开发地震技术十篇

开发地震技术 篇1

1 提高地层对比的可靠性, 细分流动单元

地震资料能够有效地反映出该区域的地质状况, 且覆盖面积较广, 还能够对地质、地形进行连续性的观察, 为地层格架的建立提供了强有力的科学依据。一般情况下, 在油气田开发过程中, 需要收集的开发井中有关侧井的资料, 还只是油气田开发过程中的初级阶段, 如果油气田是处在变化较快, 而有属于沉积的环境中时, 就不会那么容易的找到可以对比用的标志, 即使找到了, 标志物的可靠性也不强, 这就给对比地层之间的差异增加了困难。在油气田的开发过程中, 使用三维地震资料, 就可以充分利用地震剖面提供的有用信息, 对地层进行连续性、不间断的跟踪调查, 从而增加地层之间对比资料的可靠性, 还可以在油气田等时格架下, 对流动单元进行细致的划分, 有效的针对油气田开发中存在的问题和不足。

2 有利于油气田开发过程中对沉积相的研究

在油气田开发的过程中, 最重要的基础工作就是对沉积相的研究, 而沉积相中最关键的一个组成部分就是对地震相进行分析。在地层中, 地震波可以沿着不同的介质进行传播, 由于介质的不同, 因而震波中也存在着很大的区别, 而在对滤波处理的过程中, 地震波的特征能够有效地反映出地层的结构特点和沉积环境。对地震相研究和解释的过程其实就是对油气田所处的沉积环境的研究, 这个研究过程只是将地震相作为沉积相来对待。

3 油藏精细构造模型与高分辨率三维地震精细解释技术的有机结合

在对地震地质层位进行标定的过程中, 要使用VSP和合成地震记录等资料, 以提高地震地质层位标定的精确性和可靠性;在针对位于目标层位的断裂带和构造特点进行分析时, 要使用地震相干体和地震精细解释等技术, 来提高解释分析的科学性, 还要充分考虑到地面海拔、钻井补心高等因素的影响, 以实现增加时深转换的目的, 通过对油藏精细构造模型建立过程的分析, 使得油藏精细构造模型成为完善油气田开发方案最有效的方式。等到油气区进入到一定的开发阶段后, 钻井在经过长时间的开发后, 含水量会不断增加, 直到含水量超过规定的要求, 这个钻井也就不能使用了, 必须关闭。但是钻井中的构造高部位还会有丰富的油量集中在这个区域。在油气田开发的过程中, 建立油藏精细构造模型, 再通过高分辨率三维地震精细解释技术对其进行解释说明, 就可以精确的确定钻井中的构造高部位的位置, 将钻井中的剩余油都开采出去, 从而提高油气田开发过程中的开采率。

4 使用多井约束地震反演技术, 提高地震反演的精度

在油气田的开发过程中, 广泛的使用多井约束地震反演技术, 多井约束地震反演技术也可以被叫做波阻抗反演技术。在油量储藏的地层和没有油储藏的地层, 其速度和密度都存在着很大的区别, 它们在空间上由于孔隙度等影响因素而造成空间在速度和密度上的变化, 就是所谓的波阻抗所处空间的变化。针对波阻抗的空间变化, 可以使用与之有关的地震反演软件, 对油量储藏所在地层的空间分布和空间变化进行预测, 这对完善油气田的开发方案有很重要的作用, 还有利于沉积相的研究和解释。在对油储量所在地层进行阻抗反演时, 地震资料的分辨率是决定地震反演技术使用时的精度, 也就是说分辨率越高的地震资料, 它所对应的地震反演的精度也就会高。

5 完善定向斜井和水平井的设计方案

为了不浪费油气田开发过程中的每一个程序, 提高油气田开发的工作效率, 在针对不同钻井的油气藏时, 还需要充分结合油气田所在区域的地质条件, 来决定钻井的类型, 在油气田的开发过程中, 一般情况下, 都是使用定向斜井以及水平井这两种钻井类型。等到油气田开发到后期时, 油储量所在的地层中的含油量会越来越少, 厚度和宽度也会大幅度减小, 因此对定向斜井以及水平井这两种钻井类型的设计的要求也就越来越多, 要求也就越来越高。在使用分辨率较高, 精度也较高的地震资料, 进行高精度的靶区构造模型的建立时, 不仅大大完善和优化了钻井类型的设计方案, 而且还提高了油气田开发过程中的开发效率。

6 通过井间地震技术, 对井中裂缝的分布情况进行分析

在油气田的开发过程中, 还会使用井间地震技术, 就是认为的在井中设置震源, 然后在与设置震源相邻近的一口或者是多口钻井中安装上检测震源震波的机器设备, 通过这些检波器来收集震源震波的数据, 从而实现检波器对于地震数据的收集。这种收集方式存在着很大的优势, 可以降低介质分布不均匀和地表低降速带等因素的影响, 还可以有针对性的收集目的地层的地震数据资料, 以获得不同地质的有效地震震波数据, 这样就可以有效的提高地震资料的分辨率, 并根据地震资料对钻井与钻井之间的油层情况以及油层是否联通等进行有效的判断, 有时还可以解释钻井中裂缝的分布规律和发展情况, 为钻井中的油藏开发提供科学的理论依据。

7 结语

综上所述, 随着科学技术的快速发展和进步, 我国的地震技术也得到了相应的进步和发展, 提高了地震技术应用的科学性和合理性。在我国油气田的开发过程中, 使用地震技术, 不仅能够完善油气田的开发方案, 弥补开发方案中的不足, 而且还能够大幅度提高油气田的开发效率, 最大限度的增加钻井的开采量, 从而降低开采企业的资金成本投入, 提高它们的经济效益, 满足人们生活和生产的需要。

摘要：我国科学技术的发展, 推动了我国地震技术的进步, 使得地震技术发展成为一门独立的学科。地震技术在油气田开发中的应用, 大大提高了油气田开发的效率, 为以后油气田的开发提供了科学的参考依据。本文分为六个部分, 着重分析了地震技术在我国油气田开发中的应用。

关键词：地震技术,油气田,开发,开采效率,应用

参考文献

[1]冯魁, 张晓帆, 陈川, 冯新生.开发地震技术及进展[J].地质与资源, 2009.

[2]刘振武, 撒利明, 张昕, 董世泰, 甘利灯.中国石油开发地震技术应用现状和未来发展建议[J].石油学报, 2009.

开发地震技术 篇2

1 软件简介

本程序是用C#开发语言在VS2005环境下开发的, 该程序的类型是arcgis的插件, 需要将本程序装到arcgis中才能用。Arcgis的版本要求为9.2, 另外该程序还用到.net开发语言, 所以需要.net运行支持包的支持。在安装到arcgis之前, 需要安装系统的.net支持和arcgis的.net支持。

该软件主要为了展示地震发生的地域分布和时间的关系, 从而为地震预报提供一些参考信息。

为了尽可能的复用已有的成熟的组件, 本软件采用了基于arcgis的二次开发的方式, 主要是实现了arcgis的可复用插件。

本软件的功能主要是以指定的周期和时间跨度展示地震发生的地域分布和时间之间的关系。

2 软件的设计

2.1 软件的功能界面简介

在一屏之中, 分为数据加载功能区和展示起始控制区。

1) 数据加载功能区主要负责地图数据的加载;2) 展示控制区主要负责展示进度的控制。

2.2 软件的程序流程图 (如图1)

2.3 数据的格式要求

本软件对需要载入系统的数据有如下要求:

第一列:时间;

第二列:地理坐标经度;

第三列:地理坐标维度。

2.4 软件的技术方法

采用Microsoft Visual Studio2008 C#语言开发基于arcgis二次开发的插件。

将数据填充到内存表主要用到以下命名空间的一些类:

1) System.Text;

System.IO;

System.Data;

