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(huán)節(jié)。從提高野外施工效率和質量出發(fā)，開發(fā)了基于微機的煤礦三維地震勘探質量管理信息系統(tǒng)，通過計算工區(qū)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(jiān)控和評價效率。

【關鍵詞】三維地震；質量管理；實時監(jiān)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(fā)展，在各礦區(qū)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(qū)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(jiān)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(tǒng)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(tài)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(qū)域進行補炮設計，從而對原始的觀測系統(tǒng)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(jiān)控這兩個部分。

2.軟件設計

2.1軟件系統(tǒng)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(jiān)控作用。管理系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(qū)域地質背景和觀測系統(tǒng)分析整個工區(qū)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(guī)則觀測系統(tǒng)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(jiān)控從觀測系統(tǒng)設計和單炮數據質量來控制，動態(tài)地監(jiān)控實際覆蓋次數、方位角、偏移距來判斷觀測系統(tǒng)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(guī)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(tài)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(tǒng)實時分析。觀測系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(qū)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(guī)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(yōu)勢，在全國范圍內得到迅速推廣，特別是采區(qū)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(qū)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(qū)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(tǒng)實時地跟進每天的生產工作進度，對生產質量進行現場監(jiān)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(qū)，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(tǒng)的開發(fā)與運用，有助于礦區(qū)工作人員參與外生產，也有助于監(jiān)理、礦區(qū)技術人員規(guī)范化、序化管理。

【參考文獻】

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