張學(xué)營 江蘇油田地球物理勘探處 225007
2005至2008年,江蘇油田地球物理勘探處走出國門,來到非洲加蓬共和國從事地球物理勘探作業(yè)。加蓬共和國位于非洲西海岸,赤道橫貫中部。四年來,我處330地震隊分別在G4-188區(qū)塊、LT-2000區(qū)塊從事地震勘探作業(yè)。這兩塊工區(qū)均位于加蓬國家森林公園內(nèi),緊鄰大西洋,大部分測線延伸入海。區(qū)內(nèi)沼澤、河流密布,基本為赤道原始森林覆蓋,地表條件極其復(fù)雜,屬熱帶雨林氣候。為了保障施工的順利進行,我處采用了先進的408XL儀器系統(tǒng),地面設(shè)備配置了防水沼澤鏈(LINK)和海纜。四年來,筆者作為野外生產(chǎn)負(fù)責(zé)人,帶領(lǐng)放線的中、加方員工,迎風(fēng)雨,鉆叢林,盤沼澤,斗潮汐,搏擊大海,爬山涉水,克服重重困難,在前所未有的極端困難條件下,安全、優(yōu)質(zhì)、高效地圓滿完成了地震采集任務(wù)。本文就408XL儀器在海陸過渡帶等極復(fù)雜地表條件下進行放線施工的方法,進行初步探討,希望對同行有所啟示和幫助。
蛇形排列是408XL 儀器的一種特殊的排列布置形式。顧名思義,它就像蛇游動時的形態(tài)一樣,彎彎曲曲,首尾相接,一環(huán)扣一環(huán),環(huán)環(huán)緊相連。其基本原理是,用啞道的采集鏈(FDU LINK)將兩條以上不同測線的首尾互相鏈接起來,其作用就相當(dāng)于其它儀器上測線排列中的加長線。儀器操作員在儀器上對其線號、點號分別對應(yīng)實際測線的線號、點號進行設(shè)置后,就形成了一個符合項目設(shè)計要求的整體測網(wǎng)。蛇形排列連接見圖1所示。
針對野外特定的設(shè)備狀況,特別是在三維勘探中交叉站(LAUX)數(shù)量有限的情況下,使用蛇形排列法尤為實用。它確實為野外施工提供了極大的方便,在一些特殊困難情況下,它能布置一些按常規(guī)方法根本無法實現(xiàn)的排列,解決生產(chǎn)中的燃眉之急,提高工作效率,同時節(jié)省設(shè)備購置成本。
圖1 蛇形排列連接示意圖
圖2 G4-188區(qū)塊最后5束施工示意圖
圖3 繞道連接示意圖
比如,在2005年G4-188區(qū)塊的三維施工中,為了提高生產(chǎn)效率,我們將最后5束測線全部擺放好,同時生產(chǎn),每束線10條排列接收,總計16條排列線。見圖2所示。而現(xiàn)有的交叉站(LAUX)僅有13個,缺少3個。為此,我們增加3根鏈,將第1,2,16條排列通過蛇形排列方式連接,儀器停在第8條和第9條排列的中間位置,有效的解決了交叉站數(shù)量不夠的問題。
繞線施工是408XL 儀器的另一種特殊的排列布置形式。該方法包括兩種,一種是繞道,適用于復(fù)雜地表的空道,比如過大型建筑物、湖泊等。如圖3所示。
圖中,111-113為空道,野外擺放排列時,只需將110和114之間用鏈連接起來即可,同時,將位于110和114的FDU序列號通報給儀器。
