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地震勘探采集仪器应用

2015/08/18 阅读:

1目前主流节点仪器的性能对比

目前采用节点技术的新一代勘探仪器,无线的居多。除了上文提到的GSR无线节点仪器,还有Fairfield公司生产的ZLandNode陆地采集设备(该公司有多种节点[4],其中Z700和Z3000适应于深水作业)和Sercel的Unite系统等。对于无线节点仪器需要关注:节点单元的内存容量;节点单元的供电方式和续航能力;外置检波器的兼容能力;数据回收的方式;是否可以实现实时QC数据回传;是否有防盗功能;节点单元的重量,这7个指标。FairfieldNodal公司的ZLand节点仪器[5]是该公司主打陆地无线采集设备,它将锂电池、记录模块和检波器集于一身。Zland无线节点内部存贮容量为2GB,检波器使用OYO公司的GS-1检波器,或者CT-30芯体。因为内存储容量和锂电池待机能力的瓶颈,Zland仪器稍逊色于同类其他的GSR和Unite。但是Zland就是因为相对高度的集成恰好诠释了节点技术。前期节点的野外放样都借鉴了GSR无线节点的模式,其使用GeoXT和GISMAP类似于Rumelia项目GSR无线节点施工流程。

作为欧洲大陆采集设备研发商Sercel,自己的UniteRAU也成为节点仪器市场的新星。Unite相对其他节点仪器有以下5点优势:1)足够大内存容量。8GB是世界节点仪器之最。2)灵活的供电方式。内置电池是备用,外部电池根据用户自己需要。3)数据回收方式灵活。除了可以像其他无线节点设备一样,可以站体整体回收连线下载,在野外也可以通过Harvester连接CAN无线回收1Km内的节点数据。4)可以和有线传统的采集设备428XL混用,为业界保守人士接受新节点设备提供了一个良好的缓冲。5)强大的内存和强劲的供电,保障Unite系统在野外长时间连续工作的能力。三家主流无线节点仪器可以满足不同层次的物探承包商的需要,其性能对比见表1。从操作难度和劳动量来讲,笔者更倾向于OYO公司的GSR,经过鲁曼拉项目的实践,GSR无线节点具有操作简单,重量轻和记录时间长等优点。

2508XT新一代节点技术仪器

Sercel公司于2013年9月发布了新一代地震勘探仪器508XT,该仪器采用X-Tech构架,颠覆传统的仪器理念,吸收节点技术,目标是使带道能力达到1百万道[6]。508XT将有线系统和无线设备Unite结合在一起,可以实现混用,继承了428XL的这一便捷功能,最值得人关注的是野外设备大大简化。在508XT系统中没有交叉站(Laux)和电源站(laul)独立设备,野外控制、数据存储和数传单元被CX-508这一种地面设备实现,如图3所示。该系统之所以继承了节点技术,是因为CX-508实际上是一个节点单元,它的内部也有4GB的内存冗余。每一个CX-508在排列上可以管控64道FDU-508或者74道DSU1-508(都是55m线缆距)。CX-508除了管理节点单元之外,也代替了交叉站的角色,使用光缆交叉线传输速率可以达到1Gbps.而大线传输速度也因为节点技术和CX-508单元的优势的结合可以达到40Mbps。节点技术的应用,使508XT有了大线数据传输冗余的优势。当通往仪器车的线缆不畅,该冗余在4ms采样率的情况下,数据存储在CX-508内存当中,可以容纳至少15天的连续数据量。CX-508结合无线电台技术,在有线数据不畅情况下,也可以通过CX-508无线连接实时QC。508XT倡导零等待时间,野外节点单元CX-508有三种模式:Testing、Standby、Acquisition。根据生产的需要可以设置连续采集或者阶段性的采集,不会因为大线故障或者仪器车搬点而停止采集。与所有的节点仪器一样,508XT对GPS的依赖性很强,地面设备CX-508和UniteRau等都内置了GPS。

GPS除了同步采集之外,对于RAU还有定位甚至防盗的作用。508XT可以实现有线和无线RAU的混用,如图4所示。无线的设备也可以通过CX-508实现实时的QC信息,当有线排列“失联”之后,CX-508启动无线工作模式,除了不能回传地震采集数据外,实时QC电瓶管理等信息可以通过无线回传,此时的CX-508无线最大回传距离为1km。

3结束语

根据近几年节点仪器发展的趋势,未来节点仪器的发展特点,甚至可以说整个地震勘探仪器的发展走向有以下6个特点:1)由之前的“盲采”逐步实现实时QC。2)节点理念由无线走向有线采集设备,有线无线混合使用。3)电源管理更加优良化。4)节点单元的存贮容量更大。5)对GPS的依赖程度更大,有的可以实现防盗。6)与单点接收Q技术、高密度采集和新的施工方法紧密结合。面对高速发展的技术装备,石油勘探仪器的工程技术人员不能墨守成规,只有不断地学习吸收新的技术和理念,才能满足时代需求。

作者:封召鹏 单位:西安石油大学  中国石油东方公司国际勘探事业部

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