模塊化氣槍震源的探索與應(yīng)用

賀峰

【摘 要】模塊化震源是為了實(shí)現(xiàn)氣槍震源便攜而化整為零整裝震源的一種稱謂，其特點(diǎn)是在可完成地質(zhì)任務(wù)和安全的前提下，便于運(yùn)輸、便于搭建、便于在內(nèi)陸水域作業(yè)。2011至2013年，勝利分公司三次承接的江漢油田江陵凹陷三維項(xiàng)目穿越長(zhǎng)江的氣槍激發(fā)任務(wù)，是我們?cè)谀K化震源應(yīng)用方面進(jìn)行的一次有效地嘗試，取得了良好的效果。

【關(guān)鍵詞】常規(guī)氣槍震源；模塊化震源；便攜；內(nèi)陸水域

0.前言

2011年至2013年，勝利分公司三次配合江漢物探順利完成了江陵凹陷沙市南、李埠南以及金家場(chǎng)三維項(xiàng)目的地震施工，它是物探勝利分公司在現(xiàn)有的設(shè)備條件下參與內(nèi)陸江、河氣槍震源施工的大膽嘗試，也是我們的常規(guī)氣槍震源設(shè)備以模塊化施工運(yùn)行的第一次，它充分檢驗(yàn)了現(xiàn)有設(shè)備模塊化運(yùn)行的可行性，體現(xiàn)了公司氣槍震源設(shè)備特定工作條件下的生產(chǎn)能力。

1.發(fā)展海上模塊化氣槍震源的意義

淺水震源按氣槍震源與船舶的不同固定方式，可將其分為常規(guī)式氣槍震源船和模塊便攜式氣槍震源系統(tǒng)兩種。

常規(guī)式氣槍震源船是按照震源系統(tǒng)的配置特點(diǎn)、工作特性和區(qū)域施工要求，而建造的具有特殊要求的專用震源船舶；把氣槍震源設(shè)備安裝、固定在該船的特定區(qū)域，相對(duì)固定，不再?gòu)脑摯喜鸪?/p>

便攜式氣槍震源系統(tǒng)是把氣槍震源設(shè)備制作成相對(duì)獨(dú)立的工作模塊。其最大特點(diǎn)是，可以很方便地從一個(gè)地方快速地運(yùn)輸?shù)搅硗庖粋€(gè)很遠(yuǎn)的海域或內(nèi)陸江湖，免去了讓震源船長(zhǎng)途遷徙或把船進(jìn)行整體吊裝的麻煩。

便攜模塊式氣槍震源系統(tǒng)一般有集裝箱式的高壓空氣機(jī)組（包括空壓機(jī)、原動(dòng)機(jī)、操控系統(tǒng)、高壓氣瓶、管匯、漁人閥等）、槍架液壓及控制系統(tǒng)、整體炮纜及氣槍陣列收放系統(tǒng)、氣槍控制系統(tǒng)、綜合導(dǎo)航系統(tǒng)、發(fā)電供電系統(tǒng)等六大部分組成。

2.公司常規(guī)震源船模塊化運(yùn)行的可行性分析

物探勝利分公司的勝利703裝配的都是美國(guó)生產(chǎn)的BOLT 2800XXL氣槍，擁有同樣2070立方英寸的氣槍容量和同樣的氣槍陣列組合、同樣便攜可拆的longshot氣槍控制系統(tǒng)及綜合導(dǎo)航定位系統(tǒng)；下面就703船的高壓空氣機(jī)組、液壓槍架及氣槍陣列系統(tǒng)實(shí)施分析，探索其模塊化運(yùn)行的技術(shù)可行性。

2.1高壓空氣機(jī)組

勝利703船裝配兩臺(tái)英國(guó)生產(chǎn)的H2250型空壓機(jī)，排氣量為425f3/min，運(yùn)行多年來(lái)，性能穩(wěn)定，但空壓機(jī)組裝配在甲板以上的機(jī)艙內(nèi)，拆裝該空壓機(jī)組必須吊走整個(gè)艙室，工作量很大，同時(shí)，機(jī)組有較為復(fù)雜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，空壓機(jī)組的吊裝勢(shì)必影響控制線路，另外，該機(jī)組的冷卻系統(tǒng)使用的是勝利703船底巨大的龍骨，如果使用該機(jī)組，冷卻系統(tǒng)的改造也是一個(gè)巨大的工程。

2.2氣槍陣列

勝利703船的氣槍容量為2070立方英寸，氣槍工作壓力2000psi，陣列形式為：2×（40×2+55×2+55×3+80×3+110×4），單邊陣列分為前后兩段，前陣列氣槍容量為710立方英寸，橫梁長(zhǎng)度為9米；后陣列氣槍容量為1360立方英寸，橫梁長(zhǎng)度為7.5米，這樣就能根據(jù)不同客戶的施工要求，實(shí)施可能的全陣列激發(fā)或半陣列激發(fā)。

2.3液壓槍架系統(tǒng)

勝利703兩船槍架所采用的樁腳式固定，拆卸、安裝極為不便，同時(shí)兩船槍架的液壓及控制系統(tǒng)無(wú)法實(shí)施完整的拆除及異地裝配。

2.4結(jié)論

第一，購(gòu)置一臺(tái)設(shè)計(jì)壓力為14—25MP，排氣量為10m3/min的集裝箱式的空壓機(jī)組，第二，設(shè)計(jì)制造一套側(cè)掛、擺臂式、便攜可拆的液壓起吊系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)氣槍陣列的收放，這樣，就能完整地配套我們的模塊化氣槍震源系統(tǒng)。

