用在支干线上。打个比方说，大宗货物就走高速公路，小宗货物就走普通公路，这种创新的使用方法，既满足了地震数据传输速度上的要求，又避免了做蛇形排列带来的低效率。实践证明，其结果又快又好(见图1)。
　　三、打破常规，采用横向施工方法来提高野外施工效率
　　所谓纵向施工方法，就是施工沿测线方向滚动，这是一般情况下通常采用的施工方案。但就该工区的具体情况而言，既不经济又不高效，因为要多次重复铺的道数多，施工效率低。分析如下：纵向施工方法能彻底搬掉的道数仅为8条测线中的60道，共480道，480道/5184道=0.1，即彻底搬掉的只占10%，而需要多次重复铺的则有（5184道-480道）/5184道=0.9，即有90%的要多次重复铺。不仅如此，纵向施工的搬家距离为50m×（108道-1道）=5350m，施工中由于还要多铺适量备用道，因此实际距离还要长于此数。由此看来，纵向施工搬家距离长，并且48条测线全搬，需要多次重复铺的道数多，工作量大，效率低。
　　横向施工方法则按线束来滚动，工作方法决定了束线间的滚动距离为400m，即8条测线。横向施工的搬家距离为50m（48道-1道）=2350m，搬家距离还不到纵向施工的一半。不仅如此，只需搬8条测线即可，（108道×8条线）/5184道=0.17。即有17%的彻底搬掉，而不搬的可多次重复利用的则有40条测线，108道×40测线=4320道，4320道/5184道=0.83，即有83%的道数不搬，可多次重复利用。由此可见，纵向施工需要多次重复铺的道数多，约90%，而横向施工需要重复铺的道数少，而可多次重复利用的道数多，达到83%。因此，横向施工要比纵向施工合算得多，可大大提高野外生产效率和经济效益。