2) 根据坐标创建点的功能主要涉及到的代码为:

添加字段, 添加Shape字段。点类型, 设置空间参考, 添加另一个字段, 添加记录等。

3 软件的使用

在装完所有的环境以后需要一个命令对本插件进行注册。

具体的命令如下:

首先, 在命令行中进入以下目录:C:WINDOWSMicrosoft.NETFrameworkv2.0.50727

其次, 运行:Reg Asm参数1/codebase, 其中参数1是所选该插件的路径

最后, 注册完以后, 打开arcgis, 然后点击tools或工具, 从里面选择costomize或自定义, 然后选择command属性页, 从里面找Eearth Quake项, 然后加载该项。

以上操作均完成之后, 该软件可以正常运行。

4 软件的运行过程

进入地震时空关系展示软件之后。其步骤为:

第一步:加载插件。

点击arcgis主界面上的工具→自定义→命令, 从里面选择Earth Quacker项, 并加载。

第二步:加载地震数据文件。

点击主界面上的加载数据, 在弹出的路径选择合适的保存新生成的shp文件的路径, 然后点击“打开”。

第三步:加载地震信息文件。

加载完地震信息文件后, 系统会自动根据地震信息文件在C:所选的位置路径下生成一个shp文件, 并自动将该文件加载到arcgis中。

最后, 点击“开始”, 此时arcgis会根据日期, 依次显示当天都有哪些地方发生了地震, 最终给出发生地震的完整界面。

注:该系统目前的时间比例是:一秒代表实际时间的一天。

5 结论

开发地震技术 篇3

水库为什么会诱发地震

水库能诱发地震，这并不是一个神话，而是随着人类建造大型水库，逐渐被认识的科学事实。最早在1931年，人们发现了希腊马拉松（Marathon）水库的诱发地震。而在20世纪60年代，先后发生了四次被业界公认的由水库诱发的6级以上的强烈地震：1962年3月19日，中国广东新丰江，6.1级;1963年9月23日，赞比亚卡里巴（Kariba），6.1级;1966年2月5日，希腊科列马斯塔（Kremasta），6.3级;1967年12月10日，印度科因纳（Koyna），6.5级。与此同时，在美国丹佛地区，又发现了深井注水诱发地震的现象，证明了水的渗透与压力对地震的影响，这使水库诱发地震引起了科学界的高度关注。

目前，人们认为水库诱发地震的主要原因有两个方面：水库蓄水后对库底断层附加的重荷压力，打破了断层受力状况原有的平衡;渗入充填到库底岩体裂隙中的水，会产生附加的孔隙水压力，同时水的渗透、浸泡和孔隙水压力软化了岩石，对断层面起到润滑作用，使岩体更容易破裂，破裂也更容易扩展。而地震，就是地下的岩石沿断层破裂而发生的震动。

因此，水库诱发地震需要具备的条件是：水库位于活动性的地震断层上，而且水坝足够高即水深足够大，水库的蓄水量也足够大，这样，水库就可以通过水的静压力以及水沿断裂下渗的孔隙压力，对地震断层产生足够的影响。而水库诱发地震，就是地震发生的时间、空间、频度以及震级，都受到水库蓄水活动的影响。

一般来说，水坝越高（即库水越深）、水库蓄水量越大，越容易诱发地震。有资料称，世界上坝高超过200米的水库，诱发地震的比率为34%;中国坝高在100米以上，库容在100亿立方米以上的水库，发震比例为30%左右。但这些统计是在许多库区监测数据不完备的情况下作出的。

2004年，中国国务院颁布了《地震监测管理条例》，要求坝高100米以上、库容5亿立方米以上、且可能诱发5级以上地震的水库，都必须建立专用地震监测台网。近年来的大量观测数据表明，中国这些大型水库诱发地震的比率为100%。所以对高坝大库来说，实际上不是诱不诱发地震的问题，而是诱不诱发破坏性强震或巨震的问题。

2008年6月，汶川地震以后的岷江紫坪铺水库。

值得注意的是，从中国新丰江、赞比亚卡里巴、希腊科列马斯塔、印度科因纳这四个案例来看，在水库诱发地震以前，根据历史记录，它们都被认为是弱震区或少震区，而结果是，水库诱发了远远超过当地历史记录最大震级的强烈地震。

专家们把这种在历史记录中首次出现的强震或巨震，称为首发强震或首发巨震，上述的水库诱发6级以上强震的案例，包括下文将要谈到的汶川大地震，都具有典型的“首发”特征。因此，水库诱发地震往往可能存在人们难以预料的、巨大的潜在风险。

最近十余年来，中国西部的水电大开发主要集中在青藏高原东缘的高山峡谷区，以及青藏高原向云贵高原、四川盆地过渡的地形阶梯上，主要分布于长江上游及其主要支流以及澜沧江、怒江等河流。从地质构造来说，这些区域处在青藏高原东缘一系列大的断裂带上，地壳的抬升十分强烈，因此也构成了中国西部地震活动十分频繁的地震带。由于这里地形陡峭、河流落差大，水力资源也极为丰富，因此按全江全流梯级开发的模式，建立了许多以高坝大库为特征的大型甚至巨型水电站，无论是在区域的地震活动背景上，还是在水库以及水库群的规模上，它们都远远超出了之前的水库诱发地震案例所具备的条件。而事实上，在中国西部已经建成大型电站水库的地区，的确也出现了许多不寻常的水库诱发地震的事件。

岷江的紫坪铺水库与汶川地震

由于紫坪铺水库正好位于龙门山主中央断裂带上，同时又是坝高156米，总库容11.26亿立方米的大库，而且汶川8级地震震中就在库区范围内，地震发生于紫坪铺水库蓄水三年多之后，因此，紫坪铺水库是否诱发了汶川地震，成为了媒体关注的热点以及地震科学界研究的前沿课题。汶川地震以后，根据中国地震界诸多学者的研究及目前已公开发表的数十篇文献，至少从以下几方面证明汶川地震与紫坪铺水库的蓄水活动有十分密切的关系：

汶川地震的震源深度只有6至9千米，并且就在水库西南侧的垂直于八角地震观测台的地下发生，此外，紫坪铺水库蓄水之后到汶川地震之前，库区因蓄水诱发的1500多次小震也集中于上述深度范围内，显示了岩石破裂与扩展的继承关系;

根据地震观测以及对同震地表破裂带的调查，表明汶川地震的震源也恰好在通过紫坪铺水库的水磨-庙子坪断裂带上;

紫坪铺水库在初始蓄水过程中，通过快速大幅度地提高水位，达到正常高水位，尔后又以大约7.4亿立方米（即7.4亿吨）的加载量或卸载量，反复进行蓄水和排水的例行运营，从而给断层施加了重大的力学影响，这一影响，通过对断层所受水库附加力的数学计算也得到证实;

紫坪铺水库蓄水以后，库区的地震活动显著增强，围绕水库形成了三个密集小震区，地震能量释放成倍增加，每次能量释放的加速都与水库的水位变化密切相关，并且在8级地震之前形成一个逐渐加速释放的过程;

汶川地震前，观测到为数不多的地壳形变、地下流体、地电地磁的异常，大部分都与紫坪铺水库的水位变化出现时间上的“巧合”。

紫坪铺水库提供了一个以前不曾有过的、将高坝大库建造在具有强烈地震活动背景的断裂带上的案例;同时它还对传统的水库诱发地震的认识提出了巨大挑战，即：水库蓄水仅仅是对天然状态下应力积累已接近临界点的断层破裂起到触发作用，还是对断层的破裂与发展具有主动推进作用？

