光电转换技术在428XL仪器中的应用
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2019年8月杨探装备第29卷第4期在428XL 系统中将DSU3用作DSU1浅析吴青松**吴青松,男,1985年出生,工程师。
2008年毕业于长江大学測控技术与仪器专业,学士学位,现从事仪器技术支持服务及相关设备 检维修、管理等工作.(中石化地球物理有限公司装备管理中心;江苏南京210000)吴青松.在428XL 系统中将DSU3用作DSU1浅析.物探装备,2019.29(4) :245-247摘要428XL 系统常用的数字采集链有三分量和单分量两种,三分量站与单分量站都有垂直方向分量。
三分量采集站在使用时同时接收三个方向分量数据。
在某高密度勘探项目生产过程中,因DSU1链数量不足,使用了部分DSU3链用作DSU1链。
本文介绍了将DSU3链用作DSU1链的方法及注意事项。
关键词 428XL 系统 数字采集链 DSU3 DSU1Wu Qingsong. Analysis of using DSU3 as DSU1 in 428XL system. EGP, 2019.29(4) :245-247Abstract 428XL system common digital link includes two sorts : three-component and one-component. Both thethree-component unit and one-component unit have vertical components. When the three-component acquisition unitis used, it receives the data of three directional components at the same time. In the high density exploration project of Jiangsu area, DSU3 links are used as DSU1 links because of the insufficient number of DSU3 links. This article introduces the method and matters when DSU3 links are used as dsul links.Key words 428XL system * digital acquisition link,0引言在江苏某地区高密度勘探项目生产过程中,采用的是428XL 单分量数字采集链,因需投入的DSU1采集链道数非常大,施工方DSU1采集链数量不足。
物探领域中 428XL地震数据采集系统的应用研究摘要:地震勘探技术在石油等地下能源的开发中起着重要的作用。
利用该技术可以实现地下能源数据信息的采集分析,模拟绘制地下石油等能源分布图,为石油等能源的开采奠定坚实的基础。
面对数据信息采集,我们可能会遇到各种信号干扰,导致采集的数据信息不够准确,影响能源开采的施工设计。
本文主要介绍了428XL地震数据采集系统的技术特点,并以异常测绘为例,分析了其断层特征和解决方案,为进一步开展物探工作发挥参考作用。
关键词:428XL;物探;数据采集;应用研究地震勘探中经常遇到各种内部及外部因素的干扰,造成数据信息捕获的不精确,从而影响对地下石油等资源分布数据的分析结果。
因此我们在利用信号捕捉设备进行信息的搜集时,必须最大程度的降低其他噪声对搜集结果的干扰,以提升勘探的效果,保证对地下石油等能源分布构造有一个全面详细的了解。
1、 428XL系统介绍428XL属于sercel400系列地震数据采集机制,在采集理念,网络技术,稳定性和安全性方面均超过408UL,并已成功应用于现场。
428XL是408UL的突破和改进。
具体特点如下:(1)开放结构仍然是428XL主机的结构,通过服务器结构和灵活的网络,大大提高了中央录音单元的领先能力。
一条线控制接口盒实际实时采集容量为10000通道/2ms,可将10条线控制接口盒与PC集群连接,实际采集容量为100000通道/2ms。
主要适用于小道具,单源,单接收,高精度,全方位,高密度地震采集。
