地震数据头段信息在现场质控中的简单应用汇总.docx
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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-DREVISION1.0。
SEG-DREVISION1.0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-DREVISION1.0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-DREVISION1.0的头段格式
图2-1：
SEG-DREVISION1.0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。
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-DREVISION1.0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：
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）
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：
1799
fchan：
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。
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