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一种利用微型盒子波进行检波器性能参数标定的方法

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 828-838页

作者：曹国滨刘涛白雪张旭魏继东中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257100

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为... 详细信息

微型盒子波(Micro Box Wave Test,MBW)可以被用于检波器灵敏度、允差、最低有效频率以及自然频率、阻尼(限于动圈式检波器)的野外现场标定.根据奈奎斯特频率内不同频段的地震检波系统的主导因素,对地震勘探有意义的频率范围可以划分为六个不同的频带.频带20~40 Hz是确定10 Hz动圈式检波器的灵敏度和允差的适用频段.同时,微型盒子波初至时间的最大值相对平均值的偏差可以计算某种类型检波器的总体允差(Tolerance in General).总体允差过大时,由检波器自身因素导致的不一致性会淹没微弱的深层反射信号.另外,在具体工区、具体采集参数的情况下,基于“微型盒子波”方法也可以计算不同类型检波器的“最低有效频率”,该指标可以说明检波器的低频拾取能力.最后,如果把无低频衰减的检波器作为标准检波器,可以标定动圈式检波器的自然频率与阻尼两个参数.数据表明,根据动圈式检波器自然频率与阻尼对其拾取的原始数据做检波器反褶积后,其低频分量与无低频衰减的MEMS检波器具有高度一致性.目前的地震采集项目广泛应用动圈式10 Hz检波器施工,该型检波器损失的低频部分经检波器反褶积恢复后,在处理、解释阶段的应用值得进一步深入研究.

关键词：微型盒子波检波器性能参数标定检波器反褶积

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节点仪巡检质控技术及软件研发

石油物探 2024年第2期63卷 380-391,407页

作者：张伟张剑丁钢彬张旭中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京211112 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司山东东营257086

近年来,节点地震采集技术发展迅速,在油气勘探中得到大规模推广应用。相对于有缆地震仪器,节点地震仪在带道能力、排列布设以及施工效率等方面具有显著的优势,但它无法实时获取采集的地震数据,给质量监控和数据评价带来一定困难。如何... 详细信息

近年来,节点地震采集技术发展迅速,在油气勘探中得到大规模推广应用。相对于有缆地震仪器,节点地震仪在带道能力、排列布设以及施工效率等方面具有显著的优势,但它无法实时获取采集的地震数据,给质量监控和数据评价带来一定困难。如何确保节点地震采集质量,保证节点地震仪工作状态良好成为采集施工中的重要环节,即保证设备的稳定性与安全性。结合野外地震采集施工模式和作业流程,介绍了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台设计思路,开展了节点通讯、手机定位及导航、节点位置监控、多模式巡检、数据可视化及统计分析等关键技术研究,并基于Visual Studio 2022集成开发环境,采用MVC设计模式研发了多类型节点质控手机APP及质控数据综合分析平台,解决了当前节点质控软件通用性不强,质控数据综合评价分析自动化程度低等问题。在实际生产应用中,软件性能稳定、运行流畅,大幅提高了节点地震仪质控效率及效果,可有效保障节点数据采集质量和资料品质,降低施工成本。

关键词：多类型节点仪巡检质控数据可视化手机APP 综合分析平台

基于菲涅尔高斯束正演的观测系统优化方法及应用

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地球物理学进展 2024年第1期39卷 355-368页

作者：杨晶于富文许孝坤吕双王向前中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心南京210000 中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司东营257000

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路... 详细信息

基于正演模拟的观测系统优化是提高地震采集资料品质和降低采集成本的重要手段.在常规高斯射线束正演模拟理论的基础上,提出了基于菲涅尔带约束的高斯射线束(菲涅尔高斯束)正演模拟理论,相对于常规高斯射线束正演,菲涅尔高斯束在传播路径上由第一菲涅尔带约束,具有较小的有效半宽度,使得中心射线附近波场的走时和振幅计算更加准确.在中心射线终点处,提取目的层面元接收能量,建立能量均方差和平均能量分析函数,定量化分析评价不同观测系统下各目的层能量分布情况,预测后期偏移成像效果.基于目的层接收能量优化炮点加密方案,进而实现面向复杂地质目标的观测系统优化设计.该方法在胜利探区G94北区块应用,有效弥补了陡坡带上照明阴影区能量,改善了采集资料偏移成像效果.