1.主机配置更加灵活,能够很好的适应不同客户群体的需求。
如果主机配置繁琐复杂,交叉机构的功能将大大削弱。
配置较小的便携式主机428XL只需要一个交叉传输系统,GPS接收机,笔记本电脑和大容量NAS硬盘存储设备。
总体质量只有5公斤,这也是该领域最便携的采集设备。
2.主机处理单元可根据用户需要选择,可通过工作站,PC或PC集群进行处理。
软件操作平台可以是windows、Linux或Solaris。
428XL仪器在高科技大道数地震勘探中故障分析及探讨张恒涛;杨卓【摘要】地震勘探技术不断朝自动化、精准化、大数据采集的方向发展.法国Sercel公司的4 2 8 X L 地震仪器需要不断满足勘探技术的新发展,逐步提升仪器的采集空间.针对4 2 8 X L 地震仪在各种复杂地形,应用不同的激发源方式,及在大道数采集中的故障做了详细分析和探讨,对4 2 8 X L 通讯故障,光缆故障,G P S 授时故障等指出了解决问题的方法,满足了野外生产的迫切需要.【期刊名称】《石油管材与仪器》【年(卷),期】2017(003)006【总页数】3页(P98-100)【关键词】428XL地震仪器通讯光缆 GPS【作者】张恒涛;杨卓【作者单位】东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处华北作业部,河北任丘062552;东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处华北作业部,河北任丘062552【正文语种】中文【中图分类】P631.43随着对能源的需求不断扩大,地震勘探逐步延伸至各种复杂的地区,如沼泽、沙漠、草原、山区、城区等,大道数,数字化,网络技术的应用成为仪器设备的发展趋势。
法国Sercel公司生产的428XL地震勘探仪器已经应用有十几年之久,其内部的软件补丁在不断增加,外部采集设备也存在老化和不断维修的状况。
在草原和城区勘探中一般都采用可控震源,这样可以有效地保护环境,防止对地下和地表的结构进行破坏。
特别是在城区勘探中,可控震源的平板还要加装减震块,以防止对城市路面的破坏,其外表加装隔声装置,以降低生产时发出的噪声对居民产生影响。
可控震源采用内部网络技术和无桩号DGPS导航技术,428XL仪器则采用源驱动技术,外部GPS授时技术,VE464箱体外接GPS定位基准站技术。
当可控震源采用内部网络技术时,428XL仪器震源分组DSD设置如图1所示,要勾选DSD Network,否则428XL与可控震源无法联机。
在城区勘探中,无线电信号干扰频发。
428XL地震仪器DSU3的重要问题分析摘要:2012年到2013年在委内瑞拉JUNIN4项目中BGP投入使用DSU3(数字三分量检波器)15000道,高速高品质圆满完成了此项目,体现了DSU3与常规检波器对比巨大的优势。
但在对于一些问题的探讨如数据冗余重采样问题、噪音值的标定问题,DSU3定向问题以及用地震局域网络数据传输问题,有必要做一探讨,希望能对以后428仪器的野外使用有所帮助。
关键词:DSU3 数据冗余重采样噪音值标定DSU3定向地震局域网络随着勘探技术水平的提高,人们对地震信号的精度要求越来越高,传统的常规检波器获取的信号已经不能满足勘探的需求。
随着微电子芯片技术的不断发展,全新的数字地震传感器应运而生。
它先后由美国I/O公司和法国Sercel公司推出,从单分量发展到三分量。
本文介绍的DSU3数字三分量检波器,每个检波器内装有三个互相垂直的传感器,以记录质点振动速度向量的三个分量,同时记录纵波、横波、转换波。
常规检波器是直接利用运动线圈两端产生的感应电动势作为地震响应信号,而DSU3数字检波器感应的是一个可变电容器微机电系统,英文缩写为MEMS。
当受到地震波激励时,MEMS的电容量发生变化。
通过适当的模拟电路,可以把电容量的变化转换成电压信号,并加以数字化。
在2012年到2013年的JUNIN4项目中BGP投入使用DSU3设备15000道,高速高品质圆满完成了此项目,下面对使用中一些问题做一探讨。
1 数据冗余重采样问题在428XL仪器DSU3使用之前,Sercel工程师告诉我们不推荐单线带道超过300道检波器,仪器单边不超14条线。