金沙江的溪洛渡-向家坝水库与地震

向家坝与溪洛渡水库是建立在金沙江下游宜宾至雷波间的两座高坝大库，二者首尾相连，其坝高、库容分别为：162米，49.8亿立方米;285.5米，115.7亿立方米。向家坝与溪洛渡水库分别于2012年10月与2013年5月下闸蓄水，并分别于2013年9月与2014年9月达到正常高水位。

向家坝与溪洛渡水库所在的金沙江河谷，基本上沿着北东与北西两个走向的断裂带发育，所在区域历史上地震活跃，并曾发生7级以上的强烈地震。但与历史比较，水库蓄水以后地震活动有显著变化。从2012年10月开始，随着向家坝与溪洛渡水库水位的快速大幅度上升，水库库区及其两侧的地震活动似乎被全面激活。≥2级的地震不仅在这个区域广泛出现，地震月频次达到一个较高水平，而且出现了4个地震非常密集的震群，它们是：位于向家坝水库库尾的绥江-马边震群、位于溪洛渡大坝附近的雷波-永善震群、位于溪洛渡水库库尾东南侧的鲁甸-巧家震群、位于溪洛渡水库南侧的彝良震群。

上述的绥江-马边震群、雷波-永善震群，从时间与空间看，都是因水库蓄水而诱发的快速响应地震，尤其值得注意的是，2014年的4月5日与8月17日，在溪洛渡水库大坝附近，分别发生了5.3级与5.0级两次中强震，也被认为与水库直接有关。由于水库蓄水以后诱发了大量小震，导致库区民房出现较多的震损。

鲁甸-巧家震群、彝良震群，是水库蓄水以前便已存在的天然地震，但水库蓄水以后，彝良震群的地震有明显的向外扩展迁移的趋势;鲁甸-巧家震群的地震则向牛栏江和溪洛渡水库方向扩散迁移。2014年8月3日发生的鲁甸6.5级地震，虽然震中距溪洛渡水库约28千米，但由于鲁甸6.5级地震发生在鲁甸-巧家震群因溪洛渡水库蓄水而向库区扩散迁移的过程中，而且鲁甸的地震断层与库区的金沙江断层相贯通，因此也不能完全排除鲁甸地震与溪洛渡水库的关联。

雅砻江的锦屏一级水库与地震

锦屏一级电站水库位于四川木里、盐源境内的雅砻江大拐弯处，同时又是罕见的高坝大库，被称为世界第一的双曲拱坝高305米，库容77.7亿立方米，2012年10月开始蓄水，2014年8月蓄水至正常高水位。2013年7月，蓄水过程中当水位涨幅达到148米以后，库区的地震出现爆发式增长。

根据对库区及周围地区2012年1月1日至2013年11月30日地震统计，共发生≥2级的地震322次，全部发生在水库蓄水以后，在2013年7月之前仅有1次，但从2013年7月开始，地震的月频次逐月增加：7月18次，8月29次，9月60次，10月105次，11月111次，地震日频次最高的11月14日，一天达到16次，并在11月22日出现了4.3级、4.6级、3.9级三次中强地震。而从2013年7月至2014年7月，共发生≥2级的地震742次。引人注目的是，这些地震的震中在锦屏一级水库大坝附近即东经101.40°，北纬27.95°的位置上高度集中，而且正好位于锦屏山-小金河弧形断裂带上。这个震群目前还在持续活跃中。

澜沧江的糥扎渡水库与地震

2014年10月7日，位于云南澜沧江左岸的景谷县境内发生6.6级地震，震中离糯扎渡电站水库的直线距离仅37.5公里。糯扎渡水库是澜沧江梯级电站中规模最大的控制性水库，坝高261.5米，总库容237.03亿立方米，蓄水量约相当于16个滇池。糯扎渡水库2011年11月开始蓄水，2013年10月蓄水至正常高水位，历时仅一年零十一个月，水位累计升幅高达201.67米。糯扎渡水库库区以及两岸的景谷、思茅、澜沧、双江、临沧等县，有多条活动性断裂带通过，属于滇西南著名的耿马-澜沧、普洱-勐腊强震带，历史上多次发生6级或7级以上的强震。

根据糯扎渡库区地震台网对0.0级至3.9级地震的观测数据统计，水库蓄水前的2010年1月至2011年11月，地震月频次为370次，而水库蓄水后2011年12月至2012年4月，地震月频次增加到589次，显示水库蓄水后地震活动有明显增加。但景谷地震与糯扎渡水库的关系还需进一步研究。

需要强调的是，尽管上面列举的向家坝、溪洛渡、锦屏一级等水库在蓄水后都出现了十分显著的诱发地震，但由于水库诱发地震的主震，往往发生在有足够时间让库水沿断裂破碎带向深部渗透之后，即它通常发生在水库蓄水到正常高水位之后的若干年。因此这些高坝大库在今后的若干年，是否会诱发破坏性强震或巨震，才是最值得高度重视的问题。

怒江水电开发面临的水库诱发地震风险

怒江在地质构造上属印度板块东北的突出角与欧亚板块的碰撞接合部位，由于两大板块的强烈挤压，在这里形成密集的断裂带，怒江、澜沧江、金沙江等大江都在这里沿着断裂带冲刷侵蚀形成深切的峡谷，并形成了峡谷紧密排列的“三江并流”的自然奇观。

怒江在中国境内流经西藏自治区和云南省，由上游往下游可分为三段不同地貌单元：一、怒江源头至嘉玉桥的高原宽谷盆地，海拔多在4000米以上，此段怒江被称为那曲;二、嘉玉桥至泸水桥的横断山高山峡谷;三、泸水桥以下为中低山宽谷。后面两个单元都包含在怒江水电开发的规划之中，而且所规划的电站多是易于诱发地震的高坝大库。

怒江所在区域的地壳运动十分活跃，在怒江两岸可以观察到高出现代河床达300米左右的古河床堆积阶地，根据对阶地沉积物的年龄测量，可以计算出云南省境内怒江河段地壳的平均抬升速率最大可以到每年2毫米以上。在怒江的横断山高山峡谷段，两岸的山岭海拔在4000至5000米以上，河谷的深度可达2000至3000米以上，地形十分陡峭，岩崩、滑坡、泥石流等地质灾害十分严重。在这里，怒江河谷近乎于一条直线，被夹峙在伯舒拉岭-高黎贡山和他念他翁山-怒山-碧罗雪山之间，怒江河谷几乎就是沿着著名的怒江大断裂形成的，这是一条现今仍在强烈活动的断裂带，它也构成了中国最重要的地震区之一的滇西南地震区。

在横断山区近于南北走向的怒江大断裂，进入保山、龙陵附近的宽谷区后，转变成一系列东北走向的断裂，地震活动也更为强烈。仅以怒江以西的滇西地区为例，据1512年至1976年的464年间的记载统计，共发生6级以上地震15次，平均30.9年发生一次6级以上地震。最近的强震有，1976年龙陵-梁河的7.4级地震，2011年盈江的5.8级地震。

一方面，地震活动及其引发的地质灾害，会给高山峡谷中的大型水库群带来很大的安全隐患和次生灾害链的威胁;另一方面，在怒江的活动断层上建筑大型水库，更容易诱发地震，从而使相关灾害加剧和扩大。

值得注意的是，怒江断裂带无论是横断山区的近南北走向段，还是在保山、龙陵附近的东北走向段，都具有沿顺时针方向平行河谷滑动的特点，这对垂直于河谷走向也即断裂走向的水库大坝的稳定，将产生严重影响。

开发地震技术 篇4

20世纪90年代以来,非地震技术(除地震技术以外的其它物探技术)得到了飞速发展:仪器更新换代,精度极大提高,尤其如电磁仪大量移植了地震仪的成熟技术,其指标与地震仪已没有什么两样;随着计算机技术的发展,数据处理技术亦不断进步[1]. 过去只能用于新区、外围地区普查工作的`非地震技术,开始向盆地局部目标渗透:在高陡构造带、火山岩覆盖等地震勘探困难区、空白区,起到镶嵌补充作用,成为地震勘探的必要补充或替代技术;在地震可行区,非地震技术对构造的含油气情况能提供重要信息,为钻井的部署提供参考资料;即使是在油田开发中,非地震技术对油气层的描述及动态监测也可以起到特殊的作用.本文旨在介绍非地震技术在油气勘探开发各个阶段的作用及新进展,以期推动非地震技术的应用.