关键词：高斯射线束菲涅尔高斯束三维模型正演模拟照明分析地质目标观测系统优化

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无线节点状态QC与资料品质关系研究与应用

石油物探 2024年第4期63卷 735-745页

作者：田新琦蔡存军瞿维迎孟祥顺路交通中石化石油工程地球物理有限公司北京100020 中石化石油工程地球物理有限公司国际业务发展中心北京100020

随着高密度地震采集技术的发展,采集排列片越来越大,用于接收的无线采集节点设备数量也随之成倍增加,基于WiFi和蓝牙的节点状态质控方法已无法满足每日地震数据采集前完成节点状态质控的要求。为此,引入了一种基于LoRa通信技术及LoRaWA... 详细信息

随着高密度地震采集技术的发展,采集排列片越来越大,用于接收的无线采集节点设备数量也随之成倍增加,基于WiFi和蓝牙的节点状态质控方法已无法满足每日地震数据采集前完成节点状态质控的要求。为此,引入了一种基于LoRa通信技术及LoRaWAN通信协议的质控方法,并且借助无人机搭载LoRa网关,实现对节点状态的近实时质控。通过分析昆腾节点HyperQ质控数据,确定了节点异常状态出现频率最高的阻尼、自然频率和灵敏度3项基本信息,探讨了节点状态质控数据与地震数据之间的关系,提出了复杂作业区节点更换的指导原则,认为在无线节点地震数据采集过程中,应当综合应用节点状态质控方法和地震数据质控方法共同监控地震数据的采集质量。在南美地区X工区沼泽区地震数据采集项目中,基于节点更换原则,应用综合节点质控方法,在成本可控的前提下,保证了沼泽区单炮采集数据质量,使得采集质量指标为A级的单炮比例提高了9.72%,满足了质控要求,且新采集资料品质得到大幅提升。

关键词：无线节点采集 LoRa技术 HyperQ质控技术地震数据属性评价单炮采集质量指标

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对3种典型检波器及其数据的几点看法

石油物探 2024年第1期63卷 138-148页

作者：魏继东中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司山东东营257100

动圈式检波器与压电式检波器是当前石油地震勘探中应用最为广泛的两类检波器,典型代表包括动圈式速度检波器、水中压电式压力检波器以及陆上压电式加速度检波器。分析了3种检波器的物理结构、力学模型、等效电路以及传输函数,实际数据... 详细信息

动圈式检波器与压电式检波器是当前石油地震勘探中应用最为广泛的两类检波器,典型代表包括动圈式速度检波器、水中压电式压力检波器以及陆上压电式加速度检波器。分析了3种检波器的物理结构、力学模型、等效电路以及传输函数,实际数据证明动圈式检波器拾取的地表振动速度与陆地压电检波器拾取的地表振动加速度在主要频带内是等效的,但后者一致性稍差。水中压电式检波器(简称水检)是压力型检波器,不是加速度型检波器,其与动圈式速度检波器或者MEMS加速度检波器(简称陆检)是组成双检海底电缆(OBC)与海底节点(OBN)施工、采用双检合并技术消除水层鸣震的装备基础。当前双检合并技术的几个假设前提,如地震波场是平面波场,检波器距离海底非常近但二者并不接触,不考虑耦合效应,不考虑检波系统的机电效应等,在实际生产中并不满足。因此,提高双检合并技术的实用性需要对以上假设条件进行更深入的研究并采取相应的工程措施。考虑到检波器的主要功能是“忠实地记录大地振动”,野外经由电路提频的做法不应提倡。此外,对比了容易混淆的两种检波器分类方法并清晰地展示了检波器的分类标准及其对数据的影响。

关键词：压电式检波器动圈式检波器传输函数双检合并

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基于双通道掩码交互的地震初至拾取方法

地球物理学进展 2024年

作者：张旭张剑石翠翠邓飞凡正才中石化石油工程地球物理有限公司胜利分公司中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心成都理工大学计算机与网络安全学院

现有基于图像语义分割网络的地震初至拾取方法通常采用两种标签标定与初至判定方式，一是将地震信号划分为初至前与初至后，通过掩码分割来拾取初至；二是将地震信号划分为初至时刻与非初至时刻，通过提取每道置信度最高点来实现初至拾... 详细信息

现有基于图像语义分割网络的地震初至拾取方法通常采用两种标签标定与初至判定方式，一是将地震信号划分为初至前与初至后，通过掩码分割来拾取初至；二是将地震信号划分为初至时刻与非初至时刻，通过提取每道置信度最高点来实现初至拾取。前者由于掩码边缘模糊问题，存在局部区域连续性的初至错误拾取现象；后者因为正负样本比例悬殊，容易导致网络难以拟合，无法适用于初至波型复杂且尺寸较大的地震单炮中。基于此，提出一种双通道掩码交互的地震初至拾取方法，通过宽带状初至范围掩码来保证网络的初至特征识别能力，通过线状优选初至掩码来增强网络的初至精确拾取能力，有效避免现有方法的不足。理论实验表明，该方法具有较好的抗噪性，通过在低噪音水平数据中训练后可泛化至更高噪音水平数据中。将该方法应用于实测资料中时，较现有方法取得了更高初至拾取精度，拾取误差为0ms的道数占比高达75.9%，分别较STUNet、SegNet和Res-Unet提升了7.1%、26.8%和15.6%，大幅提升了高质量地震初至拾取的效率。同时该方式采用轻量化网络模型，推理效率高，易于工程部署，具有实际应用价值。

