物探船在石油勘探中的運用

東方地球物理公司 韓玉明

石油勘探船是海洋石油勘探的重要工具。目前石油勘探船的設計主要由幾大船東及一些專業(yè)的設計公司完成。在推出自主設計的物探船船東中，以挪威PGS最為典型。其自行設計的Ramform系列，以及新開發(fā)的第五代Ramform系列船——寬船艉Ramform W系列（I-IV）。Ramform W系列船艉寬70米，可容納24～26纜。物探船專業(yè)設計公司主要有挪威的Skipsteknisk、Ulstein、Marin Teknikk和英國的Rolls-Royce。

物探船工作過程

圖1 物探船工作簡圖

圖2 物探船工作圖

作業(yè)前先將物探船導航到工作測線延長線的30m處，然后將船速控制在4～5節(jié)左右，電纜下水。放電纜的整個過程中電纜是漂浮在水面上的。電纜全部放完后，用定深器把電纜控制到正常工作深度(一般為12m)。電纜放置好后，在作業(yè)開始前要錄制一份合格的電纜工作噪音記錄，以確認工作背景。噪音記錄合格后即可用氣槍放炮（氣槍放炮：壓縮空氣從氣槍中突然釋放，產(chǎn)生爆炸聲，向四周輻射。聲波碰到各種不同介質(zhì)，產(chǎn)生各種不同頻率的回波）。放炮間隔視資料的要求不同而變化，一般24次疊加約20秒一炮，48次疊加約10秒一炮。放炮過程中，氣壓必須穩(wěn)定，不能間斷，船位不能偏離測線，不能有外界干擾。電纜接收回波后就可以進行數(shù)據(jù)采集和分析。電纜卷車將數(shù)字信號電纜(漂浮電纜、等浮電纜、充油電纜)放入大海，拖在船尾。電纜上裝有許多聲波接收器，接收各種頻率的回波，傳入儀器房中的電腦，錄入磁帶。物探船連續(xù)不斷地航行，上述工作也在連續(xù)不斷地進行。以上數(shù)據(jù)將同時錄入磁帶的定位資料，進行電腦數(shù)據(jù)分析，得到一張完整立體的海洋地質(zhì)地貌圖，從而為海洋資源的勘探和開發(fā)提供理論支持。

BGP Prospector物探船

圖3 物探船采集方式

以“BGP PROSPECTOR”的12纜3維物探船為例，簡要介紹石油勘探船舶基本情況功能及特征，并介紹其作業(yè)原理。

1、船舶基本情況

該船由SEKWANG HEAVY INDUSTRIES CO.， LTD 于2011年9月建造，總噸位10732，凈噸位3220，總長100米，垂線間長88.55米，型寬24米，設計吃水6.4米，最大航速15節(jié)（靜海），燃料消耗全速每天35噸，經(jīng)濟時速每天25噸，運行續(xù)航時間80天，經(jīng)濟速度13節(jié)，牽引能力100噸（船速可保持4～5節(jié)），淡水容量300立方，海水淡化能力每天30噸。

發(fā)電機為4臺MIN GENERATOR，主機為2臺RRM BERGEN B32：40L8P CD，輔助主機為2臺RRM BERGEN C25：33L8A CD，可容納60名船員住宿，其中28個單人間、19個雙人間、2次會議室（可容納50人）、1個培訓室、醫(yī)療專業(yè)房間1間，還有可供船上工作人員使用的健身房、桑拿房、SPA浴室等。

2、船舶功能

圖4 “BGP PROSPECTOR”船

圖5 “BGP PROSPECTOR”船駕駛室

BGP Prospector是一種利用地震成像技術(shù)實現(xiàn)對海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行勘察的專用調(diào)查船。其采集的數(shù)據(jù)通過圖解的方法能夠較為詳細地描述海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)（見圖11），相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果將作為勘探公司評估海底潛在油氣礦藏開采可行性和經(jīng)濟性的重要依據(jù)。

3、BGP Prospecto作業(yè)原理

BGP Prospector作為海洋勘探領(lǐng)域的重要裝備之一，可獨立完成大面積海域的地質(zhì)勘探，具備高效的采集能力，其槍陣數(shù)量、電纜數(shù)量、拖曳密度、船舶拖力及高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集等工作特色是該船領(lǐng)先同種類船舶技術(shù)的關(guān)鍵。

4、BGP Prospecto勘探作業(yè)工序

隨著時代發(fā)展，深海地震作業(yè)無論是從施工前參數(shù)準備，施工中質(zhì)量控制，以及施工完畢的各種收尾工作，要求都變得越來越高。而BGP Prospecto作為整個工程作業(yè)的生產(chǎn)核心工具，從始至終都貫穿各個環(huán)節(jié)。

常規(guī)深海地震作業(yè)共有四個階段、36道工序。其中包括作業(yè)前對BGP Prospecto勘探設備的校正、測試、檢查，作業(yè)中根據(jù)BGP Prospecto接收的數(shù)據(jù)實時對勘探作業(yè)進行質(zhì)量管控，還有作業(yè)完畢后進一步在室內(nèi)進行數(shù)據(jù)處理整合，形成最終結(jié)果。具體工序名稱及概要功能如下：

（1）遠場子波模擬，工序功能-為震源提供模擬的遠場子波以及相關(guān)屬性和關(guān)槍標準。

（2）記錄系統(tǒng)檢查，工序功能-檢查儀器記錄系統(tǒng)是否能正常記錄。

（3）電纜平衡及噪音檢查，工序功能-對電纜平衡進行質(zhì)控。

圖6 機艙（1）

圖7 機艙(2)