作 者：何展翔 贾进斗 苟量  作者单位：中国石油集团地球物理勘探局 刊 名：石油勘探与开发  ISTIC EI PKU英文刊名：PETROLEUM EXPLORATION AND DEVELOPMENT  年，卷(期)： 28(4) 分类号：P61 关键词： 

开发地震技术 篇5

在地震勘探中,野外近地表调查是一项必不可少的工作,它主要是在地震勘探野外采集前,利用小折射、微测井、浅层反射地震等方法,了解近地表低降速层的速度分布,找出高速顶界面[1]。近地表调查对地震勘探的作用体现在两个方面:一是为激发井深设计提供依据(高速层激发可保证人工地震波有足够的能量);二是近地表调查得到的近地表速度模型,对于解决近地表异常变化引起的静校正问题至关重要,这一问题在西部地表复杂地区更为突出。

值得注意的是,同一或相近区块的近地表在时空上具有一定的稳定性和连续性,近地表调查信息不仅在当时具有重要作用,在以后同一或相近区块进行后续勘探时也有着重要作用。通过充分利用这些信息,可以减少野外调查成本。因此,对近地表信息进行有效管理和利用是一项十分重要的工作。本文以Qt作为开发工具,通过对相关资料的分析,设计合理的数据结构,对不同类型信息进行了可视化,开发了功能完善、操作便捷的近地表信息管理软件,并在实际勘探中进行了应用。

1 设计思路与方法

近地表信息管理首先是建立工区,通过对各种原始文件的分析和加载建立数据库,利用丰富的图形显示检查数据的准确性,并对错误数据进行修正。在确保数据准确无误的情况下,实现各种数据的检索、显示、处理和输出。

1.1 文件加载

近地表设计的数据和文件种类较多,对这些数据进行分析是开发前必不可少的工作。近地表调查方法很多,业内对于调查成果的存储有一定标准,目前大多采用SEG(美国勘探地球物理学家协会)的陆上地震勘探标准SPS,该标准主要包括4个文件,分别以.s、.r、.c、.x为后缀,记录了地震勘探中所有物理点的大地坐标、海拔、调查点的近地表速度结构以及各物理点之间的联系。近地表信息管理就是根据SPS标准提取出需要的信息,进行存储、检索以及维护,同时辅以必要的图形显示和交互功能。

该标准涉及的文件为ASCII格式,以固定列宽存储相应信息。由于目前野外工作中对该标准的贯彻并不严格,导致许多文件以非标准格式存储,造成数据读取困难。通过大量文件分析,发现几乎所有记录各种信息的列范围比较混乱。针对该问题,我们设计了SPS文件读取模板文件,即按照SPS标准对各种信息所在的列范围进行定义并存储为一个文本文件,按照该模板规定的列范围对SPS文件进行读取。当遇到非标准文件时,只需按照该文件实际的列范围对模板文件进行修改即可,这极大提高了非标准SPS文件读取的效率和灵活性。

1.2 数据结构

首先对勘探中涉及的几个概念进行定义:一般把较大范围、位置相连或相近的勘探区域称为探区,对一个探区的勘探基本上会按照该区块地质情况,分块、逐步地进行勘探工作,因此将同一探区的一次地震勘探范围称为一个工区,在一个工区勘探中涉及的炮点、检波点、野外调查点,统一称为站点,每个站点具有一系列的信息与之相对应,见表1。按照以上认识,将基本的数据结构设计为图1中所示的分级式,通过这种数据结构可快速实现对信息的操作。

1.3 图形显示

对于近地表信息的管理,丰富的图形显示及良好的交互功能必不可少。Qt是石油地球物理勘探领域应用较为广泛的开发工具,主要基于其优良的跨平台特性、强大的图形界面开发、面向对象开发模式,通过编写少量的代码就能够实现各种交互操作,编写的程序具有较强的灵活性[2]。OpenGL(Open Graphics Library)是定义了一个跨编程语言、跨平台编程接口的专业图形程序接口。它用于三维图像(二维的亦可),是一个功能强大、调用方便的底层图形库[3,4]。Qt对OpenGL提供了很好的支持,Qt应用程序可以使用自带的QtOpenGL模块绘制三维图形。

针对近地表信息的多样性,开发设计了曲线、剖面图、平面图、曲面图几种图形显示方式。

2 主要模块开发

2.1 向导式工区创建

工区创建涉及到各种文件加载,过程较为繁琐,因此采用向导式工区创建思路,通过Winzard模块,用户可以快捷地创建一个新工区。该模块通过QTabWidget逐步引导用户选择需要的文件和参数,在加载过程中会对数据自动检查,对出现的错误进行中断提示,确保数据的准确性,如图2所示。

2.2 平面图显示

该模块主要用于显示各物理点的空间位置及相关属性,每种物理点用不同的图标绘制,属性值用色标加以区分,见图3。通过该图可以了解工区内物理点的分布及属性值的横向变化。具体应用时可有选择地隐藏不需要的物理点类型,只显示关心的物理点类型,也可以实现缩放、旋转等功能。

2.3 曲线及剖面图显示

该模块主要按照测线号对选定测线上的物理点属性值以曲线或垂直剖面形式显示,这有助于用户了解近地表结构垂直向上的变化,主要包括静校正量、近地表分层结果等信息。

2.4 三维图形显示

该模块通过对工区进行三角网格划分,利用等距离反比加权算法对各网格的属性值进行插值计算,然后利用QtOpenGL以三维曲面形式显示,见图4。近地表信息的三维图形显示有助于对工区整体近地表变化的掌握,受限于二维地震勘探空间采样不足,该模块只能用于三维地震勘探。

2.5 工区连片处理

一个较成熟的勘探区块,往往进行过多次地震勘探工作,随着勘探人员对地下地质情况认识的深入,需要进行新的地震勘探部署。将相邻的多个工区地震数据连片处理,可以扩大勘探范围,对地下的认识更加全面可靠。将历次近地表调查的数据联合运用以建立一个统一的近地表模型,是解决连片处理静校正问题行之有效的方法。

对于近地表数据的联合应用存在两个问题:(1)各工区的数据量巨大,重新建立工区耗时较多;(2)历次勘探数据中,野外SPS文件中各物理点在该次勘探中具有一个唯一的编号(称之为桩号),在不同的勘探中不同的物理点有可能出现桩号重复的现象。

针对以上问题,提出工区融合思路,即将已建立的工区数据进行融合生成新的工区,避免重复导入数据。同时,为了解决不同工区桩号重复的问题,根据选择的工区顺序对各工区桩号重新编排,即:

其中A为一个较大数,一般和原始桩号一个数量级。

2.6 静校正量计算

根据建立的近地表数据库,可通过计算沙丘底界面和近地表速度模型完成沙丘曲线静校正和模型静校正计算[5],具有高效、快捷的优点,在沙漠、农田等地区处理效果良好。

2.7 表单查询及输出

用户可通过近地表信息列表形式完成相关检索。实际应用中,用户往往需要将数据库中的近地表信息按照需求输出,以供使用。针对这一需求,设计了数据输出模块,通过两个QListWidget组件实现这一功能。一个QListWidget组件显示所有属性值列表,另一个QListWidget组件显示选取输出的属性值列表,结果以ASCII格式输出,见图5。

3 应用实例

通过对中石化新疆探区历年来的近地表调查资料,利用本软件建立了近地表信息数据库,对相连工区进行连片处理,计算统一静校正量。

以2011年施工的C1D三维工区为例。该工区位于沙漠腹地,海拔高程在400~650m,沙丘总体趋势是东北高西南低。工区低降速带厚度变化大,东北部巨厚,达190m以上。通过本软件提供沙丘曲线静校正应用,信噪比明显提高,同相轴较好地解决了静校正问题,与某商业层析静校正软件效果相当,具推广应用价值,如图6所示。

4 结语

近地表问题一直是地震勘探的一大难题。由于缺乏有效的近地表信息管理软件,导致大量的近地表调查成果丢失或闲置,造成了不必要的浪费。通过野外近地表调查建立近地表速度模型,可为激发井深设计提供重要依据,并能解决地震勘探静校正问题。利用Qt的优良特性研发的近地表信息管理软件,有效地解决了这一问题,节省了勘探开支,充分发挥了已有资料的利用价值,在实际应用中取得了显著效果,值得推广。

参考文献

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[4]王丹,平西建.OpenGL在深度数据的三维表面重建中的应用研究[J].计算机工程与应用,2004(17):129-131.

