Description:

"First Break том 26, Февраль 2008, специальная тема Наземная сейсморазведка" Наземная сейсморазведка: путь к "мега-каналу". Land seismic: the move towards the mega-channel Будучи геофизиком, который "сбился с пути" и попал в область наземной сейсморазведки три десятилетия назад, Bob Heath из AscendGeo наблюдает за переменным успехом в области геофизического оборудования, которое является общим для многих отраслей технических разработок. После слишком длительного затишья в электронике инструментарий для наземных исследований претерпевает успехи. В результате многочисленных запросов по увеличению числа каналов словно после "удара тепловым нейтроном" представления о системе регистрации расщеплены на две части: одна часть осталась уверенной в превосходстве систем на основе кабелей для всех типов сбора данных, в то время как другая считает, что оборудование кос уже не играет никакой роли, особенно при работах с большим числом каналов. Как я постараюсь объяснить обе стороны даже не неправы. На заре квантовой механики прогресс также происходил путем взлетов и осмысления. Одним из маяков на счету которого было больше всего взлетов был Проф. Wolfgang Pauli. У него была репутация непревзойденного спорщика. При необходимости говорят он не колебался прежде чем сказать кому-либо, насколько его оппонент не прав. Тем, кто желал иметь дискуссии с Wolfgang лучше было иметь все доказательства притом прямые. По мере того как прогресс в этой области замедлился с Pauli стало еще труднее спорить и когда ему приходилось иметь дело с все увеличивающимся числом плохо продуманных научных гипотез он придумал абсолютно уничижающее высказывание. Как только он слышал о некоторой новой теории которую считал особенно неподкрепленной говорил что она nicht einmal falsch даже не ошибочна т.е. теории просто недостает фактов для выноса суждений. История может быть и недостоверной но термин даже не ошибочна стал использоваться по отношению к идеям когда нет возможности вынести никакие суждения поскольку отсутствуют некоторые принципиально важные составляющие. Если выражаться более современным языком "судьи" не только ни сном ни духом не знают теории и практики сбора мега-канальных данных они только начали слышать редкие факты которые стали доступны недавно. Положительной стороной является то что впервые за многие годы индустрия открыта для новых идей и технологий но мы не находимся еще в той точке когда могли бы сказать как будет производиться сбор данных наземной сейсморазведки даже в ближайшем будущем. Нашей первой задачей является понимание того что возможно с помощью новых систем только если конечные пользователи знают что могут сделать с помощью каждой конкурирующей технологии стоит размышлять о том какой тип оборудования можно ожидать через несколько лет. Термин мега-канал выходит на поверхность более часто но префикс мега не должен означать что мы скоро увидим миллион каналов в наземных работах. Рисунок 1 Закон Моора об удвоении в применении к числу каналов наземной сейсмической партии. Будет ли возможным получение первых миллиона каналов через 20 лет при использовании соответствующих технологий? Итак мега-канал может буквально не означать 10^6 живых трасс но если мы считаем что закон Моора применим к числу каналов возможно и будет партия с миллионом каналов прежде чем кто-то из нас выйдет на пенсию (Я благодарен Dave Monk из Apache за предоставление данных к Рисунку 1 который я имел смелость продлить до 2020 г.). На рисунке 2 показано как просто было бы использовать один миллион каналов ничего не надо кроме соответствия критериям по дискретизации. Один из моментов которые надо осмыслить то что мега-канал в состоянии работать в пространственной области также как дельта-сигма преобразователи работали в частотной области т.е. он позволяет вам выполнять избыточную дискретизацию для лучшего управления шумом. Действительно кажется что большое число каналов дают новую жизнь маленьким аналоговым расстановкам. Когда доходит дело до сбора многокомпонентных данных будь то аналоговые или цифровые датчики бригада становится мульти-мегаканальной без больших усилий. Поэтому давайте решим что мега-канал не означает гораздо большие партии чем у нас имеются в настоящее время и не обязательно с семизначным числом каналов. Альтернативы мега-каналам Даже несмотря на то что в последние несколько лет наблюдался здоровый рост числа живых трасс имеется причина полагать что дальнейшее увеличение может не оказаться жизнеспособной без изменения технологии и структуры формирования цен. Итак какие изменения могут заставить нас маршировать в сторону мега-канала? Глядя на современные работы мы по большей части видим надежную регистрирующую аппаратуру которая перемещает данные путем использования цифровой передачи по кабелю. Современные версии этой технологии действительно впечатляющие она прошла немалый путь с момента ввода в действие вот уже четверть века назад. Можно справедливо верить что жизнестойкость наземной 3D разведки обязана этой технологии. Однако несмотря на то что 3D обеспечила существенные преимущества в качестве данных над 2D нефтяные компании десятилетиями взывали к новому квантовому скачку который бы удовлетворил их пожеланиям о все большем увеличении качества данных. Они с готовностью говорят о мегаканальных данных как о примерной цифре