三維地震勘探質(zhì)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(píng)價(jià)的重要方法，而獲取高品質(zhì)野外地震資料是最基礎(chǔ)和最重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。從提高野外施工效率和質(zhì)量出發(fā)，開(kāi)發(fā)了基于微機(jī)的煤礦三維地震勘探質(zhì)量管理信息系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算工區(qū)覆蓋次數(shù)、方位角、炮檢距以及定量分析單炮記錄等客觀評(píng)價(jià)野外施工質(zhì)量，提高了監(jiān)控和評(píng)價(jià)效率。

【關(guān)鍵詞】三維地震；質(zhì)量管理；實(shí)時(shí)監(jiān)控

三維地震勘探是煤礦構(gòu)造勘探中精度最高的方法之一，自上世紀(jì)90年代推廣以來(lái)，得到了空前的發(fā)展，在各礦區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，取得了顯著的地質(zhì)效果。但就目前勘探精度來(lái)說(shuō)，仍難以完全滿足煤礦生產(chǎn)的需要。在地震勘探中，施工質(zhì)量是影響勘探精度的最重要因素。本文通過(guò)分析東榮礦區(qū)地質(zhì)條件及三維地震勘探施工條件的特殊性，設(shè)計(jì)科學(xué)合理的野外數(shù)據(jù)采集方法，并利用現(xiàn)代信息技術(shù)的管理分析和控制功能，對(duì)三維地震勘探的海量數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理和全面監(jiān)控，及時(shí)指導(dǎo)生產(chǎn)和決策，從而可以大幅度提高野外數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，對(duì)后期的地震數(shù)據(jù)處理和解釋起到促進(jìn)作用。

1.需求分析

野外生產(chǎn)中涉及到一些文檔（招標(biāo)書(shū)、投標(biāo)書(shū)、合同書(shū)等）、圖件（觀測(cè)系統(tǒng)圖、地理分布圖、處理和查詢(xún)結(jié)果圖等）以及野外的實(shí)際采集數(shù)據(jù)（炮點(diǎn)數(shù)據(jù)、檢波點(diǎn)數(shù)據(jù)、測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)、單炮記錄、中間數(shù)據(jù)等），要求對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理。同時(shí)，在野外實(shí)際施工過(guò)程中需要?jiǎng)討B(tài)地了解施工進(jìn)展，查看施工情況（材料分部圖、覆蓋次數(shù)圖、方位角圖和偏移距分布圖等），及時(shí)地對(duì)非滿次覆蓋區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)炮設(shè)計(jì)，從而對(duì)原始的觀測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充修改。這樣才能因地制宜地進(jìn)行質(zhì)量的把關(guān)控制。所以，從野外的需求來(lái)看，主要涉及到文檔數(shù)據(jù)的整理歸檔和采集質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控這兩個(gè)部分。

2.軟件設(shè)計(jì)

2.1軟件系統(tǒng)框架

本軟件的使用對(duì)象是在野外施工的勘探隊(duì)。從項(xiàng)目的前期設(shè)計(jì)到報(bào)告提交的整個(gè)過(guò)程中都對(duì)勘探質(zhì)量起到了監(jiān)控作用。管理系統(tǒng)以野外為主體，質(zhì)量為中心，突出項(xiàng)目的整體流程，兼顧項(xiàng)目的信息管理。系統(tǒng)分為信息管理和質(zhì)量管理兩個(gè)部分，信息管理為其基礎(chǔ)部分，質(zhì)量管理為目標(biāo)?！靶畔⒐芾怼辈糠?，主要負(fù)責(zé)軟件數(shù)據(jù)以及項(xiàng)目有關(guān)文檔和數(shù)據(jù)的保存和查找，便于項(xiàng)目的更新和驗(yàn)收?！百|(zhì)量管理”部分，其中的“觀測(cè)系統(tǒng)模擬”和“覆蓋次數(shù)控制”模塊，完成前期數(shù)據(jù)采集的檢測(cè)和勘探過(guò)程中的補(bǔ)炮試驗(yàn)之用，在嚴(yán)格的條件控制下可進(jìn)行“放炮模擬”，檢驗(yàn)觀測(cè)系統(tǒng)是否滿足覆蓋次數(shù)要求；“單炮記錄定量分析”和“地震數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)”模塊，主要對(duì)地震記錄抽樣分析判斷和控制數(shù)據(jù)的品級(jí)，再結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和觀測(cè)系統(tǒng)分析整個(gè)工區(qū)的勘探質(zhì)量情況，提供勘探范圍內(nèi)的勘探質(zhì)量日志。