地震资料数字处理技术综述 篇6

1、地震资料数字处理的目的

地震数据资料处理的目的, 在于将现场采集的地震信息, 转换成便于地质解释的形式, 经过一些规定程序的处理, 将现场采集的地震记录, 转换成类似于地质构造剖面形式的地震记录剖面。地震数据数字处理的目的, 还在于消除或压制地震记录的噪声和干扰波, 改善和提高信噪比, 提高浅层反射波法的信号分辩能力。

2、地震资料数字处理的流程

地震勘探资料处理软件系统是由许多模块组成, 每个模块都是用于一个具体的处理任务。人们灵活的调用各个模块以组成各种地震勘探资料数字处理的流程。任何一种流程总是由预处理、若干个实质性处理模块和显示三部分组成。

2.1 预处理

地震勘探资料数字处理需要经过预处理、处理、显示三个阶段。预处理的目的是把野外磁带上的数据变得更适应于进行后面的逐项处理。预处理的结果往往重新记录在另外的磁带上。对数字磁带记录所进行的预处理包括:解编、真振幅恢复、不正常炮和不正常道的处理、切除、抽道集、提高地震记录信噪比、分辨率的处理和一些修饰处理。

由于地震记录输入、输出计算机时的数据排列方式与处理时要求的排列方式不同。所以在预处理中需要通过解编把数据重新排列。其实解编就是矩阵的转置。

增益恢复与振幅恢复总称真振幅恢复。它的目的是去掉外界因素对地面测点上记录的地震波振幅的影响, 使处理后的地震波振幅能反映所考查的界面反射系数的大小。

不正常炮指废炮, 缺炮。为了免除不正常炮记录对处理的影响, 避免记录对应关系得混乱, 在输入时把它们作为哑炮处理。目前, 要求在记录输入在记录输入计算机之前给出不正常炮的炮号。通过这项处理, 把它们在计算机中对应得内存单元充零。不正常道指不正常工作道以及极性接反的道。目前一般要求在处理前给出这些道对应得炮号、道号。通过这项处理把不能正常工作的道所对应得数据充零, 把极性接反的道所对应得数据符号颠倒过来。1

2.2 动静校正

野外地震记录上的反射波波至时间不仅取决于反射面的构造, 而且与观测时的炮检距以及地表因素有关。动静校正就是消除炮检距对于反射波波至时间的影响, 获得能大致反映地下反射界面形态的时间剖面的一种处理方法。它是多次叠加和地震勘探地质解释的基础。在地表条件比较复杂的地区, 为了获得高质量的时间剖面必须经行静校正处理, 静校正可以消除地表因素引起的时间剖面的畸变。动静校正是地震勘探资料数字处理的基本内容。

2.3 速度谱、频谱和相关分析

速度谱和频谱处理的目的是从地震记录中提取地震波的速度和频谱信息。这些信息不仅为其它处理提供了参数, 而且能直接用于资料解释。速度是地震勘探的重要资料。动校正、偏移、时深转换等处理都以它为参数, 它还可以直接用来进行地质构造以及地层岩性的解释。以往求取速度的手段只有地震测井、声波测井、有观测到的时距曲线计算速度及作速度段。由于共中心点多次叠加方法的问世及计算机在地震勘探上的应用, 出现了速度谱。用它可以方便的进行速度分析, 获得丰富、准确地叠加速度资料。

参数提取与分析的目的是为寻找在地震数据处理中用的最佳处理参数、及地震信息, 如频谱分析、速度分析、相关分析等。这类数字处理还可为校正与偏移及各种滤波等处理提供速度和频率信息, 并可以自成系统处理出相应的成果图件, 如频谱、速度谱, 通过相关分析进行相关滤波等。

2.4 叠加与偏移

水平叠加及有它衍生而来的自适应加权水平叠加、保持振幅叠加都是在多次覆盖记录的基础上进行的提高纪录信噪比的处理。当反射界面水平时, 共中心点的各道是共反射点的, 它们的叠加既提高了记录的信噪比, 也不会降低地震勘探的横向分辨率;这时放射面的法向深度与铅垂深度是相等的, 时间剖面可以如实反映反射面的形态。若反射面有比较大的倾角, 水平叠加除了能在一定的程度上提高信噪比之外, 上述优点就不复存在了。为了相继提出了扫描偏移叠加、叠加偏移和各种波动方程偏移方法。在反射界面倾角比较大的时候, 采用这种方法可以得到反映反射界面构造形态的偏移时间剖面, 采用其中某些方法还可以实现真正的共反射点叠加, 以保证地震勘探有较高的横向分辨率。

2.5 数字滤波

地震记录上的有效波与干扰波往往在频率、波数或者视速度方面存在差异, 数字滤波是利用这些差异来提高纪录信噪比的数字处理方法。

由于大地的滤波作用, 在一般的反射地震记录上, 每个反射波不是一个尖脉冲, 而是延续几十ms的波。地下反射界面有时只相距几十m甚至几m, 它们对应的反射波到达时间仅相差几十ms, 甚至几ms。在记录上, 这些反射界面对应得反射波彼此干涉, 难以分辨。大地的滤波作用降低了反射地震记录的分辨率。反滤波是压缩反射波延续度, 从而提高地震记录纵向分辨率的数字处理方法。它还可以用来压制多次波。数字滤波与反滤波都是地震勘探资料数字处理的重要内容。他们叠加前、后都可以使用。2

2.6 反滤波处理

反滤波即反褶积。即用一个反滤波器与信号进行褶积。

由于地层对地震波的高频成分有严重的吸收作用, 使得由震源激发的尖脉冲变成有一定延续时间的地震子波。一个地震记录道g (t) 可以表示成有一定延续时间的地震子波b (t) ) 和反射系数序列R (t) 的褶积。由于反射界面形成的反射波复合叠加在一起, 降低了地震记录的垂向分辨率。反滤波的目的是抵消大地滤波作用, 使地震子波压缩为震源脉冲的形状, 形成理想的地震记录。从而改进垂向分辨率。同时还可以消除短周期鸣震和多次波等干扰。

参考文献:

参考文献

[1]陆基孟, 常规地震资料数字处理方法[M], 石油工业出版社, 1979年

内蒙探区地震采集技术浅析 篇7

二连盆地是在内蒙古——兴安岭海西褶皱基底上发育起来的, 以中生代为主的中、新生代沉积盆地, 是一个具有相似发育史的、分散的小湖盆群的集合体。该探区内地震勘探中还存在一些亟待解决的问题:激发条件较差, 多为你泥沙;盆地内发育有较多的岩性圈闭;小断裂发育、构造破碎, 凹陷多、成藏条件复杂;深层地震地质条件复杂。