但是这不能满足我们生产的需要,向周围施工的白俄罗斯队请教,被告知超过14条线使用没有问题,于是我们按照生产计划施工,但偶尔会出现传输错误,这些数据通过Sercel的重采样技术得到回传。
数其据回传其原理(CRC 错误处理)如下:系统实现了一种算法,允许采集在发生CRC错误时继续进行,而非停止采集并显示错误信息。
428XL在超多道高精度三维地震勘探中的应用作者:沈月芳尤桃如赵长宝刘学勤来源:《沿海企业与科技》2012年第05期[摘要]文章叙述428XL数字地震仪在超多道高精度三维地震勘探中与408XL巧妙混用,既快又好地解决了地震数据的采集、传输、存储记录问题;打破常规采用横向施工方法提高野外施工效率;磁盘巧妙分区解决3490磁带机记录速度慢的问题;增加客户端解决施工中查线速度慢的问题;想方设法巧妙解决428XL仪器与VSP测井仪器精确同步的问题。
[关键词]428XL ;超多道;高精度;三维地震勘探;应用[作者简介]沈月芳,中国石化华东石油局第六物探大队工程师,研究方向:石油物探方法技术研究与应用,江苏南京,210009;尤桃如,华东石油局第六物探大队高级工程师,江苏南京,210009;赵长宝,华东石油局第六物探大队工程师,江苏南京,210009;刘学勤,华东石油局第六物探大队工程师,江苏南京,210009[中图分类号] TP27 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2012)05-0037-0004一、概述某超多道高精度三维地震勘探项目,地处老油区,工区内油管、气管纵横交错。
在150多平方公里的范围内,村庄一百多个,鱼塘几十个。
项目的特点是超多道、高精度、高密度,线多、点多、炮数多。
工区内共布设有28束线,48条测线为一束,总接收线数264条,每条测线的接收道数457道,线间距50m,道间距50m,束线间的滚动距400m。
每一炮的接收道数为108道×48条测线=5184道。
炮线距90m,炮点距80m,总炮数28000多炮,满覆盖叠加面积150多平方公里。
如此多的线数、道数、炮数,以及检波器点的密度、炮点的密度,这在勘探史上是第一次,在三维地震勘探中也是起步阶段。
超多道高精度三维地震勘探也是地质市场下一步的重点发展方向,所以这个项目意义重大,为后续的项目开个好头,同时提供了经验。
PETROLEUMTUBULARGOODS&INSTRUMENTS初投稿收稿日期:2019-09-02ꎻ修改稿收稿日期:2019-10-11第一作者简介:徐积峰ꎬ男ꎬ1973年生ꎬ工程师ꎬ1994毕业于湖南株洲地质学校ꎬ一直从事仪器操作及维修工作ꎮE ̄mail:1159627857@qq.com经验交流一种地震检波器同步触发428XL的方法及应用徐积峰1ꎬ胡㊀婷2ꎬ孔令军1(1.山东煤田地质局物探测量队㊀山东㊀泰安㊀271000ꎻ2.中国地质调查局天津地质调查中心㊀天津㊀300170)摘㊀㊀要:常规的同步触发通常是仪器提供指令ꎬ由编码器㊁电台与爆炸单元共同完成ꎮ而在实际地震采集作业中ꎬ通讯㊁地形以及成型炸药的申请审批等会遇到各种困难ꎮ基于此ꎬ考察比较了428XL采集系统交叉站的XDEV2接口ꎬ探索出一种区别于有线放炮却更简便可靠的同步激发方式ꎬ并结合实际作业中的具体问题进行了简要的分析探讨ꎮ关键词:同步触发ꎻ交叉站ꎻXDEV2接口ꎻNP端口ꎻ爆炸时断信号中图法分类号:P631.4㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:2096-0077(2020)03-0094-03DOI:10.19459/j.cnki.61-1500/te.2020.03.023AMethodandItsApplicationfor428XLSynchronousTriggeringUsingGeophoneXUJifeng1ꎬHUTing2ꎬKONGLingjun1(1.GeologicalSurveyTeamofShandongCoalfieldGeologicalBureauꎬTaianꎬShangdong271000ꎬChinaꎻ2.TianjinGeologicalSurveyCenterꎬChinaGeologicalSurveyꎬTianjin300170ꎬChina)Abstract:Conventionalsynchronizationtriggersinseismicacquisitionareusuallyprovidedbytheinstrumentandareperformedbytheen ̄coderꎬtheradioꎬandtheexplosiveunit.Howeverꎬintheactualseismicacquisitionoperationꎬtherearevariousdifficultiesincommunica ̄tionꎬterrainꎬapplicationandapprovalofexplosivesꎬetc.ThereforeꎬbyinvestigatingLauxᶄsXDEV2interfaceof428XLacquisitionsystemꎬthispaperexploresamoreconvenientandreliablewayofsynchronousexcitationdifferentfromthatinthelinesourceinput(LSI).Abriefdiscussionismadecombinedwithpracticalproblems.Keywords:synchronizationtriggerꎻLauxꎻXDEV2ꎻNPportꎻTB0㊀引㊀言常规的同步触发通常是仪器提供指令ꎬ由编码器㊁电台与爆炸单元共同完成ꎮ但地震高山作业中由于通讯条件有限ꎬ存在一些常规爆炸单元无法克服的死点ꎮ为克服这种困难ꎬSercel公司曾开发出一种有线放炮系统(LSS)ꎬ由有线放炮接口单元(LSI)和握手联络单元(HSD)两部分组成ꎬ提供了一种链接于任意两个采集链中间的移动编码器[1]ꎮ这种方式有效解决了通讯障碍ꎬ但并不能应用于重锤ꎬ夯击ꎬ电火花等无电雷管地震作业ꎮ考虑到当前爆炸用品的安全审批日益严格ꎬ且耗时长㊁成本高ꎬ需要一种无需电雷管和成型炸药的同步触发方式解决上述问题ꎮ基于此ꎬ利用428XL交叉站(Laux-428)提供的XDEV2接口ꎬ探索出一种由地震检波器进行同步触发的方法:在428XLOperation之Explo-IMPULSIVE菜单窗口下ꎬ以Laux之XDEV2端口的P㊁N两个接点为TB信号输入ꎬ作业测线采集链为传输线路ꎬ以爆竹火药等非成型炸药为爆炸源激发地震波ꎬ获得同步触发ꎮ此方法亦适合408XL系统ꎬ为方便论述ꎬ以428XL指代ꎮ1㊀地震检波器同步触发428XL方法同步触发是地震采集作业中对仪器设备最基本㊁最关键的要求ꎮ其延迟时间与数据采集的精确度密切相关ꎬ是仪器研发㊁生产与使用过程中一个至关重要的指标ꎮ49 2020年6月㊀徐积峰等:一种地震检波器同步触发428XL的方法及应用1.1㊀传统同步触发过程分析目前的地震采集作业中通常使用专业的编译码系统ꎬ需要利用电雷管引爆成型炸药ꎮ其过程完全依靠无线电台通讯和编译码器的指令完成ꎮ具体步骤(以428XL为例)为:①操作员发出点火指令Goꎬ激活采集排列ꎻ②排列激活后ꎬ由LCI的Blaster端口MN产生点火信号FO(FireOrder)ꎬ编码器确认点火指令后产生TB信号由LK回传Blastor输入仪器ꎬ激活同步采集ꎮ同时ꎬFO由电台传自译码器启动爆炸端口瞬时放电ꎮ在此过程中ꎬ基于同步的目的ꎬ要求雷管最好为瞬发雷管ꎬ如果雷管有时断ꎬ则采区内所有雷管的延迟时间必须一致ꎻ同时采区内无线电通讯状况良好ꎬ无线中继延迟时间一致ꎬ且不能超过一个采样间隔ꎮ这两个条件缺一不可ꎮ但在实地的野外采集中ꎬ采区山高林密ꎬ无线电台盲区很多ꎬ或者雷管炸药审批手续繁复ꎮ加之地形复杂ꎬ震源车无法作业ꎮ这就需要探索另外的触发办法完成地震任务ꎮ在2019年5~6月份完成的西南某城市地下空间作业中ꎬ由于区内部分地域为丘陵地带ꎬ树深林密ꎬ无法实施原定震源作业ꎮ而采区勘察目的层比较浅ꎬ对激发能量要求不高ꎬ于是进行了相关的尝试工作ꎬ利用Laux-428的XDEV2端提供的TB输入口N㊁P(如图1所示[2])ꎬ将井下检波器引入ꎬ利用爆炸瞬间井下(井口)检波器的瞬时电流启动仪器ꎬ完成同步采集ꎮ图1㊀XDEV2端口N㊁P两点为仪器提供TB输入信号1.2㊀地震检波器同步触发的操作步骤Laux的XDEV2端口是Sercel公司为野外采集提供的LSI(有线放炮)编码器接口ꎬ用于解决通讯困难等不利条件下的作业ꎮ由图