復(fù)雜障礙區(qū)可控震源施工質(zhì)量管理探索及效果

陳敬國(guó)，李海東，王瑞貞，杜武智，姚京耀，付 濱

中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理公司華北物探處 （河北 任丘 062552）

同口西三維項(xiàng)目意義重大，近年在同口洼槽及周邊鉆井發(fā)現(xiàn)一批有利勘探目標(biāo)，表明該區(qū)有較大勘探潛力，是蠡縣斜坡實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)量接替和形成規(guī)模儲(chǔ)量的現(xiàn)實(shí)地區(qū)。另外冀中探區(qū)地表情況較為復(fù)雜，障礙物類型多，村莊連片，水系發(fā)達(dá)，樹林苗圃密布，該項(xiàng)目也是環(huán)渤海灣地區(qū)第一個(gè)復(fù)雜障礙區(qū)低頻震源寬頻激發(fā)三維地震采集項(xiàng)目。筆者緊密圍繞甲方的地質(zhì)需求，超前謀劃、整體設(shè)計(jì)、精細(xì)策劃施工組織、創(chuàng)新規(guī)劃震源施工路線，做好質(zhì)量控制管理、保證采集資料質(zhì)量，確保了項(xiàng)目的成功運(yùn)作，取得了良好的效果。

1 充足的設(shè)備資源投入

1.1 低頻可控震源

該項(xiàng)目前期投入東方地球物理公司自主研發(fā)的最新最先進(jìn)的低頻可控震源[1]——KZ28(BV-620LF)7臺(tái)，后考慮勘探程度和臨近春節(jié)欲在春節(jié)前完成項(xiàng)目采集，華北物探處加強(qiáng)溝通，取得東方公司領(lǐng)導(dǎo)及裝備服務(wù)處的大力支持，再爭(zhēng)取到1臺(tái)的使用權(quán)，形成4組震源（每組2臺(tái)震源）的交替掃描施工[2]，為三維項(xiàng)目的成功運(yùn)作奠定了設(shè)備資源基礎(chǔ)。

1.2 高精度航拍照片

冀中復(fù)雜地表區(qū)可控震源在作業(yè)時(shí)間窗口有限的情況下作業(yè)，采集設(shè)備和人力資源有限必然對(duì)采集效率有較高的要求，自然高精度的航拍工作不可或缺。高精度航拍較之與以往地形圖、免費(fèi)衛(wèi)星照片、購(gòu)買衛(wèi)星照片，航拍資料體現(xiàn)全面、清晰、及時(shí)、準(zhǔn)確、自主性強(qiáng)的特點(diǎn)[3]。

為了及時(shí)準(zhǔn)確取得更高精度的地表信息，施工前華北物探處考慮本地區(qū)冬季多霧，提前謀劃，擇機(jī)組織對(duì)工區(qū)進(jìn)行了航拍。如圖1所示，航拍資料地表信息更加清晰、及時(shí)、準(zhǔn)確。高精度航拍照片的獲取為后續(xù)的施工組織、震源路線設(shè)計(jì)等工作的有序開展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖1 航拍照片與衛(wèi)星照片對(duì)比效果

1.3 檢波器打眼機(jī)

檢波器埋置要求做到“平、穩(wěn)、正、直、緊”，目的是保證檢波器與大地的良好耦合，提高地震波的接收效果。傳統(tǒng)的檢波器埋置用鎬刨的方式，已經(jīng)不能滿足冬季堅(jiān)硬地表施工質(zhì)量和效率的要求?；诖爽F(xiàn)狀,華北物探處研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的檢波器打眼機(jī)[4]。堅(jiān)持打眼機(jī)在使用中持續(xù)創(chuàng)新、研發(fā)（圖2），適應(yīng)不同地表要求，保證耦合效果。檢波器打眼機(jī)的推廣應(yīng)用，增強(qiáng)了接收效果，1串檢波器接收達(dá)到了以往2串檢波器的接收效果,最終采用了1串檢波器接收，保證質(zhì)量的同時(shí)也減少了檢波器數(shù)量和人員的投入,降低了勘探成本,提升了生產(chǎn)效率。

2 先進(jìn)的項(xiàng)目運(yùn)作意識(shí)

2.1 謀劃準(zhǔn)備

1）技術(shù)儲(chǔ)備超前。從2012年開始，中國(guó)石油東方地球物理公司華北物探處（以下簡(jiǎn)稱華北物探處）著手東部復(fù)雜地表可控震源激發(fā)技術(shù)的儲(chǔ)備工作，3年時(shí)間完成試驗(yàn)攻關(guān)項(xiàng)目3個(gè)，復(fù)雜地表區(qū)可控震源激發(fā)由理想變成了現(xiàn)實(shí)。

