地震數(shù)據(jù)的質(zhì)控管理研究

胡金濤，吳美珍

（中國石油塔里木油田分公司勘探開發(fā)研究院 物探中心，新疆 庫爾勒 841000）

1 研究背景

塔里木油田年采集和地震處理的數(shù)據(jù)量非常大，如2012年哈7井區(qū)高密度、寬方位三維工區(qū)的疊前道集數(shù)據(jù)就達(dá)到5.6 TB。當(dāng)時(shí)在油田公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，對地震數(shù)據(jù)的一些道頭信息未做出明確表述。隨著勘探技術(shù)的發(fā)展，這些信息在科研生產(chǎn)中的作用日漸突顯。因此，完善地震數(shù)據(jù)質(zhì)控規(guī)范，對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行常態(tài)化的專業(yè)質(zhì)控，使記錄格式規(guī)范統(tǒng)一、數(shù)據(jù)內(nèi)容齊全準(zhǔn)確，為已建成的塔里木油田勘探開發(fā)協(xié)同工作平臺(tái)提供數(shù)據(jù)支持具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義，同時(shí)對油田長期發(fā)展和不斷積累油田地下認(rèn)知具有深遠(yuǎn)的影響。

保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，提供規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化的地震數(shù)據(jù)，有助于在數(shù)字油田建設(shè)方面和石油天然氣相關(guān)的數(shù)據(jù)收集、傳輸、存儲(chǔ)管理等方面，提供快速、準(zhǔn)確、高效的數(shù)據(jù)服務(wù)，因此開展專業(yè)化的數(shù)據(jù)質(zhì)控工作十分必要。目前，塔里木油田已啟動(dòng)了國家級數(shù)字油田建設(shè)工作，在引進(jìn)成熟大型石油數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)的集中管理。

地震數(shù)據(jù)質(zhì)控是地震資源建設(shè)中最復(fù)雜和最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，關(guān)系到地震數(shù)據(jù)是否完整、可靠。質(zhì)控后的地震數(shù)據(jù)將直接用于處理解釋和各種地震地質(zhì)綜合研究，質(zhì)控的好壞直接關(guān)系到地震資源建設(shè)的成敗。

針對數(shù)字油田中數(shù)據(jù)庫建設(shè)的內(nèi)容，設(shè)計(jì)了成熟、標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)控技術(shù)體系，目前已解決了如下問題：①形成不同類型地震數(shù)據(jù)的質(zhì)控體系，確保數(shù)據(jù)的格式正確及質(zhì)量；②研究不同類型的數(shù)據(jù)格式，使彼此之間能相互轉(zhuǎn)換。③明確地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)，提出質(zhì)檢方法，并在下列質(zhì)控軟件中操作實(shí)施；④實(shí)現(xiàn)與中石油A1系統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備的數(shù)據(jù)交換；⑤在Linux操作系統(tǒng)中利用磁帶機(jī)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的讀寫、轉(zhuǎn)儲(chǔ)、質(zhì)控操作；⑥簡化了數(shù)據(jù)服務(wù)流程，提高了數(shù)據(jù)的利用率及工作效率；⑦建立了數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理軟硬件及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境；⑧實(shí)現(xiàn)了地震數(shù)據(jù)的資產(chǎn)化管理。

2 技術(shù)方案

2.1 A1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架

中石油A1系統(tǒng)硬件技術(shù)結(jié)構(gòu)框架包括：應(yīng)用服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、加載工作站和數(shù)據(jù)庫等。該系統(tǒng)在塔里木油田的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了以下工作目標(biāo)：①主數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及項(xiàng)目研究環(huán)境軟硬件配置及系統(tǒng)集成工作；②主數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)管理功能和服務(wù)功能，包括Petrobank Mds主庫等；③建立以O(shè)penWorks平臺(tái)為核心的項(xiàng)目環(huán)境，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目研究環(huán)境數(shù)據(jù)管理功能以及對主流軟件的數(shù)據(jù)支持功能，如圖1所示。

在主數(shù)據(jù)庫之上，是數(shù)據(jù)集成模塊HUB和瀏覽、檢索及展示工具Explorer。在主數(shù)據(jù)庫之下，是地震數(shù)據(jù)質(zhì)控技術(shù)體系，包括數(shù)據(jù)整理、質(zhì)量控制、審核、加載和下載驗(yàn)證等工作。

