淺談g3i儀器在國內勘探領域的應用

淺談g3i儀器在國內勘探領域的應用

0新疆某山地三維采集系統(tǒng)介紹2011年10月，inova發(fā)表了下一代線性地震數據采集系統(tǒng)3gi儀器。2012年，該儀器參與了多項地震采集項目，包括炮檢、可控震源、可控震源滑動采樣等。2012年底,在新疆某山地三維采集項目中使用了G3i采集系統(tǒng),該工區(qū)橫跨火焰山,測線與高速公路反復相交,激發(fā)源依地形不同,采用井炮或可控震源進行施工,為確保數據回傳質量,需分別使用差轉電臺和普通電臺控制譯碼器。本文介紹了該儀器在系統(tǒng)采集過程中遇到的多種故障及現場解決方法。1儀器窗口檢查復雜地形需要設置各種特殊排列,設置完成后可在儀器的Map窗口Report欄ViewLayoutReport點擊查看核對,如圖1所示。1.1gi儀器跨站信號由于工區(qū)中存在斷崖、油區(qū)、高速公路等無法布設檢波器的地點,需要設置空道。遇到個別斷崖或山體,電纜長度不足以連接時,需要設置繞道。使用儀器Map窗口Layout菜單下的Jumper功能,從數據傳輸高端向低端,依次輸入需要跨越的道數。G3i儀器的FTU光纜支持級聯6km(500m×12根),可以滿足此次施工需要,如有更高需求,可以在測線中增加FTU跨站得以實現。使用儀器Map窗口中Rxy菜單的add功能,在導入的SPS中無法到位的測線中間增加測線,在Net中設置跨站以增加光纜連接長度。1.2lawelle-map窗口由于工區(qū)所有測線都穿過高速公路,而HSE要求禁止在高速公路上架設測線,只能在高速路中有涵洞的位置通過。故需設置蛇形排列,將無法連接的設備通過其他交叉站將數據回傳。使用儀器Map窗口下Layout菜單下Break按鍵,將實際無法連接的位置斷開,再利用Jumper連接不同測線,同時設置連接時跨越的道。設置完成后,可在Map窗口Test欄LayoutReport下的Cross-LineSkipReport中檢查。注意設置時需要從數據傳輸高端向低端進行設置,點擊順序會影響數據的傳輸順序。設置好后再次檢查數據傳輸方向,如圖2所示,排列間箭頭所示為數據上行方向,即儀器車方向。1.3選擇道及蛇形排列時的map窗口由于G3i儀器暫時沒有類似Scorpion儀器的Export-Import(輸出輸入特殊排列)功能,正常情況下新線束的施工所有交叉站、空道、繞道及蛇形排列都需重新設置,十分繁瑣。為了解決這個問題,施工過程中使用Map窗口File下Copyto功能將子項目保存。新建工程后在彈出的Map窗口下導入之前保存的子項目,在相應窗口下刪除已完成的測線(Rxy窗口)、炮點(Sxy窗口)、排列對應關系(Patch窗口)后,使用File下Update功能導入新線束的SPS,更新測線、炮點、排列對應關系,以實現所有特殊排列(包括交叉站、空道、繞道及蛇形排列)的導入。2采用直發(fā)工作臺和差轉工作臺2.1輔助通訊電路設計為了解決地形復雜造成通訊困難的問題,地震隊在山體的南、北方向分別架設兩臺差轉電臺(中繼電臺)輔助通訊,施工時依據地形位置通過不同的差轉電臺或直發(fā)電臺啟動譯碼器。直發(fā)通訊即電臺的發(fā)送和接收在同一頻率。差轉通訊即電臺通訊通過專門的差轉電臺轉發(fā),通訊電臺的發(fā)送頻率對應差轉電臺的接收頻率,通訊電臺接收頻率對應差轉電臺的發(fā)送頻率。2.2使用不同介質的vbpro體積根據甲方要求,可控震源施工采用VibPro編碼器激發(fā)VibPro譯碼器,井炮施工采用ShotProⅡ編碼器激發(fā)ShotProⅡ譯碼器。開工時需分別準備VibPro編譯碼器的差轉電臺及直發(fā)電臺零校、一致性測試、ShotProⅡ編譯碼器的差轉電臺及直發(fā)電臺TB測試。由于通訊路徑及經過的設備不同,分別影響采集時可控震源VibPro箱體的編碼延遲(EncoderDelay)及無線一致性(RadioSimilarityDelay)和井炮施工時ShotProⅡ箱體的電臺參考延遲(RADREFDLY)及啟動延遲(STARTDLY)。直發(fā)電臺和差轉電臺信號走向示意圖如圖3所示。VibPro箱體的編碼器延遲用于調整編碼器TB和真參考的延遲設置;電臺一致性延遲用于匹配一致性信號的電臺調制延遲。