2）技術(shù)設(shè)計(jì)超前。2014年10月初甲方部署完畢，10月31日華北物探處完成了技術(shù)設(shè)計(jì)初審，11月5日完成了復(fù)審，11月20日完成了設(shè)計(jì)終審。在正式采集前50d完成了技術(shù)設(shè)計(jì)，為項(xiàng)目運(yùn)作提供了充足的野外準(zhǔn)備時(shí)間。

2.2 技術(shù)應(yīng)用“四首次”

1）首次可控震源規(guī)模生產(chǎn)。新《安全生產(chǎn)法》和新《環(huán)境保護(hù)法》頒布實(shí)施后，綠色勘探迫在眉睫。該項(xiàng)目是首次在冀中復(fù)雜地表區(qū)實(shí)施的低頻可控震源寬頻激發(fā)規(guī)?；a(chǎn)項(xiàng)目。對(duì)震源不易、不宜進(jìn)入的區(qū)域采用井炮補(bǔ)開口。

2）首次低頻震源寬頻激發(fā)。采用大噸位低頻可控震源BV-620LF激發(fā)，低頻（起始頻率1.5Hz）信息吸收衰減慢，穿透能力強(qiáng)，有利于提高中深層資料的能量和信噪比。

3）首次室內(nèi)點(diǎn)位避障設(shè)計(jì)。按照“就近”的原則布設(shè)激發(fā)點(diǎn)，使實(shí)際點(diǎn)盡量靠近理論設(shè)計(jì)位置，以確保覆蓋次數(shù)、近中炮檢距、方位角盡量均勻合理。如對(duì)于東西窄南北長(zhǎng)的障礙物盡量在東西兩側(cè)加密炮點(diǎn)；對(duì)于東西寬南北窄的障礙物盡量布在南北兩側(cè)互補(bǔ)線上加密炮點(diǎn)。設(shè)計(jì)不理想時(shí)，可以進(jìn)入 “踏勘-分析”循環(huán)系統(tǒng)多次踏勘。

4）首次應(yīng)用地理信息系統(tǒng)。首次全面使用ArcGIS地理信息系統(tǒng)軟件[5]，實(shí)現(xiàn)所有炮點(diǎn)室內(nèi)設(shè)計(jì)、野外放樣，確保觀測(cè)系統(tǒng)屬性均勻。

2.3 生產(chǎn)組織“三精細(xì)”

圖2 檢波器打眼裝置

1）精細(xì)路線踏勘。震源路線設(shè)計(jì)組結(jié)合飛行踏勘數(shù)據(jù)體，進(jìn)行逐點(diǎn)踏勘，逐點(diǎn)落實(shí)?！胺謪^(qū)分塊”設(shè)計(jì)震源行走路線，對(duì)每條路線進(jìn)行實(shí)地踏勘、分析，確保震源到點(diǎn)方便、快捷。震點(diǎn)設(shè)計(jì)原則：炮點(diǎn)盡量均勻規(guī)則，震源不掉頭，減少繞行。

2）精細(xì)推演論證。針對(duì)同口西三維項(xiàng)目首次在冀中復(fù)雜地表區(qū)實(shí)施大規(guī)?？煽卣鹪词┕?，華北物探處組織機(jī)關(guān)、二線、地震隊(duì)以及一體化單位召開針對(duì)本項(xiàng)目的生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)，安排部署項(xiàng)目運(yùn)作的關(guān)鍵事宜。同時(shí)為保證本項(xiàng)目順利實(shí)施，物探處安排機(jī)關(guān)生產(chǎn)管理部門和地震隊(duì)背靠背編制生產(chǎn)組織模式，并進(jìn)行對(duì)比答辯，優(yōu)選最佳方案。

3）精細(xì)生產(chǎn)組織。及時(shí)調(diào)整SPS編排順序，縮短儀器操作員尋找炮點(diǎn)時(shí)間，調(diào)整后儀器操作員迅速找到了即將放炮的點(diǎn)，較以往每炮加快2～3s。持續(xù)加大資源投入，滿足復(fù)雜地表高效采集需求。

3 扎實(shí)的質(zhì)量控制措施

3.1 健全1個(gè)質(zhì)量管理體系

地震隊(duì)建立健全的質(zhì)量管理網(wǎng)絡(luò)，成立以隊(duì)經(jīng)理為組長(zhǎng)的項(xiàng)目質(zhì)量管理小組，質(zhì)量管理施行屬地管理和直線管理，具體工作落實(shí)到人。施工前制定有針對(duì)性的《質(zhì)量控制計(jì)劃》，將質(zhì)量管理工作做到超前化、程序化、規(guī)范化、嚴(yán)格化。