2.2 地震數(shù)據(jù)質(zhì)控體系建立

2.2.1 地震數(shù)據(jù)質(zhì)控流程管理

近年來，通過創(chuàng)新，建立了成熟的數(shù)據(jù)質(zhì)控流程體系，形成了數(shù)據(jù)從接收、格式轉(zhuǎn)換、質(zhì)量控制、加載驗(yàn)證到入庫歸檔全過程標(biāo)準(zhǔn)化的工作機(jī)制，使任務(wù)分工、服務(wù)與管理、甲乙方溝通等更加明確與協(xié)調(diào)。在數(shù)據(jù)質(zhì)控流程中，每個(gè)環(huán)節(jié)都形成了標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)控模式，做到任何數(shù)據(jù)質(zhì)控操作均有據(jù)可查，在數(shù)據(jù)資源建設(shè)中保證了數(shù)據(jù)的質(zhì)量，為油田科研奠定了良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，如圖2所示。

在數(shù)據(jù)管理過程中，質(zhì)控人員要分別做好數(shù)據(jù)接收記錄、質(zhì)控模板填寫、地震數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、品質(zhì)評價(jià)、加載驗(yàn)證、質(zhì)控與加載記錄填寫、出具質(zhì)檢報(bào)告等工作，使數(shù)據(jù)質(zhì)控工作科學(xué)有序進(jìn)行。

圖1 A1系統(tǒng)實(shí)施方案

圖2 地震資料入庫質(zhì)控管理流程

圖3 道頭字繪圖

2.2.2 地震數(shù)據(jù)質(zhì)控概述

針對年度入庫歸檔的地震數(shù)據(jù)，包括野外采集數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)、疊后成果數(shù)據(jù)、疊前道集數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)，對這些類型數(shù)據(jù)的質(zhì)控要點(diǎn)做了詳細(xì)的分析，編制并發(fā)布了《地震勘探資料驗(yàn)收規(guī)范》《VSP驗(yàn)收規(guī)范》等多個(gè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在地震數(shù)據(jù)質(zhì)控過程中，總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對不同類型的地震數(shù)據(jù)，制訂了相應(yīng)的質(zhì)檢方案，并將這些方案融入下列軟件中。在A1系統(tǒng)PetroBank MDS主庫資源建設(shè)中，上述地震數(shù)據(jù)質(zhì)控技術(shù)流程得到落實(shí)、完善和發(fā)展。

2.3 地震數(shù)據(jù)質(zhì)控應(yīng)用軟件

地震數(shù)據(jù)質(zhì)控應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)了對地震數(shù)據(jù)磁帶、測量數(shù)據(jù)、野外采集數(shù)據(jù)、疊后成果數(shù)據(jù)、疊前道集數(shù)據(jù)和速度數(shù)據(jù)等所有類型數(shù)據(jù)的操作與質(zhì)控，涵蓋了物探生產(chǎn)的所有領(lǐng)域，具體應(yīng)用如下。

2.3.1 交互地震數(shù)據(jù)輸入、輸出系統(tǒng)

交互地震數(shù)據(jù)輸入、輸出系統(tǒng)是一個(gè)服務(wù)于GeoEast的數(shù)據(jù)輸入、輸出的交互子系統(tǒng)，在Linux、Windows等多平臺(tái)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了將外部地震數(shù)據(jù)加載到GeoEast平臺(tái)內(nèi)部、地震數(shù)據(jù)格式之間的相互轉(zhuǎn)換（SEGY、SEGD、GRISYS等）、各種介質(zhì)的地震數(shù)據(jù)的直接拷貝以及支持多種磁帶存儲(chǔ)格式。此外，筆者通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和控制，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)輔助分析DUMP，數(shù)據(jù)的道頭和卷頭顯示、道頭字曲線屏幕繪圖顯示與分析，數(shù)據(jù)振幅統(tǒng)計(jì)及屏幕繪圖顯示等。如圖3所示，筆者發(fā)現(xiàn)CDP號(hào)呈現(xiàn)規(guī)律性變化，可以估計(jì)到該數(shù)據(jù)體可能是一個(gè)三維疊后數(shù)據(jù)。

2.3.2 地震勘探輔助數(shù)據(jù)生成與質(zhì)控系統(tǒng)