ShotProⅡ箱體的啟動延遲允許用于補償單程的編碼器到譯碼器電臺延遲,校準譯碼器點火脈沖和編碼器鐘TB時間差;電臺參考延遲用于校準時間標示線和模擬數據線。具體數據需使用VCA(Vibratorcomputeranalysis)或頻寬不小于100MHz的數字示波器讀取。施工時變更電臺傳輸路徑(即直發(fā)方式轉換至差轉電臺方式或相反)對應參數需要改變時,VibPro箱體使用Vpkop32軟件通過Cable和Radio分別給編譯碼器傳輸,ShotProⅡ箱體需手動變更設置。VibPro變更參數時需注意核對檢查和(CheckSum)確認參數正確設置。3采集完成后轉換硬件連接連通激發(fā)源類型本項目采集過程中需要使用不同的編碼器對應不同激發(fā)源,當前的儀器版本雖預留接口,但主程序有待升級后才支持雙編碼器同時激活,故施工中無法實現井震聯合施工(如井炮采集完成后馬上啟動震源),只能在一種激發(fā)源采集完成后再通過轉換硬件連接接通另一種激發(fā)源的編碼器。主程序中也需要更改相關設置,如編碼器類型、激發(fā)源類型、譯碼器類型等。由于G3i儀器沒有全部參數的導出功能,僅默認保存最近項目的部分設置,所以每次新建工程都需要重新輸入參數。3.1虛線連接設計為了減少更換連線所需要的時間,實際施工中采取專用連線、專用電臺對應相應激發(fā)源。如圖4所示(虛線即需更換連線位置),(a)為初期優(yōu)化前的連線圖,每次需變更4處,(b)為優(yōu)化后的連線圖,僅需更換2處連接。新建項目時預先設置井炮及可控震源兩種源類型。變更激發(fā)源類型時只需調整Harness連線接至主機的Source口及接至輔助站的AB口。3.2接口的選擇設備連接變更后需要在主程序CommandLine欄中選擇切換到當前連接的源類型(TypeX),Parameters欄EncoderandCommunication中選擇相應的編譯碼器,RTICom口中選擇當前連接源模式的Com接口。RecordingParameter菜單內Aux變更相應的輔助道設置,并在ScrCtrl點擊Acquire重新采集并檢查內部延遲。完成全部設置后建議空采一炮,根據輔助道數據檢查輔助站的AB口是否連接到位。4p3i的主要錯誤指示4.1地面設備故障的數據通訊G3i地面設備線纜中有4對數據傳輸線,數據線對1負責傳輸控制命令,數據線對2~4負責傳輸數據。供電模式為數據線對1、2提供高壓,數據線對3、4提供低壓。得益于線路的冗余設計,數據線對2、3、4中的兩對傳輸超時(Timeout)或校驗錯誤(CRCError)自動轉換至下一對傳輸,不影響正常生產(由于供電設計,數據線對3、4對不可同時不通),如圖5所示。地面設備出現主要故障即傳輸超時和校驗錯誤時,需檢查報錯站體至數據上行方向站體,以及中間連接電纜即可定位。具體操作為兩處站體分別調頭連接,如報錯位置轉移即可確定是站體問題,報錯位置不轉移則確定是電纜故障。極個別情況下出現一條或多條排列鎖死:排列現場設備電源燈常亮,但儀器Map窗口內顯示排列設備為紫紅色,無法喚醒。使用Map窗口下NetOn/Off欄將故障排列卸電、加電后再嘗試喚醒排列;如不奏效則需依次將故障排列的交叉站、電源站全部人工斷電后加電,即可解決問題。4.2監(jiān)視排列未關閉G3i主機啟動速度快,開機啟動至可以開始采集僅需5min。主程序運行穩(wěn)定,基本無故障,僅需注意:在監(jiān)視排列(Scope)未關閉狀態(tài)下,在Commandline窗口下點選(Apply)其他炮點,會造成主程序無響應,重啟軟件時要在Windows任務管理器(Task)下確認G3iLineControlle64.exe程序關閉,否則輔助站及排列無法喚醒。5采集點設置采用map窗口、gq點選表、點選數字連接、組成專門的高效流程,導致高效運行G3i采集系統(tǒng)炮點操作集成于CommandLine窗口,其設計在滑動掃描或源驅動狀態(tài)下簡潔方便,但不宜于偏移點較多的井炮施工,需要操作員手工點選炮點次數較多,相對于如428XL儀器和Scorpion儀器的Map窗口結合炮排表采集(點選Map窗口下炮點,炮排表自動跳轉),直觀性差、效率略低。Map窗口下J