第二種是繞線,即將一整條排列線作為聯(lián)絡(luò)線,把儀器和所要用的排列聯(lián)接起來,適用于復(fù)雜地表儀器無法到達(dá)所用排列從而無法生產(chǎn)。如圖4所示。這是2008年我們在WEZE河兩岸進行二維生產(chǎn)的實際測線位置圖。WEZE河橫貫東西,寬度在400~2000米左右,河水深度在1.5~6米左右,河內(nèi)叢林密布,參天蔽日,水下淤泥厚度達(dá)0.5~1米。除非動用大型平板駁船從海上運輸,或者動用直升機吊運,否則儀器根本無法從南部搬遷到河北。這樣,位于河北的WG-08-1~WG-08-9線、WG-08-14和WG-08-15線將無法按照常規(guī)施工。
為了解決儀器無法聯(lián)接到排列的問題,我們經(jīng)過詳細(xì)的踏勘和周密的研究,決定按照如表1所示的施工順序組織生產(chǎn)。
圖4 2008年WEZE工區(qū)二維測線位置圖
表1 WEZE工區(qū)測線施工順序
由于13~10線儀器車可以直接到點,因此,不存在繞線問題。10線施工結(jié)束后,不要收儀器往大號的排列,儀器停點也不再動。由于14線小號端點和10線的11781靠得很近,且均在海里,將其首尾相連,這樣,就相當(dāng)于是一條排列線了。同理,在進行15~17線施工時,僅僅需要將10線與這三條線的交點位置通過兩個交叉站和一根交叉線相聯(lián)接,10線則作為繞線處理。17線施工結(jié)束,把17線與10線交點位置的鏈(LINK)通過增加一個電源站(LAUL)直接連接,這樣,17和10線就作為一條繞線實現(xiàn)與9~1線相交,在交點處僅僅通過2個交叉站和一根交叉線而實現(xiàn)繞線接收。
也可以通過多個交叉站和交叉線級聯(lián)的方式實現(xiàn)繞線的功能。比如,在2007年LT2000區(qū)塊施工時,有一條測線(LT-07-772.0)交通極其困難,且不與其它測線相交,儀器可到達(dá)的最近的停點距離排列還有近3公里。為此,采用8個交叉站、8根交叉線級聯(lián)方式,將排列引至儀器停點。需要注意的是,所有交叉站的連接必須是同向的,即左右口方向一致,否則無法連通。
加蓬項目施工工區(qū)均在海陸過渡帶。該地區(qū)河流縱橫,水網(wǎng)密布,大部分測線延伸入海。因此,排列不可避免受潮汐、浪涌、當(dāng)?shù)厮线\輸?shù)挠绊憽J┕こ跗?,由于缺乏相關(guān)作業(yè)經(jīng)驗,導(dǎo)致排列受損,部分測線不得不重新布設(shè)。經(jīng)過研究和摸索,我們找到了一種切實有效的適用于該環(huán)境下的放線施工方法。
盡管408XL防水鏈技術(shù)指標(biāo)是可以達(dá)到15米水深,但是,實際使用中卻因設(shè)備老化、插頭磨損等原因,導(dǎo)致插頭漏電,影響排列數(shù)傳。為了提高插頭的防水性能,我們在對插頭進行常規(guī)保養(yǎng)和檢查的同時,將準(zhǔn)備下水的鏈兩兩相連,用塑料薄膜纏繞,再用防水膠布裹緊。放線時,再將剩余的需要下水的插頭采用同樣的方式進行防水處理。這樣,既提高了防水性能,又保證了施工效率。
由于海水的腐蝕性很強,下水的排列收上來后,必須把所有的大、小線插頭用WD-40專用清洗劑進行清洗,防止腐蝕,從而影響接觸性能。
水中的排列受潮汐、浪涌的影響,拉力足以拉斷排列。施工初期,曾發(fā)生多起防水鏈插頭處拉斷的情況。為此,我們將大線靠近插頭處作“8”字形纏繞,固定,然后才連接插頭,這樣,插頭不再受力,從而有效避免了插頭處的損壞。