3.2 落實(shí)2種技能培訓(xùn)方式

一是前期培訓(xùn)。理論與實(shí)際相結(jié)合，轉(zhuǎn)換工區(qū)培訓(xùn)，開展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、技術(shù)設(shè)計(jì)及甲方相關(guān)要求培訓(xùn)；低頻震源寬頻激發(fā)新技術(shù)培訓(xùn)。二是持續(xù)培訓(xùn)。施工過(guò)程中，SPS編排、震源任務(wù)分配、區(qū)塊劃分、新技術(shù)磨合等問題通過(guò)周質(zhì)量分析會(huì)、班組現(xiàn)場(chǎng)分析會(huì)、晨會(huì)、專題會(huì)等形式得到及時(shí)解決，確保項(xiàng)目質(zhì)量的受控性，確保優(yōu)質(zhì)、高效采集。

3.3 抓好7個(gè)重點(diǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)

做到所有工序都有人負(fù)責(zé)把關(guān)，推行各工序在做好本道工序的同時(shí)，為上道工序把關(guān)，為下道工序負(fù)責(zé)。同時(shí)每個(gè)關(guān)鍵班組重點(diǎn)抓好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的關(guān)鍵工作，關(guān)鍵班組的關(guān)鍵環(huán)節(jié)具體見表1。

3.4 強(qiáng)化4個(gè)層級(jí)檢查的整改與落實(shí)

現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)班組自查、質(zhì)檢組核查、甲方代表及駐隊(duì)監(jiān)督巡查和來(lái)訪者抽查等形式，實(shí)現(xiàn)了野外作業(yè)質(zhì)量的多層次、全覆蓋、100%到位檢查。同時(shí)要求發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改，落實(shí)并執(zhí)行 “發(fā)現(xiàn)問題-及時(shí)上報(bào)-及時(shí)整改-及時(shí)反饋”的質(zhì)量管理循環(huán)閉合工作機(jī)制，不讓問題過(guò)夜，不讓問題轉(zhuǎn)移等，確保不讓問題成為問題。

表1 質(zhì)量管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)統(tǒng)計(jì)表

3.5 采集資料現(xiàn)場(chǎng)“4步法”監(jiān)控

第1步，儀器操作員監(jiān)控：儀器主機(jī)監(jiān)控，震源掃描信號(hào)的推送與返回，強(qiáng)干擾、排列監(jiān)控和站體監(jiān)控；第2步，上車解釋員監(jiān)控：原始單炮監(jiān)控，能量、信噪比、頻率、輔助道及整體品質(zhì)變化監(jiān)控；第3步，內(nèi)業(yè)解釋員監(jiān)控：核查野外采集質(zhì)量工作，數(shù)據(jù)品質(zhì)監(jiān)控，能量、頻率、信噪比、干擾、輔助道和整體品質(zhì)監(jiān)控與評(píng)價(jià)；第4步，處理質(zhì)控員監(jiān)控：GeoEast質(zhì)控評(píng)價(jià)，震點(diǎn)偏移、掉排列、能量和干擾檢查。

3.6 發(fā)揮監(jiān)督在質(zhì)量管理方面的積極作用

對(duì)待監(jiān)督，秉承“立足基礎(chǔ)工作交流、關(guān)注重點(diǎn)質(zhì)量班組、強(qiáng)化質(zhì)量檢查與改進(jìn)”的工作方針，工作中積極吸取監(jiān)督在質(zhì)量管理方面的經(jīng)驗(yàn)，不斷提高工作要求。針對(duì)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)的重點(diǎn)質(zhì)量問題，找主管領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行強(qiáng)化溝通。強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)溝通解決，確保施工質(zhì)量。

4 良好的質(zhì)量管控效果

同口西三維野外采集工作歷時(shí)35d，共完成有效炮點(diǎn)26 386個(gè)，提供了2套完整的數(shù)據(jù)體。最高日效2 064炮，平均日效1 508炮。項(xiàng)目運(yùn)作過(guò)程實(shí)現(xiàn)了總體的平穩(wěn)有序。

目前項(xiàng)目的野外采集工作已經(jīng)結(jié)束，取得了較好的采集效果，單炮一級(jí)品率達(dá)91.04%，高出合同要求16個(gè)百分點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了全區(qū)空炮率為零、廢品率為零、質(zhì)量事故為零、無(wú)甲方質(zhì)量投訴事件，整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施質(zhì)量管理體系平穩(wěn)運(yùn)作。

處理剖面顯示：與以往資料相比，資料品質(zhì)穩(wěn)定性好、能量足、波組特征明顯、目的層連續(xù)性好、信噪比高、頻帶寬，能夠很好地滿足資料處理、解釋的需求。

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