复杂障碍区可控震源施工质量管理探索及效果

陈敬国，李海东，王瑞贞，杜武智，姚京耀，付 滨

中国石油集团东方地球物理公司华北物探处 （河北 任丘 062552）

同口西三维项目意义重大，近年在同口洼槽及周边钻井发现一批有利勘探目标，表明该区有较大勘探潜力，是蠡县斜坡实现储量接替和形成规模储量的现实地区。另外冀中探区地表情况较为复杂，障碍物类型多，村庄连片，水系发达，树林苗圃密布，该项目也是环渤海湾地区第一个复杂障碍区低频震源宽频激发三维地震采集项目。笔者紧密围绕甲方的地质需求，超前谋划、整体设计、精细策划施工组织、创新规划震源施工路线，做好质量控制管理、保证采集资料质量，确保了项目的成功运作，取得了良好的效果。

1 充足的设备资源投入

1.1 低频可控震源

该项目前期投入东方地球物理公司自主研发的最新最先进的低频可控震源[1]——KZ28(BV-620LF)7台，后考虑勘探程度和临近春节欲在春节前完成项目采集，华北物探处加强沟通，取得东方公司领导及装备服务处的大力支持，再争取到1台的使用权，形成4组震源（每组2台震源）的交替扫描施工[2]，为三维项目的成功运作奠定了设备资源基础。

1.2 高精度航拍照片

冀中复杂地表区可控震源在作业时间窗口有限的情况下作业，采集设备和人力资源有限必然对采集效率有较高的要求，自然高精度的航拍工作不可或缺。高精度航拍较之与以往地形图、免费卫星照片、购买卫星照片，航拍资料体现全面、清晰、及时、准确、自主性强的特点[3]。

为了及时准确取得更高精度的地表信息，施工前华北物探处考虑本地区冬季多雾，提前谋划，择机组织对工区进行了航拍。如图1所示，航拍资料地表信息更加清晰、及时、准确。高精度航拍照片的获取为后续的施工组织、震源路线设计等工作的有序开展打下了坚实的基础。

图1 航拍照片与卫星照片对比效果

1.3 检波器打眼机

检波器埋置要求做到“平、稳、正、直、紧”，目的是保证检波器与大地的良好耦合，提高地震波的接收效果。传统的检波器埋置用镐刨的方式，已经不能满足冬季坚硬地表施工质量和效率的要求。基于此现状,华北物探处研发了具有自主知识产权的检波器打眼机[4]。坚持打眼机在使用中持续创新、研发（图2），适应不同地表要求，保证耦合效果。检波器打眼机的推广应用，增强了接收效果，1串检波器接收达到了以往2串检波器的接收效果,最终采用了1串检波器接收，保证质量的同时也减少了检波器数量和人员的投入,降低了勘探成本,提升了生产效率。

2 先进的项目运作意识

2.1 谋划准备

1）技术储备超前。从2012年开始，中国石油东方地球物理公司华北物探处（以下简称华北物探处）着手东部复杂地表可控震源激发技术的储备工作，3年时间完成试验攻关项目3个，复杂地表区可控震源激发由理想变成了现实。

2）技术设计超前。2014年10月初甲方部署完毕，10月31日华北物探处完成了技术设计初审，11月5日完成了复审，11月20日完成了设计终审。在正式采集前50d完成了技术设计，为项目运作提供了充足的野外准备时间。

2.2 技术应用“四首次”

1）首次可控震源规模生产。新《安全生产法》和新《环境保护法》颁布实施后，绿色勘探迫在眉睫。该项目是首次在冀中复杂地表区实施的低频可控震源宽频激发规模化生产项目。对震源不易、不宜进入的区域采用井炮补开口。

2）首次低频震源宽频激发。采用大吨位低频可控震源BV-620LF激发，低频（起始频率1.5Hz）信息吸收衰减慢，穿透能力强，有利于提高中深层资料的能量和信噪比。

3）首次室内点位避障设计。按照“就近”的原则布设激发点，使实际点尽量靠近理论设计位置，以确保覆盖次数、近中炮检距、方位角尽量均匀合理。如对于东西窄南北长的障碍物尽量在东西两侧加密炮点；对于东西宽南北窄的障碍物尽量布在南北两侧互补线上加密炮点。设计不理想时，可以进入 “踏勘-分析”循环系统多次踏勘。

4）首次应用地理信息系统。首次全面使用ArcGIS地理信息系统软件[5]，实现所有炮点室内设计、野外放样，确保观测系统属性均匀。

2.3 生产组织“三精细”