关键词：深度学习初至拾取图像语义分割双通道掩码轻量化

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同方期刊数据库

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积分噪声压制方法对比分析及应用

地球物理学进展 2024年第4期39卷 1544-1552页

作者：瞿维迎蔡存军秦雷李扬中石化石油工程地球物理有限公司国际业务发展中心北京100020

通过数值积分将加速度域地震数据转换为速度域地震数据会引入积分噪声,对后续资料处理产生不利影响.为此,本文首先分析了时域积分和频域积分中积分噪声产生的原因,然后结合实际地震数据,对比分析了利用不同方法压制积分噪声的效果,包括... 详细信息

通过数值积分将加速度域地震数据转换为速度域地震数据会引入积分噪声,对后续资料处理产生不利影响.为此,本文首先分析了时域积分和频域积分中积分噪声产生的原因,然后结合实际地震数据,对比分析了利用不同方法压制积分噪声的效果,包括高通滤波法、多项式拟合法以及EMD类方法.此外,对各种方法在实际应用中的适用条件进行了分析,并简要论述了现场处理中利用时域积分结合EMD法将加速度域地震数据转换为速度域地震数据的合理性和经济性.成功将该技术应用于南美地区X项目中.在处理过程中,将数字节点采集的加速度域地震数据转换到速度域与模拟节点接收的速度域地震数据合并处理,改善了资料的一致性,提高了深层弱信号的信噪比,验证了该方法的有效性.

关键词：积分噪声高通滤波法多项式拟合法 EMD类法

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基于分布式螺旋光缆的地震勘探水中接收试验

石油物探 2024年第5期63卷 910-917页

作者：颜晓霞刘斌朱静包洪刚蔡存军王海峰段伟伟中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京211112 中石化石油工程地球物理有限公司国际业务发展中心北京100020

由于传统直光纤DAS存在侧向灵敏度较低的局限性,因此将分布式声波传感应用于地面地震勘探中接收射线方向几乎与光纤轴向垂直的地震反射信号的案例较少。螺旋缠绕光缆(HWC)可以增强分布式光纤对侧向的灵敏度,使DAS在地面地震勘探中推广... 详细信息

由于传统直光纤DAS存在侧向灵敏度较低的局限性,因此将分布式声波传感应用于地面地震勘探中接收射线方向几乎与光纤轴向垂直的地震反射信号的案例较少。螺旋缠绕光缆(HWC)可以增强分布式光纤对侧向的灵敏度,使DAS在地面地震勘探中推广应用成为可能。基于对光纤相对应变与缠绕角度和入射角关系的分析优选,并考虑目前分布式螺旋光缆生产工艺的难易程度和造价情况下,将一条部分段缠绕角度为30°,另一部分段缠绕角度为60°,总长2 km的分布式螺旋光缆布设在江苏某地震采集工区内的河中进行了HWC地面地震采集探索试验。经过对分布式螺旋光缆采集数据与附近地面布设的节点采集地震数据及不同缠绕角度光缆采集的单炮和剖面的对比分析,发现30°缠绕角度的分布式螺旋光缆能采集到地面地震反射波信号,而且有效波波组特征清晰连续。试验采取了水中接收的方式,试验结果为采用分布式螺旋光缆开展地震勘探提供了参考和依据。

关键词：分布式螺旋光缆地面地震勘探缠绕角度反射波

面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法及应用

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石油地球物理勘探 2024年第3期59卷 404-414页

作者：杨晶中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京211112

采集观测系统优化设计是提高地震资料质量和降低采集成本的一个重要手段。提高复杂地质目标陡坡带阴影区的反射能量是目前观测系统优化设计的一个难点。为此,提出了一种面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法。首先,在三维模型上... 详细信息

采集观测系统优化设计是提高地震资料质量和降低采集成本的一个重要手段。提高复杂地质目标陡坡带阴影区的反射能量是目前观测系统优化设计的一个难点。为此,提出了一种面向复杂地质目标的地震采集观测系统优化方法。首先,在三维模型上利用菲涅耳带半径,对高斯束照明能量重新优化,提高正演模拟的精度,提取各目的层面元接收能量和逆向照明能量。其次,根据不同地质目标和地表障碍物情况采用三种方法对观测系统进行优化:(1)基于目的层面元接收能量均匀性的炮点自动加密;(2)基于目的层逆向照明能量的炮点加密范围优化;(3)基于地表障碍物范围和目的层能量均匀性双重约束的炮点优化。将该方法用于胜利探区BS和G94北两个区块,有效提升了地震资料成像精度。

关键词：复杂地质目标观测系统优化三维模型高斯射线束正演模拟照明分析