1中XDEV2接口的信号分布可知ꎬN㊁P两个触点为TB信号输入端ꎮ也就是说ꎬ如果能在震源爆破的同时ꎬ为这个TB信号输入端口提供第一时间的时断信号ꎬ也就能触发仪器的同步采集ꎮ具体步骤如下:1)操作员在Explo-IMPULSIVE菜单窗口下更改Operation爆炸处理类型中的设备类型和ID号码ꎬ将触发端口由LCI改为Lauxꎬ并输入实地作业中具体的设备号码ꎬ如图2所示[3]ꎮ图2㊀配置触发设备的类型及号码2)拉长TB时窗的长度ꎬ如延长至20000~30000msꎬ如图3所示ꎮ拉长TB时窗长度的目的是确保爆破源的点火爆破时间在仪器的TB窗口之内ꎮ图3㊀拉长TB时间窗口长度ꎬ以获得足够爆破时间3)现场中断炮点附近的任意相连的采集链ꎬ将爆炸处理类型菜单中指定的Laux与之链接ꎬ接通供电小电瓶ꎬ确定供电正常ꎬ保证采集链与Laux接触良好ꎮ将Laux_428的P和N两个触点以固定抽头的接有检波器的小线引出ꎬ如图4所示ꎮ检波器埋植于爆破井口ꎬ爆破员通知仪器操作员(方法不限ꎬ可用对讲机㊁手机㊁微信)ꎮ图4㊀N㊁P引出端4)仪器操作员确定爆炸准备完成后ꎬ点击触发命令goꎬ同时通知爆破员ꎮ5)现场人员点燃爆炸用品引信ꎬ井下检波器受爆炸592020年㊀第6卷㊀第3期中心激发产生启动电信号ꎬ经PN引线上传Lauxꎬ回传仪器启动同步采集ꎮ这种方式本质上说虽然是一种有线放炮ꎬ但是不需要额外布放单独的爆炸线ꎬ不需要电雷管启动ꎬ同时不需要电台和编译码器的参与ꎮ只依靠测线上现成的采集链进行有线传输ꎬ配备一块小电瓶即可保障Laux代替爆炸机进行机动作业ꎬ轻便简捷ꎮ在这个过程中ꎬ井下检波器的同步震动为关键一环ꎬ理论上要求输出电流大于2mAꎬ且持续时间不小于20μsꎮ并在具有较强灵敏度的同时具备一定的抗干扰能力ꎮ实际中ꎬ在作业现场保持警戒的情况下ꎬ合格的60~100Hz的检波器都能够较好完成此触发工作ꎮ值得注意的是ꎬ如果是在有一定深度的井下放置检波器ꎬ需确保井下检波器在采集过程中不被井下爆炸所破坏中断ꎬ必须对检波器采取刚度保护ꎬ有一定的操作难度ꎮ但如果现场对井深要求不高ꎬ且微测井探明该采区地表速度变化有序ꎬ也可以将检波器布置于井口ꎬ资料处理时ꎬ依据地表速度资料进行相关的换算ꎬ确定该物理点的精确启动时间ꎮ尤其在小面积三维地震中ꎬ因为作业面集中ꎬ空间跨度小ꎬ前期的小折射低速带调查和微测井测速有条件精确囊括采区内低速带的变化ꎬ可尝试这种井口检波器触发方式ꎮ前提必须是已经精确测定该区的浅层速度和高程ꎮ实际作业中ꎬ还是以检波器布放在爆炸中心水平面上更为可靠ꎮ实践证明ꎬ该方法尤其适用于复杂地形条件下的浅层地震ꎬ在2019年5~6月份进行的西南某城市地下空间勘察中得到一个多月的实地运用ꎬ共完成有效爆破物理点4500个ꎬ提高了作业效率ꎬ如期完成了全区的作业覆盖ꎮ现场作业地震资料实例如图5所示ꎬ后期资料处理解释表明应用效果良好ꎮ图5㊀2019年5~6月西南某城市地下空间工程地震资料实例2㊀适用范围野外作业多山高路远ꎬ震源车与仪器车的有效通讯是个问题ꎮ但是却不能借助这个方法ꎬ利用地面检波器直接接收震源车的自起震从而反向触发仪器实现同步采集ꎮ震源车可以自起震激发地震波ꎬ但是震源方式下ꎬ仪器每一次采集的有效地震信息必须由编码器输出真参考信号ꎬ以此作为各段数据相关叠加的依据ꎮ没有真参考信号的输出ꎬ也就无法完成数据相关ꎮ因此ꎬ此方法不能运用于震源作业ꎬ只适合于井炮ꎮ3㊀结束语这种利用爆炸中心检波器信号同步触发仪器采集的方式ꎬ现场操作简单ꎬ无需编译码器和电台的参与和作业限制ꎮ仅利用已有正常测线的布放ꎬ即可完成同步触发ꎮ对于复杂地形下的浅层地震有积极的意义ꎬ可有效地推广至重锤㊁桩基检测或其它地面激发方式ꎻ亦可运用于已获得正规成型炸药ꎬ但通讯信号不畅的山区或密林作业ꎻ或采区作业前的实验准备工作ꎬ在正式爆破手续完成前ꎬ对采区资料和施工参数做相关的了解ꎬ以赢得施工便利ꎮ参考文献[1]张飞舟ꎬ刘占杰.408UL有线放炮方式(LSS)在复杂地区施工中的应用[J].物探装备ꎬ2012ꎬ(5):343-345.[2]Sercel公司.428XLInstallationManualV2.0[Z].2007:295-296.[3]Sercel公司.428XLUser sManualVol.1[Z].2007:258-260.(编辑:姜㊀婷)69 2020年6月。