黃土塬地區(qū)地震勘探測線布置及資料采集

黃土塬地區(qū)地震勘探測線布置及資料采集

0物理點(diǎn)布設(shè)不準(zhǔn)確長清油田東南部勘探區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部，以黃土層覆蓋的黃土耳其地形為主。黃土耳其地區(qū)以溝、峽、嶺、梁為主。在這種地區(qū)進(jìn)行地震勘探最大的困難是點(diǎn)位布設(shè)不到位,不僅由于地形地貌的特殊性,村莊、井位密集也是一個(gè)很重要的原因。測量人員千辛萬苦施測的炮點(diǎn),鉆井人員可能根據(jù)自身的作業(yè)情況進(jìn)行現(xiàn)場偏移,因此需要測量人員重新實(shí)測。這樣將導(dǎo)致兩個(gè)后果:一是點(diǎn)位不準(zhǔn)確,不利于物探設(shè)計(jì);二是費(fèi)時(shí)費(fèi)力,測量員需要二次測量。如何提高黃土塬地區(qū)物探測線物理點(diǎn)一次布設(shè)成功率?我們利用無人機(jī)拍攝的高清航測影像,先在室內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì);再將設(shè)計(jì)好的坐標(biāo)放樣到實(shí)地。較大地提高了物探測線物理點(diǎn)一次布設(shè)的成功率。1物物檢出過程,根據(jù)所有條件進(jìn)行測量偏移傳統(tǒng)物探測量定點(diǎn)方法是根據(jù)甲方提供的端點(diǎn)坐標(biāo),測量人員先在室內(nèi)推算出每個(gè)點(diǎn)的理論坐標(biāo),然后依據(jù)規(guī)范及甲方的要求進(jìn)行實(shí)地放樣。放樣中若遇到障礙物,則返回偏移。在測線放樣過程中遇到的障礙物,通?？煞譃橐韵聝煞N情況:(1)大型障礙物遇到大型障礙物如村莊、水庫等時(shí),該段測線按梯形或三角形整體偏移。進(jìn)行整體偏移時(shí),根據(jù)物探規(guī)范要求,轉(zhuǎn)折角不得大于8°。(2)小型障礙物遇到小型障礙物如房子、陡坎等時(shí),個(gè)別點(diǎn)位垂直測線進(jìn)行偏移。在偏移范圍內(nèi),無法放樣者視為空點(diǎn),偏點(diǎn)及空點(diǎn)不得超過總點(diǎn)數(shù)的2%(規(guī)范要求)。測線偏移的缺點(diǎn)是遇到障礙物后估計(jì)障礙物的大小,返回室內(nèi)計(jì)算最大偏移距離及轉(zhuǎn)折角后重新設(shè)計(jì)測線,再進(jìn)行放樣,這個(gè)過程可能會(huì)重復(fù)幾次。點(diǎn)位偏移的缺點(diǎn)是測量人員不知道往哪個(gè)方向偏移,無法保證偏移后的點(diǎn)位符合物探要求。2d測繪產(chǎn)品近年來,無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)越來越多地應(yīng)用于測繪領(lǐng)域。無人機(jī)低空攝影測量技術(shù)以無人機(jī)為飛行平臺,以高分辨率數(shù)碼相機(jī)為傳感器,直接獲取地面高分辨率三維影像數(shù)據(jù),經(jīng)過飛行姿態(tài)改正、像控糾正、空三加密等一系列后處理,生成4D測繪產(chǎn)品,是目前野外地理信息數(shù)據(jù)采集中最先進(jìn)的技術(shù)手段之一。2013年初,東方地球物理公司裝備服務(wù)處測量服務(wù)中心利用自主品牌石油勘探無人機(jī)低空航測系統(tǒng),在黃土塬地區(qū)采集了110km與傳統(tǒng)的衛(wèi)星遙感影像相比,無人機(jī)獲取的高清影像具有高分辨率、大比例尺、高現(xiàn)勢性等特點(diǎn)。無人機(jī)體積小、成本低、安全性高、應(yīng)急反應(yīng)能力強(qiáng)、操控自動(dòng)化、智能化程度高。3野外放樣放樣本文以Arcgis軟件為平臺,以無人機(jī)低空航測影像為基礎(chǔ)進(jìn)行圖上物理點(diǎn)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)好的理論坐標(biāo),上裝至手簿直接進(jìn)行野外放樣。以2013年初隴東黃土塬某測線為例,說明利用無人機(jī)低空航測影像設(shè)計(jì)物理點(diǎn)坐標(biāo)的方法。該條測線為典型的黃土塬地貌,主要障礙物信息有:鉆井平臺、油井、公路、村莊、工廠、景區(qū)、河流等。這些障礙物在影像上非常清楚,對于道距為25m的測線,10m分辨率的照片精度是足夠高的。3.1量大變形偏移,加疊出變形在Arcmap軟件中,導(dǎo)入如圖1所示的無人機(jī)低空航測影像以及測線理論坐標(biāo)。