1、地震数据头段信息在现场质控中的简单应用汇总非常规地震头段信息在现场QC处理中的探索和应用摘要：随着勘探技术水平和采集记录系统的发展，地震记录中的信息越来越丰富，对采集数据的质量要求越来越高，这对现场QC质控也提出了更高的要求。本文从地震记录数据记录的头段信息出发，探索头段信息在现场QC质控中的应用。这些非常规的头段信息在精细处理中几乎都不用，但是在现场质控中有着很重要的作用，可以做为现场处理质控中的辅助质控手段。关键词：非常规 地震头段信息 现场QC质控1 引言野外常规的现场质控包括对采集参数、环境噪音、震源信息、记录系统和导航定位数据质控，通过这些质控来保证野外数据采集的质量和完整性。随着勘
2、探技术和设备的不断发展，各大石油公司对采集数据的质量要求越来越高，现场质控的内容也更复杂，技术要求也更高。特别是在记录设备和系统飞速发展的今天，地震记录信息十分丰富，如何发挥这些记录信息的作用成为摆在地球物理工作者面前的课题。常规的质控所依赖的信息主要来源是地震资料和野外班组的记录，很少利用地震数据的头段信息，尽管90%的头段信息在现场处理和精细处理中几乎没有用到，但是部分头段信息在实际质控中有非常大的意义。本文主要探讨利用丰富的非常规头段信息来质控野外采集资料。2 地震数据格式目前野外地震记录格式是国际通用的按道序排列的标准格式SEG-D，应用较多的版本为SEG-D REVISION 1.0
3、。SEG-D REVISION 1.0的头段主要包括通用头块、通道组头块、扩展头块和外部头块；SEG-D REVISION 1.0的道头主要包括标准道头和扩展道头。其中外部头块和扩展道头里记录了丰富的设备状态信息，利用这些信息可以质控枪、检波器和电缆的工作状态，确保设备的安全和可靠性，保证资料的质量，减少野外的废线率，提高采集效率和质控质量。图2-1：SEG-D REVISION 1.0的头段格式图2-1：SEG-D REVISION 1.0的道头格式通用头块：3个32字节的通用头块。记录的信息主要包括有文件号、数据格式、采集时间、采样率、通道数等。通道组头块：16,32,48或者64个通道组
4、。通道组头块记录的信息主要包括通道组号、记录道数、滤波参数、采样点信息等。扩展头块：1个1024字节的头块。一般记录采集记录系统信息，包括采集系统状态、电缆状态和数字包数据等信息，包括采样长度、炮号、磁带号、序列号等。外部头段：主要记录的是定位信息和枪控信息。定位信息主要包括船位、水深、航速、炮号等；枪控信息主要包括气枪容量、压力、深度等 标准道头：20字节。记录的信息包括文件号、通道号等。扩展道头：7个拓展道头。主要包括检波器的电容值、低切值、漏电阻值和电缆灵敏度等。3 野外质控3.1 卸道头和格式转换在野外地震采集资料质控中，通过卸道头和格式转换，可以查看头段和道头信息。根据SEG-D R
5、EVISION 1.0的格式以及相应头段、道头信息的位置，转换成十六进制后可以很容易的查看每个头段信息的物理意义，如下图3-1所示是通用头块的信息，图3-2是外部头块的信息，图3-3是道头信息。（按行看，括号里面显示的是图中标颜色部分的内容，括号前表示的是图中标颜色部分的物理信息和意义）图3-1：通用头块信息图中带颜色的部分分别表示的物理意义是：文件号： 1799（9917）格式： 8058（5880）代码： SEAL（000000000200）采集年份： 2014年 (14)时间： 01：06: 56（015606）厂商代码： 13采样率： 2ms （20） 录类型： 正常采集（8）通道组数
6、： 16扩展头块数： 32扩展文件号： 1799（000707）扩展记录长度：8192（002000）通用头块号： 2 （02）炮点号： 1799（ 000707）通用头块号： 3 （03）图3-2a：外部头块信息（导航信息）图中带颜色的部分分别表示的物理意义是：导航道头标志：$1头块长度： 1236上线状态： online （03）响炮时间： 01:56:06年份： 2014年炮号： 1799船位： 纬度26.852630 经度121.580544 水深： 72.8米船航速： 4.0节图3-2b：外部头块信息（枪阵信息）图中带颜色的部分分别表示的物理意义是：子阵数量： 4自激枪： 0（00）
7、总同步误差： 1/10ms（008）震源容量： 4200子阵压力： 1阵2025，2阵2028，3阵1990，4阵2002图3-3：地震道道头信息图中第一行是标准道头，后面行表示的是扩展道头信息。图中带颜色的部分分别表示的物理意义是：文件号： 1799fchan ： 000003电容值漏电阻值灵敏度值3.2 头块信息解编和应用通过第2部分对地震数据格式的了解以及头块信息的位置和意义，在磁带数据解编的过程中很容易把相关信息解编出来。解编之后，利用处理软件，把信息赋给道头，方便后续的处理和应用。野外采集过程中，设备是不停的运转的，故障率高，随着勘探要求的提高，对设备的稳定性和定量分析越来越重视，只
