复杂障碍区可控震源规模化生产质量管理实践

复杂障碍区可控震源规模化生产质量管理实践

1复杂地表变形观测系统设计渤海湾盆地中部山区的三维项目非常重要。近年来，在同口井和周围的水井中发现了有利的勘探目标，表明该地区具有很大的勘探潜力。这是浦县实现横向增长并形成规模储量的现实领域。冀中探区地表情况较为复杂,障碍物类型多,村庄连片,水系发达,树林苗圃密布,本项目也是环渤海湾地区第一个复杂障碍区低频震源宽频激发三维地震采集项目。施工中紧密围绕甲方的地质需求,超前谋划,整体设计,精细策划施工组织,创新规划震源施工路线,做好标准化管理,保证采集资料质量,确保了项目的成功运作,取得了良好的效果。2主要问题2.1野外地质特征同口西地区属于饶阳凹陷蠡县斜坡高勘探程度区和保定洼槽的过渡地带。以往勘探采用井炮激发,整体资料品质较好,信噪比较高、大套波组特征明显。本次勘探的主要目的是搞清下第三系沙河街组第一段附近尾砂岩薄层的展布特征以及保定洼槽的基底(潜山顶面),所以本次攻关采集的主要任务就是提高尾砂岩的分辨率和提高洼槽基底的信噪比。在老油区进行岩性与构造的复合勘探,对技术和施工要求极高,再次采用井炮激发资料品质提升难度较大。2.2安全生产工作带来的危害炸药震源作业安全工作压力大。冀中地区村庄厂矿密集连片,交通发达,生产工作繁忙,人员流动性强,一旦炸药丢失,社会危害极大。同时炸药震源的申购、运输、储存、使用、销毁的环节过多、手续繁杂,安全生产保障要求必然高。2.3爆破后可能造成地下水的流失,污染更容易炸药震源井炮激发瞬间爆炸威力极大,大面积的爆破作业改变了近地表结构,容易造成地下水的流失,同时爆破后留下的残渣难以降解和产生的气体溶于水、融入空气容易污染环境2.4地震激发方式可控震源勘探具有参数可调、绿色环保的优势,是未来陆上地震勘探的最主要激发方式之一。可控震源勘探技术可以实现冀中探区的“经济、技术、地质效果”一体化,有利于实施大规模“两宽一高”的地震勘探3充足、先进的设备资源投资3.1低频振动器本项目投入东方地球物理公司自主研发的最新最先进的低频可控震源3.2照片照片的拍摄工作华北复杂地表区可控震源在作业时间窗口有限的情况下作业,采集设备和人力资源有限,必然对采集效率有较高的要求,因而高精度的航拍工作不可或缺。高精度航拍较之与以往地形图、免费或付费卫星照片,航拍资料具有体现全面、清晰、及时、准确、自主性强的特点为了及时准确地取得更高精度的地表信息,施工前考虑本地区冬季多雾,提前谋划,择机组织对工区进行了航拍。如图2所示,航拍资料地表信息更加清晰、及时、准确。高精度航拍照片的获取为后续的施工组织、震源路线设计等工作有序开展打下了坚实基础。3.3检波器与地面的耦合检波器埋置要求做到“平、稳、正、直、紧”,目的是保证检波器与大地的良好耦合,提高地震波的接收效果。传统的检波器埋置用镐刨的方式,已经不能满足冬季坚硬地表施工质量和效率的要求。基于此现状,研发了具有自主知识产权的检波器打眼机4创新和先进项目管理意识4.1部署工作阶段1)技术储备超前。从2012年开始,华北物探处着手东部复杂地表可控震源激发技术的储备工作,3年时间完成试验攻关项目3个,复杂地表区可控震源激发由理想变成了现实。2)项目部署超前。2013年8月,油田公司已经开始了同口西地区地震部署研究工作,并提出了部署建议;华北物探处也及时配合开展了区块优选和可行性论证;2014年10月,正式安排部署。较之项目开工,部署建议提前了17个月,正式部署提前了3个月。3)技术设计超前。2014年10月初甲方部署完毕,10月31日华北物探处完成了技术设计初审,11月5日完成了复审,11月20日完成了设计终审。在正式采集前50天完成了技术设计,为项目运作提供了充足的野外准备时间。4)准备工作超前。华北物探处在设计终审完毕后,立即组建由有丰富震源采集施工经验的管理与技术骨干人员参与的项目协调组和震源路线设计组,准备工作由此拉开了帷幕。准备工作主要是高精度航片的整理与应用,精细踏勘与震源路线设计。开展准备工作提前队伍搬迁50天,提前资料采集40天。具体准备工作见表2。4.2bv-400lf激发点设计1)首次可控震源规模生产。本项目是首次在冀中复杂障碍区实施的低频可控震源宽频激发规模化生产项目。对震源不易、不宜进入的区域采用井炮补开口。2)首次低频震源宽频激发。采用大吨位低频可控震源BV-620LF激发,低频(起始频率1.5Hz)信息吸收衰减慢,穿透能力强,有利于提高中深层资料的能量和信噪比。3)首次室内点位避障设计。按照“就近”的原则布设激发点,使实际点尽量靠近理论设计位置,以确保覆盖次数、近中炮检距、方位角尽量均匀合理。如对于东西窄南北长的障碍物尽量在东西两侧加密炮点;对于东西宽南北窄的障碍物尽量布在南北两侧互补线上加密炮点。设计不理想时,可以进入激发点设计分析循环系统多次踏勘,见图5。4)首次应用地理信息系统。首次全面使用ArcGIS地理信息系统软件4.3生产组织“三精细”1)精细作业窗口。