油田地震勘探數據建設探索

[摘 要] 本文基于油田地震數據存儲管理現狀，結合地震數據建設范圍，以地震導航數據、野外/疊前地震數據、疊后地震數據、地震速度數據為例，論述了地震數據的建設過程，并對地震數據建設所取得的主要成效進行總結。

[關鍵詞] 地震數據建設；數據加載

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2013 . 22. 028

[中圖分類號] F272.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2013）22- 0045- 03

1 引 言

油田經過幾十年的石油勘探，積累了海量的地震數據，如：地震導航數據、野外/疊前地震數據、疊后地震數據、地震速度數據等。據初步統計，油田的地震數據仍以每年近20TB的速度不斷地增長。

作為油田寶貴的石油勘探數據資產，上百TB的地震數據曾經一直以磁帶方式保存在油田研究院檔案室，地震數據磁帶多達28 000多盤。以前，當油田研究人員需要使用地震數據進行勘探開發綜合研究時，研究人員通常需要從檔案室借出相關數據磁帶，然后利用磁帶機讀取磁帶數據，在對磁帶數據進行重新解編和拷貝后磁帶數據才能被投入到研究項目中使用。整個數據搜集過程不僅費時又費力，而且在遇到磁帶損壞時，磁帶數據還可能無法恢復，從而造成數據的丟失。如何對油田地震數據進行有效的保存和管理，實現地震數據的高效利用，一直是數據建設和管理人員研究的重要課題。

在石油行業信息化建設的進程中，油田數據管理中心在剖析地震數據類型和數據結構的基礎上，針對地震數據數量龐大、數據結構復雜等特點，采用了數據整理輔助軟件工具包A1-Toolkits對地震數據進行轉儲、整理與質量控制，并運用PetroBank系統的數據加載管理技術以及PowerExplorer系統的數據查詢與下載管理技術，實現油田地震數據的加載、查詢以及下載等功能，在一定程度上解決了地震數據的存儲管理與應用難題，較好地實現了地震數據資產的安全保護和有效利用。

2 地震數據建設

為了有效管理和合理利用油田地震數據，油田依據不同類型地震數據的特點，制定了各類地震數據的標準與規范，對油田歷史地震數據進行了全面的梳理分析、質量控制、適度調整以及統一加載。通過地震數據建設，一方面確保了油田地震數據的完整性、準確性和一致性，另一方面實現了油田地震數據的標準化、規范化、數字化、信息化管理，為油田的科研生產和勘探開發提供了堅實的基礎。

2.1 地震數據建設范圍

地震數據一般是指在地震數據采集、處理和資料解釋等石油地震勘探過程中所形成的各類勘探數據。油田地震數據建設的范圍主要涉及地震采集、處理的原始及成果資料，具體包括：

（1）導航數據：儀器（電子）班報、激發點及檢波點測量數據、靜校正成果數據、測線拐點測量數據、CMP（共中心點）號、樁號及坐標的關系數據。

（2）野外或疊前地震數據體：原始SEG-D格式或解編后的SEG-Y格式地震數據體文件。

（3）地震處理成果數據體：包括水平（或DMO）疊加（純波、成果）數據、疊后偏移（純波、成果）數據、疊前時間/深度偏移（純波、成果）數據、CRP道集數據、特殊處理成果等SEG-Y格式數據文件。

（4）地震速度數據：地震資料處理過程中，經速度分析產生的疊加、偏移速度數據。

（5）地震資料信息：包括工區、測線號、采集施工單位、采集日期、記錄格式、密度、資料處理單位、處理時間、處理系統、數據類型、記錄長度、采樣率等。

（6）文檔數據：地震采集、地震處理報告以及圖件。

2.2 地震數據建設實施

2.2.1 地震數據轉儲與質量控制

在地震數據通過PetroBank系統加載入庫之前，為確保入庫數據的質量，實現加載入庫地震數據的完整性、準確性和規范性，需要按照油田地震數據的標準和規范，對地震數據進行規范化處理、完整性檢查，以及數據關系的匹配驗證等，以滿足油田數據建設的要求。