图2 检波器打眼装置

1）精细路线踏勘。震源路线设计组结合飞行踏勘数据体，进行逐点踏勘，逐点落实。“分区分块”设计震源行走路线，对每条路线进行实地踏勘、分析，确保震源到点方便、快捷。震点设计原则：炮点尽量均匀规则，震源不掉头，减少绕行。

2）精细推演论证。针对同口西三维项目首次在冀中复杂地表区实施大规模可控震源施工，华北物探处组织机关、二线、地震队以及一体化单位召开针对本项目的生产协调会，安排部署项目运作的关键事宜。同时为保证本项目顺利实施，物探处安排机关生产管理部门和地震队背靠背编制生产组织模式，并进行对比答辩，优选最佳方案。

3）精细生产组织。及时调整SPS编排顺序，缩短仪器操作员寻找炮点时间，调整后仪器操作员迅速找到了即将放炮的点，较以往每炮加快2～3s。持续加大资源投入，满足复杂地表高效采集需求。

3 扎实的质量控制措施

3.1 健全1个质量管理体系

地震队建立健全的质量管理网络，成立以队经理为组长的项目质量管理小组，质量管理施行属地管理和直线管理，具体工作落实到人。施工前制定有针对性的《质量控制计划》，将质量管理工作做到超前化、程序化、规范化、严格化。

3.2 落实2种技能培训方式

一是前期培训。理论与实际相结合，转换工区培训，开展技术标准规范、技术设计及甲方相关要求培训；低频震源宽频激发新技术培训。二是持续培训。施工过程中，SPS编排、震源任务分配、区块划分、新技术磨合等问题通过周质量分析会、班组现场分析会、晨会、专题会等形式得到及时解决，确保项目质量的受控性，确保优质、高效采集。

3.3 抓好7个重点关键环节

做到所有工序都有人负责把关，推行各工序在做好本道工序的同时，为上道工序把关，为下道工序负责。同时每个关键班组重点抓好关键环节的关键工作，关键班组的关键环节具体见表1。

3.4 强化4个层级检查的整改与落实

现场通过班组自查、质检组核查、甲方代表及驻队监督巡查和来访者抽查等形式，实现了野外作业质量的多层次、全覆盖、100%到位检查。同时要求发现问题及时整改，落实并执行 “发现问题-及时上报-及时整改-及时反馈”的质量管理循环闭合工作机制，不让问题过夜，不让问题转移等，确保不让问题成为问题。

表1 质量管理的关键环节统计表

3.5 采集资料现场“4步法”监控

第1步，仪器操作员监控：仪器主机监控，震源扫描信号的推送与返回，强干扰、排列监控和站体监控；第2步，上车解释员监控：原始单炮监控，能量、信噪比、频率、辅助道及整体品质变化监控；第3步，内业解释员监控：核查野外采集质量工作，数据品质监控，能量、频率、信噪比、干扰、辅助道和整体品质监控与评价；第4步，处理质控员监控：GeoEast质控评价，震点偏移、掉排列、能量和干扰检查。

3.6 发挥监督在质量管理方面的积极作用

对待监督，秉承“立足基础工作交流、关注重点质量班组、强化质量检查与改进”的工作方针，工作中积极吸取监督在质量管理方面的经验，不断提高工作要求。针对监督发现的重点质量问题，找主管领导进行强化沟通。强化现场联合检查，发现问题及时沟通解决，确保施工质量。

4 良好的质量管控效果

同口西三维野外采集工作历时35d，共完成有效炮点26 386个，提供了2套完整的数据体。最高日效2 064炮，平均日效1 508炮。项目运作过程实现了总体的平稳有序。

目前项目的野外采集工作已经结束，取得了较好的采集效果，单炮一级品率达91.04%，高出合同要求16个百分点，实现了全区空炮率为零、废品率为零、质量事故为零、无甲方质量投诉事件，整个项目实施质量管理体系平稳运作。

处理剖面显示：与以往资料相比，资料品质稳定性好、能量足、波组特征明显、目的层连续性好、信噪比高、频带宽，能够很好地满足资料处理、解释的需求。

[1]陶知非，赵永林，马磊.低频地震勘探与低频可控震源[J].物探装备，2010，20（1）：1-5.

[2]延东亮.两组震源交替扫描激发方式[J].物探装备，2005，15（3）：178-180.

[3]翟俊伟，陈友杰，李国顺,等.无人机航拍影像在复杂区地震勘探中的应用[J].青海石油，2013，31（3）：12-16.

[4]戴树敏，张水生，陈敬,等.检波器成孔车的研制与应用[J].物探装备，2014，24（1）：65-69.

[5]朱锦，李燕，吴绍玉,等.地理信息数据库的创建及其在物探生产中的应用[J].物探装备，2013，23（6）：397-402.