大数据时代地震仪器高效作业技术探讨与应用

大数据时代地震仪器高效作业技术探讨与应用

农耀建

中石化石油工程地球物理有限公司装备管理中心， 457300

摘要：在信息化技术蓬勃发展的背景下，大数据时代已经来临，各项新型技术逐渐席卷了人们的生活，不仅为人们工作带来了新的变化，也为各个行业注入了活力，而油气勘探行业也迎来了新的变革。石油行业在中国乃至国际上都是一项重点发展的项目，在发展石油行业、推进油气勘探工作的进程中，地震勘探方式能够起到重要的作用。大数据时代的到来也向地震仪器提出了新的要求，本文对大数据的特点及地震仪器技术作业的发展要求进行分析，列举相应的应用案例，以供参考。

关键词：大数据时代；地震仪器；数据采集

引言：地震勘探是一项重要的地下油气资源探寻方法，如今企业需要掌握复杂地质的构造以及深层油气藏，了解地下油气藏的具体情况和资源分布状况。大数据技术也就自然进入到了这一行业，在油气资源开发中应用震源激发及高效采集等技术可以有效提高地震勘探的效率，促进油气资源的开发与应用，推动我国石油工业的开发实践，提升仪器的勘探精度与各项数据的准确性。

1. 大数据的概述

数据是指在对事件进行记录时采用的具有认知度的物理符号，能够记录下事件的客观状态、性质以及不同事件之间存在的关系。这类物理符号不仅包括数字，也包括一些文字、字母、数字、数字符号等，通过这些符号或者符号的组合，能够将事物或者事件客观地记录下来。例如“温度，阴、晴、多云”、“交通情况”、“人员档案”等都是数据的一类。

在大数据还未真正发展的时候，人们已经能够观察并且记录客观事件，得到一定的数据结果，包含了量化以及不量化的数据。而在信息采集技术出现之后，不可量化的数据也能够利用二进制的数据形式进行记录，激发了人们处理不可量化数据的思路。而大量以及多角度记录的数据也就逐渐形成了大数据的雏形，具有种类多、价值密度低、效率高的特点。在现代通信技术以及网络技术的推动下，人们的生活已经离不开科学技术的使用。在新技术发展形势下，大数据的概念逐渐成熟。体量庞大、内容较为广泛，人们无法在短时间内通过普通的软件进行内容的提取与管理，超出了传统数据的范围。大数据也不是简单的数据堆积，而是具有价值的信息。在利用大数据时，人们往往需要对数据之间存在的或大或小的关联进行分析，向深层次挖掘。大数据本身存在着重要的关联性与结构性，扩展了部分信息与知识的范围，数据的处理能力也在不断提升。

目前大数据应用范围不断扩大，处理能力不断提升，人们已经将大数据与各行各业联系了起来，在公共事业、交通与电子业务等不同行业都起着重要的引导作用。

2. 地震仪器的概述

地震仪器是一种在油气勘探中起到关键作用的设备，勘探能力的强弱与收集数据的质量、效率息息相关。在目前的应用中一般将地震仪器分为三类，包括节点仪器、无线仪器和有线遥测仪器。三种仪器能够在各自适合的范围内独立应用，也能够通过平台建立仪器之间的联系，共同完成数据采集工作。由于不同甲方和施工单位的要求不同，要根据实际勘探需要进行仪器、参数、辅助设备等方面的选择与设定。在项目正式开始之前要首先完成设备的检测，检测过程严格按照国家标准执行，保证设备符合勘探需求。如果仪器存在问题，可能会影响到作业效率，严重的话也有可能直接造成作业中止。在实际生产过程中能够确认所选择的配套地震仪器是否能够有效完成勘探作业，在生产作业开始之前为了防止发生事故，工作人员要做好详细、全面的工作计划，提前设定可能会出现的问题并做好解决方案，这样在实际勘探作业中能尽量减少地震仪器作业出错带来的影响。

3. 地震仪器大数据的应用要求及仪器高效作业的研究

1.地震仪器大数据的应用要求

随着施工作业的规模化发展，地震勘探技术有了大幅度的进步，日激发炮点数实现了万炮级，数据量的采集也获得了进一步的发散。在采集地震数据的过程中，施工人员要将收集到的大量数据做好相应的处理与分析。这项工作也会给地震仪器的作业带来新的挑战，地震仪器大数据的应用要求大概分成以下五点。