針對地震原始（疊前）以及疊后處理成果數據體，通過采用數據整理輔助軟件工具包A1-Toolkits中的地震數據轉儲與質量控制子系統SDQCS，實現3490E、3480、3590和3592格式磁帶的地震數據體由磁帶文件到磁盤文件的數據轉儲，對地震數據體中的重要信息、數據格式、數據記錄精度等進行質量掃描，對存在問題的關鍵數據進行原因分析和適度修改，最終形成符合PetroBank系統數據質量要求的、標準SEG-Y格式的地震數據體文件。

對導航數據而言，數據整理輔助軟件工具包A1-Toolkits中的地震輔助數據管理子系統SADS的運用，可以幫助油田實施二維和三維地震SPS、靜校正、測量成果、炮道關系等數據結構分析、地震導航坐標等重要信息的檢查與異常處理，并將導航數據轉換成國際通用的UKOOA P1/90格式，為PetroBank系統提供可加載的數據。

關于地震速度數據，油田采用地震速度格式轉換工具SVFC（A1-Toolkits工具包中的另一子工具）把不同存儲格式的地震疊加速度數據，通過定制模板方式，對地震速度數據進行結構解析，檢查各數據項的質量，并進一步將速度數據轉換為EssoV2、Shell V5、Shell V6、Statoil H2、Western 2D、Western 3D標準格式，以符合PetroBank系統對地震速度數據加載的要求。

一旦油田收集到的各類地震數據基本滿足數據質量要求后，數據加載人員可以使用PetroBank系統的功能模塊，按照數據加載流程，逐一將各類地震數據加載到油田數據庫中。

針對地震數據的不同數據類型，PetroBank系統開發了不同的數據加載流程。下面分別以地震導航數據、疊前地震數據、疊后地震數據和速度數據為例，簡要地對油田地震數據的加載過程進行闡述。

2.2.2 地震導航數據的加載

地震導航數據，主要用于反映一定地震勘探項目具體實施位置信息。導航數據需要與對應的地震數據體匹配。

通常情況下，一個地震項目（Seismic Project）被看作為一個地震工區，并對應一個幾何集（Geometry Set）。地震導航數據一般保存于地震測區內的幾何數據集中。當PetroBank系統加載導航數據時，需先建立地震測區（工區）和幾何數據集，幾何數據集可用于保存該工區多次作業的導航數據。

經過如圖1所示的數據加載流程后，地震導航數據被系統加載到空間數據庫，形成空間數據，便于實現圖形方式的查詢與瀏覽。

為了驗證PetroBank系統導航數據加載的正確性，數據加載人員可以使用PowerExplorer系統調用PetroBank系統加載的導航數據，根據PE系統顯示的測線、工區位置和剖面圖來判斷導航數據加載是否正確。

2.2.3 疊前地震數據的加載

疊前地震數據主要是在地震勘探項目實施過程中，在野外所采集到的、未經地震數據處理的原始地震數據，其數據量一般較大，屬于地震大塊數據。PetroBank系統加載野外或疊前地震數據的一般步驟及流程見圖2。

為了保存和加載疊前地震數據，PetroBank系統需要建立一個新的地震工區。對于存儲在磁帶上的野外或疊前地震數據，可由系統直接存入大塊數據存儲區（TSM），不需要使用磁帶機讀取數據，但需保證磁帶型號與大塊存儲區要求的磁帶型號一致，經系統標識后即可調用。

野外地震數據必須是多路解編的SEG-Y格式，每個地震數據都應該有一個描述該數據信息的FID格式文件。系統會讀取FID文件，并將系統生成的ITC格式的地震剖面屬性文件加載到索引數據庫中。

