勝利705氣槍船震源設(shè)備的研究與應(yīng)用

朱利平(中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司 山東東營 257000)

一、前言

勝利705氣槍震源船于2010年12月建造完成，2011年投產(chǎn)使用，該船配備國際先進的震源、輪機、導(dǎo)航等系統(tǒng)，集機、電、液、氣控一體。為更好的了解、掌握勝利705氣槍震源船設(shè)備的性能和特點，充分檢驗震源設(shè)備在震動環(huán)境下及特殊工況海域的工作能力，找出設(shè)備運行的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)，更好地服務(wù)生產(chǎn)，所以組織技術(shù)人員對勝利705船的震源、氣槍、槍控、陣列的應(yīng)用進行跟蹤、研究，對下一步該船的優(yōu)化運行，具有重要的指導(dǎo)意義。

二、主要研究內(nèi)容

1.LMF空壓機組

(1)潤滑系統(tǒng)：活塞式壓縮機的曲軸齒輪和十字頭導(dǎo)環(huán)潤滑，由曲軸軸承驅(qū)動的齒輪油泵進行強制的潤滑來完成。

(2)冷卻系統(tǒng)：螺桿式壓縮機油冷卻器、活塞式壓縮機的油冷卻器、主發(fā)動機和壓縮空氣冷卻器的閉合的冷卻水環(huán)路通過冷卻水泵給壓，并且在海水熱交換器中再次冷卻。冷卻系統(tǒng)由兩個閉合的單獨的淡水回路組成，(壓縮機和發(fā)動機)并帶有兩個淡水/海水熱交換器。海水溫度為+35環(huán)境溫度以及進口溫度不能超過+45℃(=113oF)。

(3)控制監(jiān)測系統(tǒng)：壓縮機組為半自動化控，是建立在SIMATIC S7-400程序邏輯控制系統(tǒng)，西門子-MPI母線相交是包括在每一個中央處理器中并被連接一個附加的程序邏輯控制系統(tǒng)，這個控制單元是由安裝在排氣管路上的一個或兩個壓力傳感器來進行控制的。運行和監(jiān)測是由連接到MPI母線系統(tǒng)上的一個圖示控制盤來實現(xiàn)的。

(4)高壓系統(tǒng)：在活塞式壓縮內(nèi)完成2，3，4級氣體壓縮，空氣達到工作所需的高壓狀態(tài)。壓縮機的每個空氣壓縮階段都安裝有安全閥、溫度傳感器、壓力傳送器/開關(guān)、用于監(jiān)督液位和流量開關(guān)，發(fā)生故障自動關(guān)閉。

2.氣槍、槍控系統(tǒng)

氣槍采用BOLT 1900-LLX槍型。氣槍控制系統(tǒng)為32道BIGSHOT氣槍控制器：可以控制和監(jiān)視多達32條氣槍，16個近場檢波器通道，16個深度傳感器或壓力傳感器通道,兩個管匯壓力傳感器接口。由四部分組成：一是BSCTL-32，此模塊是主控模塊，包含電子器件和軟件，用于控制系統(tǒng)時序、采集BSPWR模塊的數(shù)據(jù)、計算并調(diào)整槍同步、生成頭段數(shù)據(jù)、和監(jiān)視管匯壓力等。二是BSPWR-4。這是BIGSHOT的電源模塊。每一個電源模塊可接8條槍和四個水下深度/壓力傳感器。三是無線同步單元用于氣槍船和記錄儀器船的同步，它可以提供無線觸發(fā)系統(tǒng)，槍數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)通過UHF或VHF電臺傳輸。四是一套氣槍子波模擬系統(tǒng)。

4.氣槍陣列

(1)陣列氣槍數(shù)量：32只

(2)沉槍水深典型值：3米，使用范圍：1—7米

(3)陣列可變：沉槍1—3米范圍內(nèi)的淺層高分辨率陣列和沉槍3—5米范圍內(nèi)的深層高分辨率陣列

(4)技術(shù)指標統(tǒng)計

容量濾波0—128Hz 0—256Hz 12Hz 168Hz 893barm 43 12Hz 165Hz 103barm 44.7 1910cuin 2820cuin低截頻率高截頻率峰峰值初泡比低截頻率高截頻率峰峰值初泡比12Hz 128Hz 58.3barm 27.5 12Hz 123Hz 69.5barm 29.1低截頻率高截頻率峰峰值初泡比低截頻率高截頻率峰峰值初泡比

從技術(shù)指標統(tǒng)計可以看出，該陣列具有下列特性：

A.氣泡比高，非常適用于高分辨率勘探；

B.能量強，穿透力高；

C.低頻成分豐富，頻帶寬；

D.陣列可變，同時滿足淺層、深層、常規(guī)三種陣列。

四、推廣及特殊應(yīng)用

1.單記錄儀器雙源或多源激發(fā)模式的應(yīng)用

傳統(tǒng)淺水震源槍控多采用單記錄儀器單源激發(fā)記錄模式，勝利705槍控在功能上增加了單記錄儀器雙源或多源激發(fā)模式，使得我們在生產(chǎn)應(yīng)用上更加便利。

(1)相同陣列的雙源激發(fā)單儀器接收，提高放炮速度。

在地震儀器記錄速度和排列允許的情況下，采用雙震源激發(fā)可有效解決單源激發(fā)因供氣問題導(dǎo)致影響放炮速度問題。

(2)障礙物橫穿測線時的雙船作業(yè)，減少單船頻繁穿繞障礙物影響施工效率。

近海岸施工作業(yè)經(jīng)常會遇到障礙物橫穿測線的情況，此時，震源船如果繞過障礙物到對面激發(fā)，往往需要2-3個小時，有時花費在繞障礙物的時間比正常放炮時間還要長，嚴重影響施工效率，氣槍控制系統(tǒng)雙源或多源功能的建立，可有效解決這一問題。

2.深水高能激發(fā)應(yīng)用

隨著作業(yè)區(qū)域由淺水區(qū)向較深水域的推進，特別是深目的層的勘探任務(wù)，往往需要較大的氣槍陣列容量和穿透力，勝利705深水大容量氣槍的應(yīng)用，填補了我公司在這一領(lǐng)域的空白。

3.含高速屏蔽層構(gòu)造強穿透力槍陣的變陣和延時激發(fā)

對于含高速屏蔽層的構(gòu)造，如果地質(zhì)任務(wù)要求查清高速屏蔽層以下的構(gòu)造情況，不僅需要低頻高能激發(fā)信號，采用氣槍延時激發(fā)技術(shù)，更有利于高速屏蔽層的穿透。即在左子陣激發(fā)完畢子波到達屏蔽層形變最大點時，右子陣激發(fā)子波到達，進一步加強形變，實現(xiàn)能量下傳的目的，延遲時間可通過工藝研究建立模型結(jié)合生產(chǎn)試驗確定。