（1）实时进行数据的分析与处理

在目前的勘探作业中，采集设备的使用已经达到了万道以上，国际上也有20万道级别的项目。并且一些高效的作业方式和节点仪器进入了大规模的使用状态，日采集数据量上涨十分快速，可以达到TB级甚至到PB级。同时在地震勘探作业的全过程中都需要应用地震仪器，因此也能够采集到多种类型的数据信息，包含了地震、质控、设备测试和采集辅助等多类数据形式。作业时工作人员要及时对这些数据、属性信息进行处理与分析，将采集获得的数据做好保存，保证数据的有效利用。

（2）快速完成数据的存取

近年来，地震勘探作业规模不断加大，单炮文件的数据量正在急剧上升，从原本MB级上升到了GB级，是目前最高级别。因此地震数据存储功能面临着新的挑战，对存储空间提出了更高的要求，也要在数据存储过程中达到较高的速度。

（3）数据信息管理规范化

地震数据作为勘探作业的统计内容，有着十分重要的价值，在研究中可以起到关键的参考作用。勘探作业环境往往较为复杂，可能会因为各方面的状况出现问题，导致数据丢失。因此在勘探作业过程中也要利用各项技术与管理方式做好地震仪器的数据管理，建立规范安全的管理制度，保证数据的完整性。

2.地震仪器高效作业的技术应用

1. 大量地震数据信息的储存与管理

目前地震数据的采集往往具有“两宽一高”的特点，应用范围逐渐扩大，每天记录的数据量也有了成倍的提升，对现场数据的存取效率要求更高。勘探作业过程中涉及到不同类型的设备，在进行管理时要依据相关规定做好管理工作。目前所通用的数据快速存取装置可以与G3i、Hawk等地震仪器配合应用，可以通过万兆光纤卡或是百兆数据传输完成相应的数据传送工作，能够将8万道的数据进行实时记录。使用轻便，可以高效完成数据采集作业，保证硬件符合使用要求。

在数据采集之后也会涉及到后续的复制、整理工作，需要进行全面的数据管理。研发人员基于各项关键技术开发出了一套较为完善的数据安全管理软件，能够降低人工需求，通过软件高效完成仪器作业数据的管理，完善地震数据管理的效果。

2. 节点仪器对数据的分析与管理

节点仪器抛去了电缆的限制，可以在一些不方便布设的地点进行作业，例如山区、高地、人员较多物质、水流区域、机场等地点。另外，操作人员通过一套质控数据的辅助软件可以在现场对数据进行实时分析，并及时查看回收数据信息，做好不合格内容的处理。能够减少操作时间，提高数据管理效率。

3. 地震数据采集班报文件的整理

在复杂区域进行地震仪器的作业时可以采取独立激发的方法，目前在国内一些复杂山地已经有了成功案例。通过软件的编写能够支撑独立激发控制系统和节点仪器的联合应用，保证数据采集过程的顺利。

在进行可控震源的作业时有可能出现通讯中断的情况，会影响到数据的回传，降低作业效率。利用可控震源采集班报整理软件可以在采集的过程中直接进行报告与仪器电子班报文件的处理。减少了通讯不畅带来的影响，有效提高仪器作业的效果。

结束语：

在我国勘探作业的研究发展过程中，人们对数据采集结果的精确度要求变得更高，将大数据与勘探仪器进行联合，能够使地震勘探项目范围更广，实践效率更高。目前地震仪器的研发也在始终进行，而由于勘探作业规模不断扩大，人们虽然取得了一定的进展，但是也面临着更多的挑战。在未来的发展中，技术人员要继续加强勘探技术研发，对地震仪器的应用进行分析，从而促进地震数据的高效采集与管理，保持油气勘探的可持续发展。

参考文献：

1. 孙哲, 王梅生, 王秋成,等. 地震数据高效采集实时质控技术[C]// 中国石油学会2015年物探技术研讨会论文集.

2. 张亚晴. 大数据时代的地震工作创新分析[J]. 现代信息科技, 2019.

3. 甘志强, 刘帅, 朱萍,等. 地震仪器智能化现状及前景展望[J]. 石油管材与仪器, 2020, 6(2):P.53-56.