三維地震勘探質量管理方法

【摘 要】三維地震勘探方法已成為煤礦資源勘查評價的重要方法，而獲取高品質野外地震資料是最基礎和最重要的生產環節。從提高野外施工效率和質量出發，開發了基于微機的煤礦三維地震勘探質量管理信息系統，通過計算工區覆蓋次數、方位角、炮檢距以及定量分析單炮記錄等客觀評價野外施工質量，提高了監控和評價效率。

【關鍵詞】三維地震；質量管理；實時監控

三維地震勘探是煤礦構造勘探中精度最高的方法之一，自上世紀90年代推廣以來，得到了空前的發展，在各礦區得到了廣泛的應用，取得了顯著的地質效果。但就目前勘探精度來說，仍難以完全滿足煤礦生產的需要。在地震勘探中，施工質量是影響勘探精度的最重要因素。本文通過分析東榮礦區地質條件及三維地震勘探施工條件的特殊性，設計科學合理的野外數據采集方法，并利用現代信息技術的管理分析和控制功能，對三維地震勘探的海量數據實現自動管理和全面監控，及時指導生產和決策，從而可以大幅度提高野外數據采集質量，對后期的地震數據處理和解釋起到促進作用。

1.需求分析

野外生產中涉及到一些文檔（招標書、投標書、合同書等）、圖件（觀測系統圖、地理分布圖、處理和查詢結果圖等）以及野外的實際采集數據（炮點數據、檢波點數據、測井數據、單炮記錄、中間數據等），要求對這些數據進行有效的管理。同時，在野外實際施工過程中需要動態地了解施工進展，查看施工情況（材料分部圖、覆蓋次數圖、方位角圖和偏移距分布圖等），及時地對非滿次覆蓋區域進行補炮設計，從而對原始的觀測系統進行補充修改。這樣才能因地制宜地進行質量的把關控制。所以，從野外的需求來看，主要涉及到文檔數據的整理歸檔和采集質量的實時監控這兩個部分。

2.軟件設計

2.1軟件系統框架

本軟件的使用對象是在野外施工的勘探隊。從項目的前期設計到報告提交的整個過程中都對勘探質量起到了監控作用。管理系統以野外為主體，質量為中心，突出項目的整體流程，兼顧項目的信息管理。系統分為信息管理和質量管理兩個部分，信息管理為其基礎部分，質量管理為目標。“信息管理”部分，主要負責軟件數據以及項目有關文檔和數據的保存和查找，便于項目的更新和驗收。“質量管理”部分，其中的“觀測系統模擬”和“覆蓋次數控制”模塊，完成前期數據采集的檢測和勘探過程中的補炮試驗之用，在嚴格的條件控制下可進行“放炮模擬”，檢驗觀測系統是否滿足覆蓋次數要求；“單炮記錄定量分析”和“地震數據評價”模塊，主要對地震記錄抽樣分析判斷和控制數據的品級，再結合區域地質背景和觀測系統分析整個工區的勘探質量情況，提供勘探范圍內的勘探質量日志。

2.2設計原理

（1）后臺處理部分。主要涉及到對數據庫的操作，完成對物理點、物理點與記錄關系以及物理點關系的操作。對于數據庫里的數據，用戶可以對除關鍵字段以外的記錄進行隨意修改，并且對于物理點的設置也能達到最大的任意度，支持非規則觀測系統的設計。在數據庫中設計到三類表的操作：“物理點”表、“物理點一物理點關系”表、“物理點地震記錄關系”表。

（2）前臺操作部分。主要是數據的導人更新和野外記錄的質量分析。要求導人的數據有文件組、野外采集數據的目錄，如果在缺少SPS文件組的情況下可以用野外的測量數據和生產班報代替。野外生產質量的監控從觀測系統設計和單炮數據質量來控制，動態地監控實際覆蓋次數、方位角、偏移距來判斷觀測系統的合理性，并進行及時的補炮設計。對單炮記錄的分析主要從常規數據分析的角度來看。

3.功能實現

軟件在實現數據的加載后，主要從以下3個方面來控制野外生產質量：

（1）實時進展更新。隨著野外的進展，我們可以動態地查看材料（炮點和檢波點）的分布，把握項目進展。

（2）觀測系統實時分析。觀測系統的質量因素包括實時覆蓋次數、方位角和偏移距分布情況通過這些因素來分析設計的合理性，只要覆蓋次數達到設計要求、偏移距適中、方位角均勻就符合要求。野外施工質量從設計角度來看主要取決于實際觀測系統的布置情況，保證地下每個面元上都能達到設計的覆蓋次數這是觀測系統設計的最終目標。根據野外實際情況實時地修改是必要的，在因為地形、建筑等因素造成的某些區域覆蓋次數不夠情況下，應該及時設計補炮來進行彌補。

（3）單炮質量分析。單炮記錄評價主要以定量分析的結果為基礎，實現對地震數據的有效分析，主要包括：數據格式判斷、頻譜分析、F—K譜顯示、數據能量統計、信噪比、分辨率等，從而給工作人員提供評價依據。自動評價是一種理想的評價功能，為了保證評價的客觀性和高效性，本系統采用交互評價的方法，最終由人工來評價單炮的等級，將其結果存人數據庫，對以后的束線品質分布統計等提供依據。

4.結語

采集三維地震勘探是把地震方法擴展到三維空間，在野外數據采集時是在一定的面積上進行觀測。它與通常采用的二維地震勘探方法相比較，突破了二維地震勘探在數據采集時單線觀測，在資料解釋時橫向上多以地質規律進行推測判斷的局限，因此大大地提高了地震資料的解釋精度和解釋成果的可靠性。近年來，三維地震勘探以其特有的優勢，在全國范圍內得到迅速推廣，特別是采區勘探，大多以三維地震勘探的形式展開。但這些三維地震勘探多在地震地質條件較好，地勢平坦的地區進行。為各地生產礦井的合理布置與掘進提供了準確可靠的地質資料，給礦區帶來了巨大的經濟效益。

煤礦三維地震勘探質量管理信息系統實時地跟進每天的生產工作進度，對生產質量進行現場監督和管理，提高了三維地震勘探施工質量，對后期的資料處理質量和解釋精度起到促進作用。對于地質條件復雜的礦區，三維地震勘探施工條件較特殊，加強野外施工質量管理尤為關鍵，通過系統的開發與運用，有助于礦區工作人員參與外生產，也有助于監理、礦區技術人員規范化、序化管理。

【參考文獻】

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