Предложения по организации контроля качества работы вибрационных источников на профиле (стр. 1 )

Закрытое акционерное общество "СейсЭл" 103527, Россия, Москва, Зеленоград, 815-124 тел./, , (902)-697-8576, E-mail: *****@***orgland. ru

ПРЕДЛОЖЕНИЯ

по организации контроля качества работы вибрационных источников на профиле

Исполнитель:

___________ , к. т.н.

"___"_____________ 2002 г.

Москва, 2002

СОДЕРЖАНИЕ:

	стр.
ВВЕДЕНИЕ	3
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ	4
1.1. Качество излучения.	4
1.2. Характеристики качества излучения	4
1.3. Факторы, влияющие на качество	6
1.4. Электрогидравлический вибратор	7
2. ОРГАНИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ	13
2.1. Этапы контроля.	13
2.2. Средства контроля.	13
3. КОНТРОЛЬ НА ЭТАПЕ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ	19
3.1. Состав и порядок выполнения работ.	19
3.2. Состав отчетного документа по этапу подготовительных работ	23
4. КОНТРОЛЬ НА ПРОФИЛЕ	24
4.1. Назначение и состав контроля	24
4.2. Порядок выполнения контроля	25
4.3. Анализ результатов контроля	28

ВВЕДЕНИЕ

Технология вибрационной сейсморазведки включает в себя ряд процедур, направленных на обеспечение качества излучения сейсмических сигналов вибрационными источниками. К ним относится и правильный выбор рабочего режима вибраторов, и контроль качества их работы. Единых нормативных документов, регламентирующих выполнение этих работ, не существует. Состав их и уровень требований определяет, как правило, заказчик работ, исходя из собственного опыта.

Цель создания этого документа заключается в том, чтобы помочь навести порядок в этой части технологии вибрационной сейсморазведки, создающей необоснованную нервозность в отношениях между исполнителями геофизических работ и контролирующими их службами. На практике до сих пор приходится сталкиваться с формальным подходом, основанным не на точном понимании вопроса, а на чьем-то стороннем опыте. Это неизбежно приводит к конфликтной тупиковой ситуации, когда одни упорно настаивают на своих требованиях, а другие не в состоянии их обеспечить по вполне объективным причинам. "Крайними", как правило, оказываются вибраторы, зачастую – незаслуженно.

В настоящем документе предлагается методика контроля качества работы на профиле вибраторов, оснащенных системой управления ADVANCE II ("Мини Контроллер", "Мини Контроллер Плюс"). Она разработана на основе опыта внедрения этой аппаратуры на российский геофизический рынок и на основе анализа организации подобных работ в российских геофизических партиях.

Опыт показывает, что правильная организация контроля излучения является эффективным средством повышения качества получаемого сейсмического материала (особенно в условиях низкой производственно-технологической дисциплины).

Документально подтвержденный контроль качества излучения выгоден как заказчику, так и исполнителю работ. Заказчик получает возможность контролировать выставленные им требования к качеству излучения. А у исполнителя, в случае получения некачественного сейсмического материала, появляется возможность доказать свою непричастность к этому.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.  Качество излучения.

Поскольку у нас нет возможности непосредственно контролировать сейсмическую волну в процессе ее излучения, контроль качества излучения осуществляется косвенно, путем оценки работы излучающего устройства. Всем понятно, что такой способ контроля не лишен недостатков, но выбора у нас нет, кроме надежды на то, что если вибраторы будут работать нормально, то и сейсмическая волна будет излучаться нормально.

Если рассматривать вибрационный источник как генератор (каковым он и является на самом деле), та качество его работы следует оценивать по создаваемому им сигналу. Давно установилось такое понятие, как выходной сигнал вибратора. Выходной сигнал вибратора – этот тот сигнал, который создается вибратором, который можно считать результатом работы вибратора, и по характеристикам которого можно оценивать качество работы вибратора.

Дебаты о том, что считать выходным сигналом вибратора были долгими, и однозначного решения так и не было найдено. Одни считали, что, поскольку вибрационный источник в результате своей работы колеблет поверхность грунта, то выходным сигналом следует считать какой-нибудь из параметров колебаний излучающей плиты (виброперемещение, скорость или ускорение). Другие, ссылаясь на теорию излучения сейсмических волн с поверхности упругого полупространства, предлагали использовать в качестве выходного сигнала – сигнал вибрационного усилия воздействия на грунт, поскольку по теории именно усилие наиболее точно характеризует излучаемую волну. В самом начале становления вибрационной сейсморазведки использовали сигнал ускорения плиты. Предложение использовать сигнал усилия многим понравилось, поскольку он более удобен для обработки. Однако, и от использования сигнала ускорения многие не отказались. Стандарт SEG разрешает оба варианта, но сигнал усилия выбран основным.