8、有及时的反应出设备的状态，才可以从源头上确保采集资料的品质。常规质控解编的都是外部头块的信息，外部头块信息一般都是固定的，提前设置好的信息，不能实时反应设备的动态情况。头块和道头包含丰富的设备动态信息，提取这些信息，绘制曲线，直观和定量的对定位数据、枪控数据进行质控，满足野外质控的高标准要求。3.2.1 震源压力定量质控在野外气枪的压力是靠压力传感器来监控的，但是压力传感器传回的数据具有延迟性，不能实时的进行监控。现场处理在野外常用的就是近场检波器数据，通过近场建波器来质控枪阵的状态，但是近场检波器数据只能定性的分析数据，不能定量的分析结果。通过常规的近场检波器数据质控方式，可以定性发现压力过
9、低或者过高（如下图3-4），但是不能定量的告诉我们压力是多少。因此，通过提取枪控信有关各阵列的压力值，并绘制曲线，定量的对枪控压力进行分析，质控结果更准确，如下图3-5。图3-4：常规质控（定性分析枪阵压力低）图3-5：单道剖面和压力曲线（定量显示枪阵的压力）图3-4在近场数据剖面图上直观、定性的看到3阵的压力值过低，原因是因为空压机故障。虽然现场质控的结果与实际压力低的情况一致，但是不能定量的反应出枪阵压力的具体情况。只有提供准确的压力值，野外监督才能根据采集和监督标准对资料进行评价和取舍。所以及时、准确、有效的提供压力值在野外处理和质控中十分重要。图3-5显示的是单道剖面，剖面上显示的是压
10、力曲线，很直观和定量的分析枪阵的压力值，为后续资料的取舍和处理提供了依据，确保了野外资料的品质和质控的及时性。3.2.2 震源容量定量质控震源容量是SED设计好的一个参数，容量的大小直接影响到子波形态。在采集过程中，经常需要根据震源组合标准进行开、关枪操作，关掉工作不稳定的气枪，打开备用气枪，但是不能完全排除因为人为原因而造成的错开、错关枪的情况。常规质控是利用近场检波器数据定性了解开关枪位置，并与仪器的开关枪记录进行一一核对，如3-6所示。而通过道头解编和显示，可以定量的分析震源的容量变化，图3-7定量显示开关枪后震源容量值。图3-6：近场检波器数据（定性分析关枪） 图3-7：震源容量（定量
11、显示开关枪前后震源容量）3.2.3 震源同步性定量质控野外地震采集标准中规定气枪的同步误差不能超过1ms，通过对气枪同步误差的监控，对于同步误差超过1ms的单炮作废炮处理，并按要求下线后及时修理或更换气枪。如图3-8为气枪同步误差显示图，图中曲线尖跳部分表示同步误差超过1ms，这部分炮当作废炮处理。图3-8：震源同步延迟（同步误差大的作废炮处理）3.2.4 检波器漏电阻值定量质控检波器漏电会产生漏电噪音，一般可以直观的在单炮上显示，如下图3-9所示，但是对于轻微漏电的情况，则很难在单炮上发现，除非将炮集抽成共检波点道集。通过解编头段信息并提取检波器漏电阻值，可以定量质控检波器是否漏电。正常工作
12、的检波器漏电阻值是一个固定值，漏电的检波器，漏电阻值会有明显变化，如下图3-10，对于低于或者高于该固定值的检波器要特别注意，可以在此基础上结合仪器的日检、月检来维修或者更换检波器。对于电缆不稳定或者容易产生故障的情况下，可以通过漏电阻值道头来质控，将地震数据抽成共检波点道集进行质控，时刻监控检波器的状态，保证野外采集资料的可靠性。图3-9：漏电在单炮上的显示图3-10：漏电阻值定量显示（部分检查器出现异常值）3.2.5 采集船船速定量质控根据质量标准体系要求，在采集过程中，船航行的速度要控制在一定的范围内，太小影响采集效率，太大又会造成丢炮或者枪压力过低的情况，另外背景噪音也与船速有一定的关
13、系。通过在噪音分析图上显示船速对比分析，可以了解环境噪音值变化的原因，如图3-11，rms噪音下降的原因是采集船船速降低了。图3-11：船速减低，背景噪音也降低4 总结地震数据头段里面记录了丰富的信息，这些信息不仅包括采集参数、施工参数，还包括设备的属性、状态。根据SEG-D的标准格式，在解编过程中可以选择性的提取有用信息，辅助现场处理人员进行非常规质控检查。特别是外部头块和道头信息里面包含很多关于设备的信息，例如气枪容量、压力、深度等，提取这些信息，可以定量的质控气枪的工作状态，保证从源头上控制资料的品质，从而满足现在勘探任务的要求。通过提取采集资料记录的头段和道头信息，可以定量的质控数据，不仅丰富现场处理质控手段，而且满足高标准、高要求、高技术的质控需求，为后续的精细资料处理打下坚实的基础。因此，在勘探技术和设备飞速发展的今天，非常规头段信息在现场QC质控中的作用也将越来越明显和重要。