华北地震勘探季节性强,春夏秋三季植被作物生长,不适合勘探作业,唯有冬季最佳。可控震源吨位大、轮胎宽,轧地面积大,上冻前及化冻后震源车在麦地或植被区域作业破坏植被严重,惟有冬季中的上冻期才是最佳的作业时间窗口。如图6所示,根据作业地区近年来的历史平均气温统计分析,确定了本项目的可控震源最佳作业窗口为1月5日~2月15日的40天左右时间。2)精细路线踏勘。震源路线设计组结合飞行踏勘数据体,进行逐点踏勘,逐点落实。“分区分块”设计震源行走路线,对每条路线进行实地踏勘、分析,确保震源到点方便、快捷。震点设计原则:炮点尽量均匀规则,震源不掉头,减少绕行。3)精细推演论证。针对同口西三维项目首次在冀中复杂地表区实施大规模可控震源施工,华北物探处组织机关、二线、地震队以及一体化单位召开针对本项目的生产协调会,安排部署项目运作的关键事宜。同时为保证本项目顺利实施,物探处安排机关生产管理部门和地震队背靠背编制生产组织模式,并进行对比答辩,优选最佳方案。4)精细生产组织。及时调整SPS编排顺序,缩短仪器操作员寻找炮点时间,调整后仪器操作员迅速找到了即将放炮的点,较以往每炮加快2~3秒。根据生产进度及外在自然、社会环境持续动态调整资源投入,满足复杂地表高效采集需求,具体增加资源统计见表3。5全面、积极的质量控制5.1质量管理小组工作开展地震队建立健全的质量管理网络,成立以队经理为组长的项目质量管理小组,质量管理施行属地管理和直线管理,具体工作落实到人。施工前制定有针对性的《质量控制计划》,将质量管理工作做到“4化”:超前化、程序化、规范化、严格化。5.2低频震源鼓励培训一是前期培训———理论与实际相结合,转换工区培训,开展技术标准规范、技术设计及甲方相关要求培训;低频震源宽频激发新技术培训。二是持续培训———施工过程中,SPS编排、震源任务分配、区块划分、新技术磨合等问题通过周质量分析会、班组现场分析会、晨会、专题会等形式得到及时解决,确保项目质量的受控性,确保优质、高效采集。5.3工序负责、上道工序做到所有工序都有人负责把关,推行各工序在做好本道工序的同时,为上道工序把关,为下道工序负责。同时每个关键班组重点抓好关键环节的关键工作,关键班组的关键环节具体见表4。5.4野外作业覆盖现场通过班组自查、质检组核查、甲方代表及驻队监督巡查和来访者抽查等形式实现了野外作业质量的多层次、全覆盖、100%到位检查。同时要求发现问题及时整改,落实并执行“发现问题—及时上报—及时整改—及时反馈”的质量管理循环闭合工作机制,不让问题过夜,不让问题转移等,确保不让问题成为问题。5.5采集质量监控第1步,仪器操作员监控:仪器主机监控,震源扫描信号的推送与返回,强干扰、排列监控和站体监控;第2步,上车解释员监控:原始单炮监控,能量、信噪比、频率、辅助道及整体品质变化监控;第3步,内业解释员监控:核查野外采集质量工作,数据品质监控,能量、频率、信噪比、干扰、辅助道和整体品质监控与评价;第4步,处理质控员监控:GeoEast质控评价,震点偏移、掉排列、能量和干扰检查。5.6质量管理的核心对待监督,秉承“立足基础工作交流、关注重点质量班组、强化质量检查与改进”的工作方针,工作中积极吸取监督在质量管理方面的经验,不断提高工作要求。针对监督发现的重点质量问题,找主管领导进行强化沟通。强化现场联合检查,发现问题及时沟通解决,确保施工质量。6采集资料质量评价同口西地区三维野外采集工作历时35天,共完成有效炮点26386个,提供了两套完整的数据体。最高日效2064炮,平均日效1508炮。采集原始单炮一级品率达91.04%,高出合同要求16个百分点,实现了全区空炮率为零、废品率为零、质量事故为零、无甲方质量投诉事件,整个项目实现了复杂障碍区安全、优质、高效的标准化生产。如图7勘探成果剖面显示,与以往资料相比,新采集资料品质稳定性好、能量足、波组特征清晰、目的层连续性好、信噪比高、频带宽,能够很好地满足资料处理、解释的需求。甲方专家对同口西三维项目的采集质量给予了较高的评价。7技术保障和服务质量是区域地震采集技术的保障同口西三维地震采集项目的成功运作,说明了可控震源规模化采集应用在华北复杂障碍区是可行的,关键是离不开精心充分的前期准备、各路及时到位的技术支持、优质充裕的资源投入、针对性的新技术新举措和全员严谨的质量意识。1)精心充分的前期准备是基础。从2012年开始,华北物探处着手东部复杂地表区可控震源+“两宽一高”勘探技术的储备工作。同时根据项目的实际情况,及时开展航拍工作;对资源配置、施工组织、项目运作等方面进行了超前谋划;对震源行走路线进行精心设计;对全体参战人员在安全生产、优质施工等方面进行了系统、扎实的培训,为项目安全、优质地完成奠定了坚实的基础。2)各路技术支持及时到位是关键。仪器、震源和采集技术等各路专家,多人次到现场技术支持工作,现场办公,联合解决实际困难,为本项目的顺利采集给予关键支持。3)优质充裕的资源投入是保障。本项目配备了足量的优质设备资源和充裕的人力资源,也及时敦促第三方及时增加相应的采