下面以2010年度在阿拉坦合力区块部署的地震勘探项目为例, 开展针对性的分析研究。

2 表层调查研究

2.1 表层认识

该区地貌主要以草原和沙化地表为主, 也有部分老地层出露的丘陵以及半沙漠戈壁地形。地势总体较平缓, 海拔高程900-1100m。低降速带厚度一般在50m以内, 不同地区厚度不同, 高速层速度一般在1600-2200m/s, 最高可达4000m/s以上。低降速层厚度变化较大, 速度变化较大。该区地表岩性较为复杂, 从地表至下依次是:沙砾、砾石、泥沙、粘土。该区大部分区域在6-8米左右有一明显速度变化层, 8-16米左右激发能量和激发频率较高。

2.2 浅层薄胶泥层的分析研究

阿拉坦合力工区该区激发条件较差, 浅表层均为巨厚的第四系泥沙覆盖, 导致激发能量弱、频率低。激发岩性多变对单炮记录影响较大, 由于表层结构、速度以及岩性横向变化大, 激发井深、岩性选择困难, 部分单炮品质略有下降。

通过分析小折射资料解释成果, 我们在部分降速层中发现有高速异常体。这种异常体极有可能是在降速层中的一套胶泥岩薄层, 对于降速层厚的区域, 这套胶泥岩薄层无疑就是较好的激发层位。工区内异常点胶泥层分布埋深5-14m, 厚度约6-7m, 速度为1700-2000m/s, 因此该层符合激发条件。

3 激发技术研究

3.1 井深的选择

系统点虚反射界面下激发岩性均为白色沙泥状物质, 能量较弱, 而浅层17m深度为红胶泥层。分别在虚反射界面以下1, 3, 5, 7, 9m四个深度, 另加17米井深试验, 对比其激发效果。激发采用10kg高爆速炸药。对不同激发井深的单炮记录、激发能量、信噪比等进行对比。

通过分析, 各炮能量分布不均, 从原始记录和低频扫描看, 各不同深度激发记录区别不明显, 整体对比, 17m井深和虚反射界面下5m、9m反射同相轴较连续, 资料信噪比高, 比其它激发记录要好。通过分析发现, 该试验点中, 虚反射界面下1、3、7m均在白色沙泥状物质中激发, 能量较弱。浅井17m在红胶泥中激发, 能量比46m井强。由此可见, 工区激发井深并非越深越好, 甚至越差, 结合本工区的实际施工经验, 要提高激发效果, 找到激发能量强的胶泥薄层是关键。

3.2 激发药量的选择

药量的选择对资料的采集质量影响较大, 药量小了, 干扰波压制效果不好, 激发能量不足会导致有效信息不能完全接收。药量大了, 则产生不必要的浪费。所以我们药量选择1kg、2kg、4kg、8kg、12kg、14kg、16k g高爆速炸药激发, 从原始记录、信噪比估算、分频扫描和道集间频率分析等几个方面, 分析不同药量的激发效果。

由于激发岩性问题, 在低频段各药量激发记录能量区别不明显, 6k g、10k g的稍高, 但随频率的增加, 特别是达到40H z以上, 记录明显变好, 信噪比高。从记录面貌看, 大多能量随药量增加而增强, 1-4k g的信噪比和能量明显偏弱, 6-16kg信噪比和能量明显要好, 10kg药量在原始单炮上看同相轴明显、连续, 道集间频率高, 层位反射明显。8-12kg各频段品质较稳定, 同向轴连续性好、信噪比较高;综合考虑药量的作用是否较好的发挥, 依赖于较好的激发层段。

4 接收技术研究

4.1 检波器组合图形对比和分析

检波器采用挖坑埋置, 地表松散地段坑深不低于30cm, 地表坚硬地段坑深不低于20c m, 岩石裸露区保证检波器耦合良好, 分别选取几种面积组合的方式进行分析:

A、2串面积组合Δx=Δy=3m

B、2串“吕”字形组合

Δx=2m, Δy=3.5m

C、3串面积组合Δx=2.5m, Δy=3m

D、3串“品”字组合Δx=Δy=2m

E、3串“米”字组合

Lx=18m, Ly=22m (45。)

F、4串“器”字组合Δx=Δy=2m

通过对比分析在0度、90度方位角及侧方向的频率响应可知, 矩形面积组合形式对于各方向的干扰波压制效果相对较好。

几种组合图形中, 图形C对各方向压制效果最好, 其次依次为图形F、图形A。考虑到野外施工效率, 四串检波器串施工难度较大, 图形过于复杂, 故不予考虑, 具体施工中应优先考虑图形C或图形A。

5 三维观测系统分析评价

对比2004年古尔、2004年达尔其、2009年古尔东、2009年乌润、2009年乌里雅斯太内蒙探区三维地震勘探观测系统的定量分析结果, 包括炮检距均匀性、方位角均匀性、炮检覆盖等, 我们发现2009年白音查干古尔东工区施工的方案均匀性最好, 采集脚印的影响也较小, 因此为最佳采集方案。此结果与工区的地震资料的品质也是基本吻合的。说明通过历年来对三维观测系统的不断优化设计, 越来越趋向于宽方位角采集, 覆盖次数也越来越高, 地震资料的成像精度也不断有了提高, 浅层资料也更清楚, 目的层更清晰。

6 结论和认识

本文得出结论如下:

(1) 内蒙探区的地表激发岩性分布整体不稳定和均匀, 在部分区域的低降速带中发现存在薄胶泥层, 在薄胶泥层中激发是首选。

(2) 探区内干扰波的压制以三串线性面积组合效果最好。

(3) 白音查干古尔东工区施工的方案是探区最佳三维观测系统施工方案。

参考文献

库车坳陷复杂山地地震采集技术 篇8

库车坳陷是塔里木盆地油气勘探的重点有利区带之一,地表起伏剧烈,地层倾角大,表层破碎,岩性复杂,表层结构纵、横向变化大,激发和接收条件差;面波、折射波发育,次生线性干扰强;断层发育,地腹构造复杂,构造部位的.成像效果差;地震波吸收衰减严重,反射能量弱,信噪比低.针对这些问题,采用多种方法和循环调查、迭代建模的方法,提高表层结构模型的精度,逐点设计激发井深.综合表层结构模型、地面地质资料、高精度遥感成像图片资料,优选激发、接收条件.采用宽线采集方法大幅度提高叠加次数和增强抗干扰能力,提高构造主体成像效果;采用大组合检波器压制多种干扰,提高单炮信噪比;实际应用表明,该采集方法能提高地震资料的信噪比和主体构造部位的成像效果.

作 者：彭才 韩朝军 曾武 作者单位：彭才(川庆钻探公司地球物理勘探公司,四川,成都,610212)

韩朝军(东方地球物理勘探公司新疆地调处,新疆,乌鲁木齐,830016)

曾武(西南油气田分公司川中油气矿,四川,遂宁,629002)

开发地震技术 篇9

1 虚拟机技术介绍

虚拟机就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源,以打破物理结构之间的壁垒。目前流行的虚拟机技术主要有虚拟仪器、虚拟显示、虚拟机等。本文主要运用虚拟机技术在一台高性能服务器中实现整个地震应急指挥系统的业务应用。

1.1 虚拟机基本概念

虚拟机.即为由虚拟机软件模拟出来的计算机或称为逻辑上的计算机。通过虚拟机软件,可以在一台物理计算机上模拟出一台或多台虚拟的计算机,这些虚拟计算机完全就像真正的计算机那样进行工作,例如可以安装操作系统、安装应用程序、访问网络资源等等。对于使用者来说虚拟机只是计算机上的一个应用程序,但是对于在虚拟机中运行的应用程序而言.它就像是在真正的计算机中进行工作。