從圖1可以看出:此段測線經(jīng)過村莊和旅游風(fēng)景區(qū),需要偏移測線。根據(jù)物探對測量的要求,偏移圖形為梯形或三角形,偏移轉(zhuǎn)折角不大于8°。從圖1中可以量出,要避開這片障礙物,測線至少需要向東偏移400m。測線偏移圖1中的障礙物方法如圖2所示。根據(jù)勾股定理可得:即測線最大偏移a=400m時(shí),需要提前2846.148m開始偏移,一般取整道距。本條測線道距為25m,即提前2850m開始偏移。在圖1中量取梯形平行線部分需要的長度,確定下一個(gè)拐點(diǎn),即可準(zhǔn)確地定出轉(zhuǎn)折點(diǎn)的樁號和坐標(biāo)。設(shè)計(jì)后的坐標(biāo)在放樣時(shí)不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò),圖3為偏移后的測線。3.2檢波點(diǎn)和炮點(diǎn)的偏移在Arcmap軟件中,導(dǎo)入如圖4所示的無人機(jī)低空航測影像以及測線理論坐標(biāo)。從圖4可以看出:此段測線沿著公路方向,很多物理點(diǎn)在公路中央,無論是檢波點(diǎn)還是炮點(diǎn)都無法布設(shè),需要進(jìn)行偏移。根據(jù)物探對測量的要求,檢波點(diǎn)偏移垂直測線方向最大不得超過道距的1/3。對于本條測線,最大垂偏為8.3m。對于這種線性帶狀區(qū)域偏移,可以進(jìn)行緩沖區(qū)法偏移物理點(diǎn),讓所有點(diǎn)布設(shè)于緩沖區(qū)之外。在Arcmap軟件中,以8m為緩沖帶建立緩沖區(qū),然后將設(shè)計(jì)點(diǎn)移至緩沖區(qū)邊緣,部分公路上的點(diǎn)按照偏移距離均移至公路外,且沒有超過最大垂偏限差,圖5所示為偏移后的效果圖。3.3設(shè)“五避五就”原則將理論炮點(diǎn)導(dǎo)入Arcmap軟件,利用魚網(wǎng)工具進(jìn)行炮點(diǎn)偏移。圖6所示為理論炮點(diǎn)布設(shè)情況,很多點(diǎn)布設(shè)不合理。根據(jù)物探對炮點(diǎn)布設(shè)“五避五就”原則:即“避高就低、避彎就直、避虛就實(shí)、避碎就整、避次生就原生”以及障礙物安全距離對其進(jìn)行偏移。由于這條測線的設(shè)計(jì)炮點(diǎn)距為75m,所以在創(chuàng)建魚網(wǎng)時(shí),將其網(wǎng)格定義為25m,沿著測線方向按25m偏移,垂直測線不得大于300m(物探設(shè)計(jì)要求)。每一個(gè)網(wǎng)格的交點(diǎn)都可以按照上面的要求作為偏移后炮點(diǎn)的坐標(biāo)。在編輯要素狀態(tài)下對炮點(diǎn)進(jìn)行偏移,偏移后的炮點(diǎn)如圖7所示。3.4物理點(diǎn)的布設(shè)根據(jù)DEM生成的坡度圖,作為一個(gè)層文件加載到Arcmap軟件中,對其符號系統(tǒng)進(jìn)行編輯,顯示類型選擇“已分類”,點(diǎn)擊“分類”按鈕,再點(diǎn)擊“排除”按鈕,在“值”標(biāo)簽下輸入坡度大于多少度時(shí)不宜布設(shè)炮點(diǎn),該值是一個(gè)范圍;在“圖例”標(biāo)簽下選擇一種顏色,顯示這種顏色的地區(qū)不能布設(shè)炮點(diǎn)。如圖8所示,黑色為不能布設(shè)炮點(diǎn)的區(qū)域,需要將炮點(diǎn)偏移至灰色區(qū)域。以上所有編輯功能下偏移的物理點(diǎn),雖然圖上都已經(jīng)偏移正確,但屬性表里的坐標(biāo)仍然是原來的理論坐標(biāo)。要得到偏移后的坐標(biāo),先停止編輯內(nèi)容,在ArcToolbox里,點(diǎn)擊數(shù)據(jù)管理工具→要素→添加X、Y坐標(biāo)。然后運(yùn)行添加X、Y坐標(biāo)工具,X、Y坐標(biāo)將作為POINT_X和POINT_Y字段進(jìn)行追加到屬性表里,這才是我們需要的偏移后的坐標(biāo)。在屬性表里將其導(dǎo)出到Excel里,做成手簿支持的文件格式上裝,即可在野外直接放樣。4無人機(jī)高清航測影像的應(yīng)用利用無人機(jī)高清航測影像,很好地實(shí)現(xiàn)了物探測線的優(yōu)化設(shè)計(jì)。相比傳統(tǒng)物探測量定點(diǎn)方法,優(yōu)化設(shè)計(jì)給物探生產(chǎn)帶來了極大的便利,降低了勘探成本,提高了物探測量一次性成功放樣率,也提高了點(diǎn)位精度,從而進(jìn)一步提高了勘探精度。石油物探生產(chǎn)已經(jīng)發(fā)展到自然環(huán)境極其惡劣或人文