2.2設(shè)計(jì)原理

（1）后臺(tái)處理部分。主要涉及到對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，完成對(duì)物理點(diǎn)、物理點(diǎn)與記錄關(guān)系以及物理點(diǎn)關(guān)系的操作。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)里的數(shù)據(jù)，用戶可以對(duì)除關(guān)鍵字段以外的記錄進(jìn)行隨意修改，并且對(duì)于物理點(diǎn)的設(shè)置也能達(dá)到最大的任意度，支持非規(guī)則觀測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在數(shù)據(jù)庫(kù)中設(shè)計(jì)到三類(lèi)表的操作：“物理點(diǎn)”表、“物理點(diǎn)一物理點(diǎn)關(guān)系”表、“物理點(diǎn)地震記錄關(guān)系”表。

（2）前臺(tái)操作部分。主要是數(shù)據(jù)的導(dǎo)人更新和野外記錄的質(zhì)量分析。要求導(dǎo)人的數(shù)據(jù)有文件組、野外采集數(shù)據(jù)的目錄，如果在缺少SPS文件組的情況下可以用野外的測(cè)量數(shù)據(jù)和生產(chǎn)班報(bào)代替。野外生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控從觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和單炮數(shù)據(jù)質(zhì)量來(lái)控制，動(dòng)態(tài)地監(jiān)控實(shí)際覆蓋次數(shù)、方位角、偏移距來(lái)判斷觀測(cè)系統(tǒng)的合理性，并進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)炮設(shè)計(jì)。對(duì)單炮記錄的分析主要從常規(guī)數(shù)據(jù)分析的角度來(lái)看。

3.功能實(shí)現(xiàn)

軟件在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的加載后，主要從以下3個(gè)方面來(lái)控制野外生產(chǎn)質(zhì)量：

（1）實(shí)時(shí)進(jìn)展更新。隨著野外的進(jìn)展，我們可以動(dòng)態(tài)地查看材料（炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)）的分布，把握項(xiàng)目進(jìn)展。

（2）觀測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)分析。觀測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量因素包括實(shí)時(shí)覆蓋次數(shù)、方位角和偏移距分布情況通過(guò)這些因素來(lái)分析設(shè)計(jì)的合理性，只要覆蓋次數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)要求、偏移距適中、方位角均勻就符合要求。野外施工質(zhì)量從設(shè)計(jì)角度來(lái)看主要取決于實(shí)際觀測(cè)系統(tǒng)的布置情況，保證地下每個(gè)面元上都能達(dá)到設(shè)計(jì)的覆蓋次數(shù)這是觀測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)。根據(jù)野外實(shí)際情況實(shí)時(shí)地修改是必要的，在因?yàn)榈匦巍⒔ㄖ纫蛩卦斐傻哪承﹨^(qū)域覆蓋次數(shù)不夠情況下，應(yīng)該及時(shí)設(shè)計(jì)補(bǔ)炮來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)。

（3）單炮質(zhì)量分析。單炮記錄評(píng)價(jià)主要以定量分析的結(jié)果為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)地震數(shù)據(jù)的有效分析，主要包括：數(shù)據(jù)格式判斷、頻譜分析、F—K譜顯示、數(shù)據(jù)能量統(tǒng)計(jì)、信噪比、分辨率等，從而給工作人員提供評(píng)價(jià)依據(jù)。自動(dòng)評(píng)價(jià)是一種理想的評(píng)價(jià)功能，為了保證評(píng)價(jià)的客觀性和高效性，本系統(tǒng)采用交互評(píng)價(jià)的方法，最終由人工來(lái)評(píng)價(jià)單炮的等級(jí)，將其結(jié)果存人數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)以后的束線品質(zhì)分布統(tǒng)計(jì)等提供依據(jù)。

4.結(jié)語(yǔ)

采集三維地震勘探是把地震方法擴(kuò)展到三維空間，在野外數(shù)據(jù)采集時(shí)是在一定的面積上進(jìn)行觀測(cè)。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(shù)據(jù)采集時(shí)單線觀測(cè)，在資料解釋時(shí)橫向上多以地質(zhì)規(guī)律進(jìn)行推測(cè)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(lái)，三維地震勘探以其特有的優(yōu)勢(shì)，在全國(guó)范圍內(nèi)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(kāi)。但這些三維地震勘探多在地震地質(zhì)條件較好，地勢(shì)平坦的地區(qū)進(jìn)行。為各地生產(chǎn)礦井的合理布置與掘進(jìn)提供了準(zhǔn)確可靠的地質(zhì)資料，給礦區(qū)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

煤礦三維地震勘探質(zhì)量管理信息系統(tǒng)實(shí)時(shí)地跟進(jìn)每天的生產(chǎn)工作進(jìn)度，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和管理，提高了三維地震勘探施工質(zhì)量，對(duì)后期的資料處理質(zhì)量和解釋精度起到促進(jìn)作用。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的礦區(qū)，三維地震勘探施工條件較特殊，加強(qiáng)野外施工質(zhì)量管理尤為關(guān)鍵，通過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，有助于礦區(qū)工作人員參與外生產(chǎn)，也有助于監(jiān)理、礦區(qū)技術(shù)人員規(guī)范化、序化管理。

【參考文獻(xiàn)】

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