1.2 主流虚拟机

目前流行的虚拟机软件有VMware、Virtual PC和Oracle VM Vi rtualBox等.它们都能在Windows系统上虚拟出多个计算机,用于安装Linux、OS/2、FreeBSD、Windows等操作系统。

VMware Workstation是VMware公司出品的一款虚拟机软件。利用它可以在一台电脑上模拟出若干台机器,这些虚拟机如同真实机一样各自拥有自己独立的操作系统、CPU、硬盘、内存及其他硬件,你可以像使用普通计算机一样对它们进行分区、格式化、安装系统和应用软件等操作,所有这些操作都不会对真实主机的硬盘分区和数据造成任何影响和破坏。VMware虚拟机的最大特点是不需要重新开机就能在一台电脑上同时运行多个操作系统,这跟在同一台PC机上安装多操作系统是不同的。PC机上的多操作系统安装,在任一时刻,只能运行其中的一个系统,如果想切换到其它系统,必须重新启动机器。而在虚拟机环境下,多个操作系统可以同时运行,人们可以与对待标准的Windows应用程序那样在多个操作系统之间来回切换,而不需要重新启动机器。最值得关注的是VMware强大的网络功能,可将多个虚拟机联接在一起,组建一个局域网,这个网络的行为与真实的网络完全一致,而且不用担心损坏虚拟网卡和虚拟交换机。

考虑到VMware虚拟机强大的网络功能及快照恢复功能等,本文采用VMware作为虚拟机软件。

2 虚拟机技术的地震应急指挥系统

地震应急指挥系统包含了ORACLE数据库、ARCSDE数据引擎、系统总线、评估系统、辅助决策系统等众多基础软件、支持软件及业务软件。部署于ORACLE数据库上的地震应急基础数据库是整个系统的核心与基础。ARCSDE空间数据引擎、ARCIMS空间数据服务软件、WEBLOGIC中间件等基础软件为业务系统与支持系统的运行提供了服务与环境,用户日志系统、总线系统等支持系统为业务软件的运行提供了支撑保障。

以上各种软件部署在不同的服务器及操作系统上,要想运用虚拟机技术实现地震应急指挥系统的冗余备份、异地移植及灵活应用,首先应实现网络平台的搭建。在搭建好包含不同操作系统的虚拟网络平台后,在虚拟系统中建立地震应急基础数据库,同时部署配置ARCSDE空间数据引擎、ARCIMS空间数据服务软件、WEBLOGIC中间件等基础软件,再进行各业务系统的部署,最后在基础数据的支持下进行综合调试。下面将分别对虚拟机技术与地震应急指挥系统结合下的网络平台搭建、数据库部署、业务系统部署调试等进行探讨。

2.1 网络平台搭建

目前地震应急指挥系统安装部署在两台数据库服务器,五至六台应用服务器上。各个服务器通过物理网络连接,一旦网络发生故障,会造成整个系统的运行不畅。且物理网络的连接使整个系统的冗余备份、异地移植等变得复杂、困难。利用虚拟机技术,可在一台服务器上搭建包含多个不同操作系统的虚拟服务器网络平台。每台虚拟服务器添加双虚拟网卡,一个网卡采用Host-Only网络模式,一个网卡采用Bridge网络模式。各虚拟服务器之间即可通Host-Only网络模式,实现同一台主机的内部网络通信连接,完全避免外部物理网络故障给整个系统带来的影响;也可通过Bridge网络模式,实现通过外部网络外界访问系统的目的。

按照现有地震应急指挥系统的安装部署情况,Oracle数据库和ArcSDE数据引擎安装部署在Linux系统上,其余支持系统及业务系统均安装部署在Microsoft 2003 Server系统上。因此在虚拟机中,可虚拟一台Linux服务器作为数据库服务器,虚拟两至三台Microsoft 2003 Server作为应用服务器。

虚拟网络平台搭建完成后,通过Bridge虚拟模式网卡,还可模拟出一个与真实相差无几的客户端/服务器环境,便于对Oracle Net组件及通过ArcGIS Desktop连接ArcSDE进行配置使用。

2.2 数据库的部署

地震应急基础数据库是整个系统的核心,各业务系统需在地震应急基础数据库的支持下才能正常运转。数据库的运行正常与否直接影响着整个系统的运行状态。从地震应急指挥系统的日常运行来看,每一次数据库出问题都会给整个系统带来灾难性的影响。另外,由于地震应急指挥系统24小时不间断运行,每日运维也在不断计算,产生了大量的计算结果及运行日志,各业务系统的表空间、系统表空间等常常需要清理、扩展。数据库在日常工作中操作频繁,任何一个误操作都可能带来严重后果。通过在虚拟数据库服务器上部署地震应急基础数据库,可利用虚拟机“闪回”镜像技术实现冗余备份,不必担心数据库运行异常。更可通过在虚拟服务器上操作来验证对真实数据库的操作是否正确,起到提前试验的目的。

在已搭建好的虚拟数据库服务器上,通过安装部署ORACLE数据库和ARCSDE数据引擎,建立用户及表空间,导入基础数据等可实现地震应急基础数据库的部署,为整个系统的冗余备份、异地移植、快速恢复等打下坚实的基础。地震应急基础数据库的更新也是地震应急指挥系统的一项重要工作。运用虚拟数据库,可先将需要更新的数据导入虚拟数据库中,通过各虚拟业务系统的运行使用,确认无误后再导入真实数据库,大大提升数据库的安全性、稳定性。

2.3 业务系统部署

业务系统是地震应急指挥系统的主干。在地震应急基础数据库的支持下,业务系统通过计算产生各种评估结果、报告和辅助决策信息供指挥人员参考。整个地震应急指挥系统共包含14个业务软件,目前部署在5至6台应用服务器上。软件数量所用服务器数量较多,造成了运行环境复杂、运行成本较高和系统备份较难等问题。利用虚拟机技术,在一台高性能服务器上,完成虚拟网络平台及数据库的搭建后,可将众多业务软件部署在划分成多个虚拟服务器的单一服务器上,实现整个系统的冗余备份。

另外各业务系统运行时,通过系统总线相互关联,一个系统的计算结果,往往是其他系统的运算依据,系统之间复杂的内部联络也使得单一系统的运行故障会影响整个系统,对系统的稳定性造成影响。

利用虚拟机技术,可对每台虚拟应用服务器随时进行备份,发生问题后,利用“闪回”功能,迅速回到正确状态,在提升整个系统稳定性的同时,也为日后二次开发、本地化研究打下了坚实基础。

2.4 应急指挥系统冗余备份测试

在虚拟网络平台上,部署好地震应急基础数据库及各相关业务软件之后,可通过人工触发地震来测试整个虚拟地震应急指挥系统的性能,检验基于虚拟技术的地震应急指挥系统能否实现对原有系统的冗余备份。通过使用镜像“闪回”技术,可检验系统的快速恢复功能。机机的镜像管理器,可使使用者随时保存当前镜像,也可回到任意保存了镜像的时刻,整个系统状态将和保存镜像时的状态一样。

通过异地拷贝虚拟机文件,可检验基于虚拟机技术的地震应急指挥系统的异地移植灵活性。虚拟机表现为一系列的虚拟机硬件配置文件及虚拟磁盘文件,在部署虚拟机时,不同的虚拟机可设立不同的名称,只需将不同虚拟机的硬件配置文件及磁盘文件简单复制,即可实现跨平台的异地部署。

3 基于虚拟机技术的系统的优点

利用虚拟机技术,在一台高性能服务器上建立的地震应急指挥系统具有良好的稳定性、可靠性、灵活性,其主要优点如下:

1)易于实现整个应急指挥系统的备份及转移部署。

虚拟机可表现为一系列的虚拟机的虚拟硬件配置文件及虚拟磁盘文件,这些文件均可方便地刻录备份,并在各种不同系统的虚拟机中加载运行,实现系统的跨平台部署。

2)便于数据库更新。

数据库更新前,首先在虚拟机搭建的备份系统中进行更新并进行充分测试,确认数据的有效性后,再导入正式系统。

3)无需掌握复杂的系统备份及恢复过程便可实现快速的系统恢复操作。

虚拟应急指挥系统可随时对整个系统进行备份,当系统出现故障时,可方便的利用虚拟机的快照“闪回”功能实现整个应急系统的快速恢复。

4)可对系统大胆进行各种二次开发及调优操作。

以往对系统的二次开发或调优操作时,考虑到系统的稳定性,往往不敢放手试验,现在利用虚拟机的快照“闪回”功能,可对系统进行大胆操作。

4 结束语

基于虚拟机技术的地震应急指挥系统,使原来需要两台数据服务器,六台应用服务器的整个系统在一台高性能服务器上即可实现。基于虚拟机技术的地震应急指挥系统还可利用“闪回”技术,记录操作过程的每一步,方便技术人员随时回到上一次的原始状态,减少了每次试验的重复步骤,在提高效率的同时也增强了开发、试验的灵活性、可恢复性。而且通过虚拟机技术在一台服务器上实现的地震应急指挥系统,启动快速、移植方便,可为现有地震应急指挥系统提供快速安全灵活的冗余备份,提升整个系统的安全性、实用性、可靠性。

参考文献

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谈水工环地质调查反射地震法技术 篇10

1 反射地震法阐释

1.1 含义

反射地震法技术简单的说就是相关人员借助地震放射波对地质情况进行调查, 之后对所获得地震信息进行处理, 以此来得到为工程项目的开展提供准确的数据信息。因为此种技术适用性以及实用性都非常强, 由此得到了水工环地质调查人员的青睐。反射地震法技术的应用需要将设备仪器配备齐全, 其中比较重要的设备有震源、记录系统等。这些设备各有各的功能, 缺一不可, 比如记录系统主要是负责记录所采集的信息。为了能够得到最准确的地震信息数据, 在应该此种技术方法之前, 有关人员务必对配套设施性能进行检查, 保证每个设备性能完好, 不会影响最终的数据信息。

1.2 工作原理

此种技术方法借助地震反射波, 对水工环地质中地震信息进行有效采集。地震波传播期间, 假设有障碍物阻碍地震波, 则地震波就会出现反射波。相关人员对反射波进行分析, 就可以对相关的地质障碍物有所了解, 进而了解整个地质情况, 为工程项目施工提供数据参考。水工环地质调查过程中, 会对地质病害有所了解, 这样工程项目施工时就会预先采取应急对策, 从而确保工程项目顺利竣工。反射地震法技术借助的地震波反射的原理, 看似简单, 而实际上, 地震波传播并不单一, 十分复杂, 因此要想取得最佳的效果, 检波器性能必须要有所保证, 这样才能保证数据信息采集万无一失。

2 TGP地质超前预报系统

早期人们对主要是针对地震波运动学特性进行研究。研究者发现, 地震波无论是在时间上, 还是在空间上, 地震波都能够明显的展现出运动学特征。但是这一研究并不能满足现实的需求, 因为研究学者对地震波展开了更为深入的研究。工程项目中所利用的地震波其传统的环境是三维环境, 其与平面空间环境有很大不同, 更加的复杂, 再加之, 内地震波无论是在接收方面, 还是在激发侧线方面, 几乎都是垂直方向, 也有可能是大角度相交, 这严重影响了工作人员获得大长度、大面积的信息, 因此要想充分的利用反射地震法技术来对水工环地质进行调查研究, 必须要解决这一问题。针对此种情形, 单一模态地震波显然无法胜任预报工作, 基于此, TGP地质超前预报系统出现, 该系统提升了地震波的采集信息的功能, 工作人员完全可以借助多波列震来进行信息数据的采集。

TGP隧道地质超前预报系统包括仪器设备和处理软件两大部分。其中仪器设备有TGP型仪器主机、接收传感器、孔中定位安装工具和电缆等。其处理软件由地震波数据输入与编排、空间坐标建立、能量均衡、干扰波分析与去除、触发时差校正、谱分析、纵横波分离、岩体速度参数计算、回波提取与偏移图、有效波分析与衰减参数计算、极化波处理与构造产状图、综合分析与绘制成果图等模块组成。

工程应用中, TGP型隧道地质预报系统对于500多米距离的构造面具有清楚的地震反射波信息, 说明仪器系统具有足够的信噪比。实际工作中考虑预报距离和分辨精度两方面要求, 预报距离一般采用150米至200米。TGP型隧道地质预报系统具有登记全部测长距离内地质构造信息的功能, 利用逐次递进的位置相关分析, 和源生成果对比等处理功能, 有利于去伪存真和排除异常, 提高预报成果的质量。与国外同类仪器对比整体上具有国际先进水平, 可替代进口产品。具体评审意见如下:

TGP12是集信号放大, 模数转换, 数据采集、存储和控制为一体的密封防水防震的物探设备;优于利用微机装配式结构的仪器, TGP12适合在恶劣的隧道环境中使用。

TGP12的三分量速度型检波器具有高灵敏度, 指向性强和较宽的频带响应等特点, 因而拾取的地震波信号具有高的质量品质。TGP12孔中接收检波器采用黄油耦合, 方便、经济、快捷。优于在钻孔中需要锚固异型钢导管的方式。2米长的钢导管难于携带、运输, 价格昂贵, 一次性使用, 费事费工费财。

TGP12的地震波采集触发是开路触发方式, 即信号线在雷管引爆炸药的同时被炸断, 信号线同时开路触发仪器采集, 仪器采集无延时差, 保证定位的准确性。超前预报仪器若采用起爆器电脉冲同时触发电雷管和触发主机采集的方案, 由于电雷管起爆的延时时间难于做到一致, 因此会造成仪器采集的走时误差, 这种触发方式在我国的地震波勘探规程中明确规定不宜使用, 更何况隧道岩体的速度比覆盖层介质的速度高出几倍以上, 以岩体波速4500m/s--5500m/s为例计算, 每一毫秒误差会造成2-3m的预报距离误差, 一般瞬发电雷管的延时误差不止一毫秒, 因此由20多次激发的平均线计算隧道岩体速度, 和利用存在误差的时间计算距离, 两次误差的乘积造成的误差不容忽视。

3 结论

综上所述, 可知对水工环地质调查反射地震法技术进行研究十分重要。这主要是因为作为现今普遍应用的水工环地质调查方法, 反射地震法值得研究的方面还有很多。此种技术的应用使得水工环地质调查信息采集更加的方便、准确, 这对我国水工环地质调查事业的发展有着积极的作用, 同时也能够促进工程事业的发展。尽管目前的反射地震法技术还不完善, 但是其足以满足我国目前的水工环地质调查的要求, 有关人员加紧研究, 其也一定能够满足未来地质调查事业的需求。

摘要：反射地震法技术是水工环调查中普遍应用的一种技术, 该技术既具有很强的使用性, 同时还有广泛的适应性。该技术的出现使得我国水工环地质调查水平有了显著的提高。但是单纯的就反射地震法技术而言, 还有很多不足之处, 严重阻碍了水工环地质调查工作的进一步发展。首先对反射地震法的含义以及工作原理进行介绍;其次对水工环地质调查反射地震法技术进行了研究, 希望能够有所帮助。

关键词：水工环,地质调查,反射地震法

参考文献

[1]杨宝俊, 唐建人, 李勤学等.松辽盆地深部反射地震探查[J].地球物理学进展, 2001 (4) .

[2]宋海斌, 董崇志, 陈林, 宋洋.用反射地震方法研究物理海洋-地震海洋学简介[J].地球物理学进展, 2008 (4) .