мега может означать 30-50,000 каналов только для однокомпонентных наблюдений. Это должно рассматриваться не как верхний предел а как нечто что надо испытать перед еще большим рывком. Насколько большой это будет рывок зависит преимущественно от выбора методик. Тогда как большая часть систем с косами заявляют о себе как о системах готовых работать с несколькими тысячами каналов необходимо спросить насколько подходит эта технология для попытки внедрения "мега" идеи или не нужно ли ее будет опробовать с использованием новейших беспроводных систем? Поскольку обе технологии имеют вполне ясные преимущества мы не должны просто говорить о сильной стороне каждой из опций но требуется также рассмотреть как их можно использовать бок о бок для того чтобы нефтяные компании и подрядчики получили все самое лучшее. Системы с косами Аппаратура, основанная на системе кос обвиняется в двух основных недостатках. Первым является ее вес а второй ненадежность комбинации разъемов соединительного кабеля как средства передачи информации с высокой скоростью передачи данных от последовательных зависимых систем в условиях наземной сейсморазведки. Они оказывается связаны неявно. Если говорить о примерных цифрах для каждых 1000 каналов 24-битных данных при шаге 2 миллисекунд генерируется скорость передачи данных свыше 10 мегабит секунду некоторые биты данных будут идти от дальнего конца площадной расстановки по кабелю которая возможно находится на расстоянии в 10 км или 20 км встречая на своем пути большое число узлов. Эти компоненты будут подвержены всем типам намеренного или непреднамеренного физического повреждения использование таких кабелей Cat5 Ethernet с подобной скоростью передачи данных в стенах офиса или их использование опытными пользователями одно но протяжка кабелей с высокой скоростью передачи через овраги магистрали и фермы в экстремальных климатических условиях и их работа в условиях ограниченного питания совсем другое. Проблема заключается в том что по мере того как скорость передачи растет главной характеристикой кабеля становится его импеданс а не сопротивление это может повредить очередности передачи данных когда частоты действительно становятся высокими даже незначительные изменения импеданса могут выглядеть как крупные препятствия для прохождения единиц и нулей. Даже еще хуже когда проблемы передачи данных кратковременные центральная система может встретить трудности в поиске мест возникновения ошибки. Иными словами чем больше данных передается через косу тем больше на процесс передачи данных может повлиять незначительные в других случаях повреждения слишком растянутый кабель кабель по которому проехал грузовик кабель на который упал острый камень всего лишь несколько опасностей которые подстерегают косы на арене мега-канальных расстановок. Рисунок 2 Порядка 1,000,000 каналов на P-волнах шаблон от 7 миль x 7 миль интервал между трассами 10 м интервал между профилями 20 м и 50 перемещением приемной расстановки. Рисунок 3 Кабельные и бескабельные каналы бесшовно дополняют друг друга для того чтобы привнести лучшее в регистрацию данных. В данном случае отношение бескабельных и кабельных каналов 12:1. В добавок несмотря на сетевые системы передачи которые могут осуществлять перенаправление данных невозможно преодолеть проблему зависимости от последовательного соединения это новый термин о котором мы все больше слышим в настоящее время поскольку он становится все более значимым по мере увеличения партий. Он применим когда расстановка соединяется в виде взаимозависимых секций линии что практически всегда мы Ключевые слова: кабель, способность, кос, качество, мег, причина, вслепую, образ, примерный цифра, выбор, плохой, станция, наименьший, несмотря, сейсморазведка, цена, нефтяной компания, интервал трасса, технология, оборудование, наземный сейсморазведка, возможный, время, бесшовный интеграция, гораздо, сбор, мониторинг, область, центральный, статус, дискретизация, скорость, современный, насколько, тема наземный, тысяча, расстановка, линия, наземный, год, сейсмический, центральный блок, хороший, попытка, потеря, друг, бескабельный, скорость передача, компания, термин, частота, такая образ, постоянный ток, часть, ток, специальный тема, характеристика, возможность, питание, случай, тип, контроль, рынок, стоимость, коса, бок, дополнительный, бескабельный канал, большая число, близкий, контроль качество, электронный схема, существенный преимущество, блок, трасса, миллион, идея, очевидный, аппаратура, цифровой, реальный время, подсоединенный, бескабельный система, система, эра, передача, шаг, повреждение, взлет, нужный, изменение, специальный, мег-канать, партия, промышленность, должный, вес, подобный, система вслепую, дорогой, новый эра, мониторинг шум, бесшовный, постоянный, кабельный система, суждение, путь, разъём, сторона, расстояние, нефтяной, преимущество, миллион канал, интервал, настоящее время, кабельный канал, соотношение, рисунок, десятилетие, необходимость, средство, проводник, малейший число, мег-канал, живой трасса, дорога, условие, реальный, тема, мера, шум, нефтяная компания, канал, батарея, теория, беспроводной система, косы, увеличение, никакой, течение, доступный, проблема, сопротивление, уменьшение, февраль, кабельный, регистрация, подрядчик, технический, последний, участок, энергия, зависимость, использование