Итак, выходным сигналом вибратора принят сигнал вибрационного усилия воздействия на поверхность грунта (или для краткости – сигнал усилия).

Способ измерения сигнала усилия оказался простым. Из теории излучающего механизма следует, что усилие воздействия на грунт равно сумме ускорений реактивной массы и излучающей плиты, умноженных на величины своих масс:

Усилие на грунт = Ускорение реактивной массы * Масса реактивной массы +

+ Ускорение излучающей плиты * Масса излучающей плиты.

Для измерения ускорений на вибраторе установлены акселерометры. Электроника блока сама вычисляет сигнал усилия.

Базисное требование корреляционной модификации вибрационной сейсморазведки состоит в том, чтобы форма выходного сигнала вибратора предельно точно соответствовала форме опорного сигнала (опорный сигнал – это тот сигнал, который мы предполагаем послать в сейсмическую среду). Любое отклонение снижает точность и разрешающую способность сейсморазведки.

В реальности невозможно достичь идеального соответствия. Степень и характер вносимых вибратором искажений оценивается рядом характеристик, которые характеризуют точность излучения. Кроме того, излучение характеризуется мощностью. Параметры точности и мощности в совокупности определяют качество излучения.

1.2.  Характеристики качества излучения.

Набор характеристик качества излучения установлен на основе из тех искажений, которые может создать вибратор в процессе излучения. Во-первых, вибратор может запуститься не вовремя из-за сбоев в работе системы синхронизации или неправильной ее настройки. Во-вторых, вибратор может не выдержать равномерность амплитуды и фазы выходного сигнала. В третьих, вибратор помимо основного сигнала формирует ряд побочных, крайне нежелательных сигналов: гармоник и шумов. И, наконец, вибратор по недосмотру или ошибке может просто-напросто излучить не тот сигнал, который от него требуется.

Можно сказать, что в технологии вибрационной сейсморазведки уже давно определился перечень характеристик качества излучения. Они существуют в двух видах: в виде численных оценок и в виде графиков. Численные оценки, как правило, используются при непрерывном контроле работы вибраторов на профиле. Возможности их ограничены. Графические характеристики наиболее информативны. Они используются для более детального контроля и диагностики неисправностей.

Основные численные характеристики:

Точность (погрешность) синхронизации запуска – задержка или опережение фактического момента запуска вибратора относительно заданного. Измеряется в мс (или в мкс). Зависит не только от аппаратуры вибраторов, но и от используемых радиостанций. Современная аппаратура гарантирует погрешность запуска не хуже ±25 мкс.

Среднее усилие – среднее за весь свип-сигнал значение амплитуды основной гармоники вибрационного усилия. Измеряется в процентах относительно усилия статического прижима плиты вибратора или непосредственно в тоннах.

Максимальное усилие – максимальное значение амплитуды основной гармоники вибрационного усилия, достигнутое в ходе излучения свип-сигнала.

Средняя фазовая погрешность – среднее по модулю значение фазового сдвига между опорным свип-сигналом и основной гармоникой выходного сигнала вибратора. Измеряется в градусах.

Максимальная фазовая погрешность – максимальное за весь свип-сигнал значение фазового сдвига между опорным свип-сигналом и основной гармоникой выходного сигнала вибратора. Измеряется в градусах.

Средний коэффициент нелинейных искажений – среднее за весь свип-сигнал значение коэффициента нелинейных искажений выходного сигнала вибратора. Измеряется в процентах.

Максимальный коэффициент нелинейных искажений – максимальное за весь свип-сигнал значение коэффициента нелинейных искажений выходного сигнала вибратора. Измеряется в процентах.

К основным графическим характеристикам относятся:

Трасса – график формы выходного сигнала вибратора. Используется для визуальной оценки.

Амплитудно-частотные характеристики выходного сигнала вибратора – график зависимости амплитуды основной гармоники вибрационного усилия от текущей частоты свип-сигнала (или от текущего времени). Вместо основной гармоники могут быть построены графики модуля амплитуды сигнала, положительной амплитуды, отрицательной амплитуды, среднего значения или среднеквадратичного значения. Характеризует мощность излучения и работу системы стабилизации усилия.