本系統(tǒng)通過對非標(biāo)準(zhǔn)的地震輔助數(shù)據(jù)進(jìn)行整合處理，生成標(biāo)準(zhǔn)的SPS格式地震輔助數(shù)據(jù)，并對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式、物理意義和邏輯對應(yīng)關(guān)系的檢查（當(dāng)然也可以每生成一種類型數(shù)據(jù)就可以單獨(dú)進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)控工作），確保上交資料準(zhǔn)確無誤，并為新采集和處理提供表層模型服務(wù)奠定基礎(chǔ)，如圖4所示。能夠做到：①將采集工程中的輔助數(shù)據(jù)整合為標(biāo)準(zhǔn)格式并進(jìn)行管理；②對數(shù)據(jù)的操作脫離了SPS格式對數(shù)據(jù)的位置與格式的限制；③以方便靈活、通用編輯的方式加載和編輯基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；④各種復(fù)雜觀測系統(tǒng)電子表格數(shù)據(jù)的生成與編輯；⑤全方位的自動(dòng)化數(shù)據(jù)檢查和圖形監(jiān)控功能；⑥適用于野外基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、驗(yàn)收和質(zhì)控。

圖4 為新處理項(xiàng)目提供表層模型

2.3.3 地震數(shù)據(jù)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用平臺(tái)

該應(yīng)用平臺(tái)運(yùn)行在Linux操作系統(tǒng)上，具有原始磁帶轉(zhuǎn)儲(chǔ)、疊后成果數(shù)據(jù)和疊前道集數(shù)據(jù)質(zhì)檢等質(zhì)控功能，主要是對SEGY數(shù)據(jù)文本頭、二進(jìn)制頭和道頭中關(guān)鍵點(diǎn)信息的質(zhì)控，如圖5所示。該應(yīng)用平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了對地震數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分合并、字節(jié)順序反轉(zhuǎn)、增加擴(kuò)展文本頭和磁帶管理等操作功能；掌握了對大數(shù)據(jù)進(jìn)行快速讀取、批量檢查、異常道頭字提示、提取和編輯等重要技術(shù)。

2.3.4 地震數(shù)據(jù)加載質(zhì)控

數(shù)據(jù)管理是地震資料解釋的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)加載則是數(shù)據(jù)管理正常進(jìn)行的重要保證，進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)據(jù)頭塊信息是否正確可靠在地震資料處理、解釋以及數(shù)據(jù)管理過程中，經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)據(jù)不可用、數(shù)據(jù)不完整的情況，這些情況歸根到底還是沒有對數(shù)據(jù)進(jìn)行加載。使用數(shù)據(jù)加載管理工具實(shí)現(xiàn)對二維和三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行加載和管理，同時(shí)查驗(yàn)數(shù)據(jù)中是否存在野值，應(yīng)用解釋系統(tǒng)剖面顯示功能查看水平切片和垂直剖面來是否存在缺道或道異常等情況，以及應(yīng)用解釋系統(tǒng)的底圖和垂直剖面顯示功能查驗(yàn)數(shù)據(jù)頭塊中所記錄的炮道關(guān)系和道頭中坐標(biāo)信息是否正確，如圖6所示，做到了點(diǎn)、線、面、體全方位的數(shù)據(jù)質(zhì)控，對處理人員、解釋人員及數(shù)據(jù)管理人員有著重要的參考意義。

圖5 某工區(qū)成果數(shù)據(jù)道頭字全部為零

圖6 數(shù)據(jù)加載質(zhì)控效果

3 結(jié) 語

該質(zhì)控體系的實(shí)施，體現(xiàn)了數(shù)據(jù)質(zhì)控在資源建設(shè)中不可替代的作用。自進(jìn)行專業(yè)化的數(shù)據(jù)質(zhì)控以來，通過多次的數(shù)據(jù)提交和整改過程，大多數(shù)提交單位已經(jīng)逐步了解了油田公司現(xiàn)行的地震數(shù)據(jù)存檔規(guī)范和要求。在數(shù)據(jù)質(zhì)檢人員的堅(jiān)持下，入庫的地震數(shù)據(jù)均達(dá)到存檔規(guī)范要求，每年為科研人員提供可靠的各類型地震數(shù)據(jù)約70 TB，提高了工作效率，為地震數(shù)據(jù)資源建設(shè)提供了數(shù)據(jù)支持。

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