經(jīng)驗表明,如果測線延潮汐、浪涌方向擺放,設(shè)備損壞的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測線垂直于潮汐、浪涌方向。因此,沿著海岸線方向的排列擺放時要特別注意,大潮時必須將排列收起來,否則,有可能造成設(shè)備損毀。特別是浪涌大的海溝,由于當(dāng)?shù)啬静呢S富,水下有極多的巨型木材和樹杈,會隨著浪涌來回滾動,極可能造成大小線在水底的纏繞,導(dǎo)致排列斷線。
當(dāng)水深大于15米時,408XL防水鏈無法滿足使用要求,必須采用408XL海纜。408XL海纜的好處是,海纜自身防水性能遠(yuǎn)優(yōu)于防水鏈,且抗拉強度也遠(yuǎn)大于防水鏈。而且由于海纜自身重量大,也可有效避免潮汐、浪涌導(dǎo)致排列漂移。
典型的海纜與防水鏈的連接方式如圖5所示。
當(dāng)海纜與防水鏈通過ULS/UL適配器連接時,與FDU相鄰的海纜采集站(FDU2S)第一道無法使用,使用中必須注意。理論上一個電源站可以為30個海纜采集站(共60道)提供電源,實際施工中,為穩(wěn)妥起見,還是參照防水鏈的配置模式,一個電源站帶40個地震道。與408XL海纜相匹配的是水聽器,該水聽器適用于5米以下水深。
必須注意,所有電纜插頭不得單獨受力。海纜上每個插頭附近都已設(shè)計了金屬抗拉掛鉤,使用中應(yīng)將這些掛鉤彼此相連,避免插頭受力損壞。
如果海纜一端位于排列端點,必須采用專用的海纜堵頭堵住,否則插頭會漏電。同理,如果排列端點是海纜采集站,也要將不用的那個海纜采集站插座采用專用的采集站堵頭堵住。
由于工區(qū)地表及其復(fù)雜,加之位于海陸過渡帶,天天刮風(fēng),且連續(xù)兩年反季節(jié)施工,雷雨天氣頻繁,惡劣的自然環(huán)境對檢波器的選用和埋置也提出了特殊要求。
對于陸上施工,要求所有檢波器必須挖坑埋置,按照規(guī)定組合圖形擺放,以盡量減少風(fēng)和雷雨對地震道造成的干擾。特殊地形必須遵守相關(guān)的行業(yè)規(guī)定,進行偏移處理。特別是草原地貌,必須將沼澤檢波器串逐只挖深坑埋置。叢林中的檢波器連線必須妥善放置,防止因刮風(fēng)牽動檢波器而引發(fā)地震道亂跳。叢林中由于野生動物活動頻繁,當(dāng)排列通過動物行走路徑特別是象道時,必須將大小線全部埋置,否則極容易被野生動物絆起或折斷。
圖5 海纜與防水鏈連接示意圖
對于沼澤地帶,也要盡量按照圖形擺放。如果地表腐爛植被和淤泥很深,必須采用“大蘿卜”檢波器,用下水桿將其盡可能下到表層以下硬的泥土中。
對于過渡帶,水深不大于10米,盡可能采用“大蘿卜”檢波器,10米以上盡可能采用水聽器接收。
利用蛇形排列、繞線施工與海纜的優(yōu)勢來解決地表復(fù)雜地區(qū)放線施工的方法,是可行和實用的。到目前為止,我們已經(jīng)使用408XL 儀器在平原、丘陵、山地、叢林、沼澤、水網(wǎng)、海陸過渡帶等高寒熱地帶,成功地完成了地震勘探野外施工,均取得了高質(zhì)量的地震勘探成果。
應(yīng)用本方法,能實現(xiàn)一些按常規(guī)方法無法實現(xiàn)的測線排列布置。方便了施工、有效降低了生產(chǎn)成本。
該方法的應(yīng)用技術(shù),是解決問題的思路與方案,它不是機械的,千篇一律的,可根據(jù)實際情況,靈活地采用多種方法的組合,來解決生產(chǎn)中的實際問題,充分發(fā)揮好408XL儀器的強大功能。
[1] Sercel.408 User’ Manual.2004