圖8 船員宿舍

圖9 餐廳

圖10 勘探工作辦公室

圖11 物探采集工作原理圖

（4） 氣泡測試，工序功能-對氣槍沉放深度和容量進行驗證。

（5）偏移距的檢查，工序功能-檢查最小偏移距是否達到技術(shù)要求。

（6） 各班組班報的質(zhì)控，工序功能-檢查各班組班報的正確性。

（7） 各班組日報記錄，工序功能-檢查各班組日報記錄正確性。

（8） 各班組檢查表，工序功能-對各班組進行上線前質(zhì)控。

（9） 原始數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，工序功能-原始磁帶數(shù)據(jù)檢查。

（10） 壞道編輯，工序功能-剔除壞炮壞道。

（11） 線性干擾壓制，工序功能-對線性噪音進行壓制。

（12） 創(chuàng)建觀測系統(tǒng)，工序功能-創(chuàng)建拖纜觀測系統(tǒng)以及建立數(shù)據(jù)庫。

（13） 道頭加載，工序功能-將導航數(shù)據(jù)與地震數(shù)據(jù)合并。

（14） 涌浪干擾壓制，工序功能-壓制涌浪噪聲。

（15） 速度分析，工序功能-獲得一定密度的疊加速度表。

（16） 振幅恢復，工序功能-對因球面發(fā)散造成的能量損失進行必要的補償。

（17） 子波反褶積，工序功能-對地震數(shù)據(jù)進行子波反褶積，對相位進行調(diào)整以及對地震數(shù)據(jù)去除氣泡效應。

（18） 動校正，工序功能-對CMP道集進行時差校正。

（19） 動校正切除定義，工序功能-對拉伸進行切除。

（20） CMP初 疊 加， 工 序 功能-CMP 道集進行水平疊加。

（21） 導航與地震數(shù)據(jù)匹配檢查，工序功能-檢查導航與地震數(shù)據(jù)得到正確匹配。

圖12 地震成像及地址結(jié)構(gòu)

（22）線性動校正（LMO)，工序功能-檢查導航與地震數(shù)據(jù)得到正確匹配。

（23） 氣槍陣列漏氣質(zhì)控，工序功能-對氣槍的漏氣狀態(tài)進行監(jiān)控。

財稅激勵政策的落實需要財政部門、稅務部門、國資部門等聯(lián)動，可針對當前影響面廣的幾大財稅激勵政策，如促進科技成果轉(zhuǎn)化政策、研發(fā)費用加計扣除政策等建立相應的協(xié)調(diào)溝通機制。對這些財稅激勵政策在落實中遇到的問題進行梳理、溝通和解決。同時，中央部門和地方應上下聯(lián)動，加強對地方的指導，形成齊抓共管、層層落實的新局面。此外，還要加大對財稅激勵政策落實情況的監(jiān)督，建立科學的監(jiān)督評估機制，以評估推動加快財稅激勵政策的落實。

（24） 道頭檢查，工序功能-對野外數(shù)據(jù)的道頭進行檢查。

（25） 炮集水平疊加，工序功能-檢查電纜以及檢波器工作狀態(tài)，是否存在異常噪音。

（26） TB信號質(zhì)控，工序功能-對TB信號進行排齊顯示，檢查儀器記錄系統(tǒng)是否正確記錄地震數(shù)據(jù)。

（27） SEG-Y 輸出，工序功能-輸出標準或者公司規(guī)定的格式。

（28） 近道排齊，工序功能-檢查數(shù)據(jù)噪音情況，系統(tǒng)時序是否正確。

（29） 自激監(jiān)控，工序功能-查看是否存在自激現(xiàn)象。

（30） 近道三維數(shù)據(jù)體及其時間切片，工序功能-利用近道進行三維疊加，驗證資料面元覆蓋情況。

圖13

圖14

圖15 槍陣狀態(tài)

圖16 拖拽電纜原理圖

（32） 道合并處理，工序功能-主要用來對相鄰道進行道合并，可實現(xiàn)減小數(shù)據(jù)量，并且可以在一定程度上壓制隨機噪音，覆蓋次數(shù)不變。

（33） 三維面元均化，工序功能-對因羽角造成的覆蓋次數(shù)不均勻進行面元補償?shù)囊环N處理方法。

（34） 疊后偏移，工序功能-對疊加剖面進行偏移歸位。

（35） 資料整理，工序功能-對所有資料按照合同要求進行整理。

（36） 采集報告編寫，工序功能-對項目進行編寫采集報告。

5、BGP Prospecto勘探作業(yè)示意圖

圖17

隨著全球海洋開發(fā)特別是海洋石油開發(fā)的突飛猛進，海洋石油勘探有著極其廣闊的前景。物探船(Seismic Survey Vessel)是一種利用地震成像技術(shù)實現(xiàn)對海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行勘察的專用調(diào)查船。其采集的數(shù)據(jù)通過圖解的方法能夠較為詳細地描述海底地質(zhì)結(jié)構(gòu)，相關(guān)數(shù)據(jù)分析結(jié)果將作為勘探公司評估海底潛在油氣礦藏開采可行性和經(jīng)濟性的重要依據(jù)。物探船作為勘探領(lǐng)域的關(guān)鍵裝備，可獨立完成大面積海域的地質(zhì)勘探，具備高效的采集能力，其槍陣數(shù)量、電纜數(shù)量、拖曳密度及船舶拖力是今后此類船舶發(fā)展的重要方面。

圖18