3.模塊化震源的探索與應(yīng)用

3.1荊州南三維項(xiàng)目的運(yùn)行

2011年3月至4月，勝利分公司配合江漢物探完成了荊州南三維項(xiàng)目，該工區(qū)地處荊州、沙市，跨長(zhǎng)江施工，本著安全、快速、有效的目的，認(rèn)真做了調(diào)研分析，依據(jù)客戶的施工要求，拿出了可行的實(shí)施方案。

3.1.1便攜可拆式液壓起吊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

氣槍支架的組合尺寸為：長(zhǎng)6米，寬3米，高2.55米，陣列的懸掛方式采用側(cè)掛擺臂式。液壓絞車(chē)、液壓缸、液壓泵站、液壓操控系統(tǒng)按705規(guī)格、參數(shù)設(shè)計(jì)建造，便于通用互換。

3.1.2震源設(shè)備、高壓氣路及控制系統(tǒng)便攜的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該項(xiàng)目使用的是蚌埠生產(chǎn)的空壓機(jī)組，勝利703船漁人閥、氣瓶、管匯及槍控、導(dǎo)航系統(tǒng)。

3.1.3氣槍陣列的設(shè)計(jì)與選擇

根據(jù)江漢物探資北三維項(xiàng)目技術(shù)要求，利用703的吊槍橫梁及后陣列容積為110和80立方英寸的氣槍搭建陣列，最終，我們選定了以確保穿透力為主的2×（4×110+3×80）總?cè)萘?360cuin的陣列結(jié)構(gòu)，經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)，滿足了江漢物探的技術(shù)要求。

3.1.4船舶的選擇及設(shè)備安裝

依據(jù)空壓機(jī)組、液壓槍架、陣列等附屬設(shè)備的外形尺寸及安裝方式，租賃了一艘凈甲板長(zhǎng)度為15米的內(nèi)河船。

該工區(qū)我們從設(shè)備啟運(yùn)到工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試，具備施工能力用了7天的時(shí)間，每天生產(chǎn)時(shí)間大約6-8小時(shí)，最高日產(chǎn)480炮，到生產(chǎn)任務(wù)結(jié)束，氣槍、槍控、震源設(shè)備等運(yùn)行良好；設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)、所得資料品質(zhì)得到了甲方的認(rèn)可。

3.2李埠南、金家場(chǎng)三維項(xiàng)目的運(yùn)行

2011年11月至2013年1月期間，我單位又兩次中標(biāo)江漢物探高精度三維項(xiàng)目長(zhǎng)江水域的地震采集，兩塊工區(qū)相鄰，采用同樣的施工方法，同樣的氣槍陣列組合，長(zhǎng)江呈東西向穿越工區(qū)。

依據(jù)江漢施工的技術(shù)要求，仍采用勝利703船的全陣列施工，這樣我們將以上框架式氣槍支架實(shí)施了擴(kuò)展，增加了一套長(zhǎng)度為8米的框架結(jié)構(gòu)，將寬3米的框架增加為5米；整體框架的寬度可以做到3米、4米、5米可調(diào)，保證以后不同客戶的需要。

兩個(gè)高精度三維項(xiàng)目，水上共計(jì)生產(chǎn)1萬(wàn)3千余炮，合格率99%，優(yōu)良率95%，資料品質(zhì)得到甲方的一致好評(píng)。同時(shí)，在穿越沙洲施工時(shí)，經(jīng)過(guò)我單位技術(shù)人員縝密的技術(shù)攻關(guān)，反復(fù)論證、修改和試驗(yàn)，終于攻克了單氣槍震源激發(fā)雙地震儀器同步接收的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了單氣槍震源激發(fā)，同步啟動(dòng)兩臺(tái)儀器記錄的工作模式。

4.效益分析

（1）模塊震源，從設(shè)備啟運(yùn)到工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試具備生產(chǎn)能力，時(shí)間短，效率高，安全可靠，免去了震源船舶長(zhǎng)途動(dòng)遷，過(guò)程管理的費(fèi)用，可節(jié)約大量的資金費(fèi)用，所獲資料品質(zhì)等同于常規(guī)震源。

（2）開(kāi)辟了公司震源設(shè)備內(nèi)陸江河施工的先河，檢驗(yàn)了公司現(xiàn)有設(shè)備模塊化運(yùn)行的可行性，以及特定工作條件下的生產(chǎn)能力。

（3）攻克了水上作業(yè)單氣槍震源激發(fā)雙地震儀器同步接收的技術(shù)難題，為海上勘探富含屏蔽層地下構(gòu)造的氣槍震源延時(shí)爆炸激發(fā)問(wèn)題的解決奠定了基礎(chǔ)。

（4）為公司震源設(shè)備的模塊化運(yùn)行搭建了技術(shù)平臺(tái)，積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為我們下一步開(kāi)辟新的勘探市場(chǎng)奠定了基礎(chǔ)。

5.結(jié)束語(yǔ)

模塊化震源適合于長(zhǎng)距離陸路運(yùn)輸、便于搭建、作業(yè)范圍廣闊，有良好的勘探市場(chǎng)，我公司震源設(shè)備三次江漢物探三維項(xiàng)目的模塊化運(yùn)行，充分展現(xiàn)了我公司內(nèi)陸水域、海外項(xiàng)目模塊化運(yùn)行的能力，它將為我們開(kāi)辟新的地震勘探市場(chǎng)帶來(lái)更大的機(jī)遇。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]中國(guó)船級(jí)社.鋼質(zhì)海船入級(jí)規(guī)范.人民交通出版社，2009.08.

[2]謝榮.船舶檢修技術(shù).人民交通出版社，2006，07.

[3]江漢.物探李埠南高精度三維地震資料采集施工計(jì)劃，2012，09.