為了實現地震剖面圖形方式的選擇與瀏覽，地震剖面須與導航數據相匹配。

2.2.4 疊后地震數據的加載

疊后地震數據是野外/疊前地震數據經地震數據處理之后所產生的地震成果數據，它屬于地震大塊數據。PetroBank系統加載疊后地震數據的一般步驟及流程見圖3。

疊后地震數據一般是SEG-Y格式數據文件。

使用PetroBank系統的ReadSEGY模塊，可將疊后地震數據SEG-Y文件加載到大塊數據存儲區。

在加載疊后地震數據過程中，需要確保地震剖面與測線之間的匹配關系（例如：地震剖面的CMP/BIN/FFID號與測線的炮號或面元的匹配關系，或地震剖面范圍與測線地震點范圍的匹配關系），匹配數據對象存儲于索引數據庫。

2.2.5 地震速度數據的加載

地震速度數據被認為是地震工區下的子集，但仍需要建立選擇列表、速度集，并選擇對應的幾何集。同樣，速度數據被加載、匹配和授權后產生的速度形狀文件顯示了速度集的范圍，對三維數據顯示是數據集的輪廓（多邊形），對于二維數據，速度集顯示速度譜點的連線。這些速度形狀文件存儲在空間數據庫中，通過PowerExplorer系統的調用、瀏覽及下載驗證數據加載的正確性。

3 地震數據建設成效

3.1 實現地震數據管理正常化

經過多年地震數據建設的持續推進，油田地震數據建設工作已經初見成效。

目前，油田已完成所有三維地震原始數據、工區原始導航數據、電子班報，以及三維地震成果數據體、成果數據導航及其相關文檔等歷史數據的收集、轉儲、整理、質控和加載工作，實現了油田歷史地震數據的全面性梳理、一致性規范、統一性管理。

根據油田勘探開發數據管理正常化目標，每年新產生的地震數據的建設與管理應納入油田勘探開發數據常態化管理的整體框架。基于油田歷史地震數據建設所積累的經驗和方法，當年新采集到的地震原始數據和處理成果數據也已全部通過質量審核并完成數據的加載，使得油田的新數據得以及時入庫，避免了新的歷史數據的產生，確保了油田地震數據管理的正常化。

3.2 為科研生產提供數據應用支持

為了充分地發揮油田數據資源的作用，加強數據資源應用服務，油田對數據資源服務業務建立了規范的數據服務機制和流程，數據管理中心根據油田用戶提出的數據服務需求，通過客戶端方式、FTP方式、GIS方式以及發貨等方式，高效地為用戶提供所需要的數據服務。

從地震數據的用途來看，油田地震數據的應用方向主要是面向研究油田儲量、產能、產量等問題的油田勘探開發綜合研究項目。因此，地震數據的主要用戶是勘探開發研究人員。

油田地震數據建設為油田勘探開發業務創建了良好的數據基礎，它為油田科研生產提供了有效的數據應用支持。據統計，數據管理中心通過油田地震數據系統，為研究院、采油廠等科研生產單位的42個重新處理的項目下載提供了三維地震原始數據、電子班報和相關的SPS文件，也為48個勘探開發解釋項目和39個勘探開發解釋評價項目提供了大量的地震成果數據。

實踐證明，為勘探開發用戶提供有效的數據服務，可將研究人員從繁重的地震數據磁帶收集、借閱、整理和解編中解放出來，大大地縮短地震勘探開發項目的研究周期，如：提供數據應用支持服務以來，研究人員的項目數據準備時間已由原來的10～15天縮短為現在的1～3天，從而大大地提高了科研人員的工作效率。

4 結束語

為了實現數據資源的有序化積累以及數字化管理和應用，充分地發揮地震數據的利用價值，經過多年的地震數據建設、管理與應用，油田建立了長效的數據管理流程和應用機制，逐步實現了油田地震數據的規范化、標準化、信息化和正常化，為油田油氣生產主營業務提供了強有力的數據支持和應用服務。

主要參考文獻

[1]劉希儉.中國石油信息化管理[M].北京：石油工業出版社，2008.