提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法.pdf

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1、第5O卷第4期石油物探Vo1．50，No．42011年7月GEOPHYSICALPROSPECTINGFORPETR0LEUMJu1．，2Ol1文章编号：1000—1441(2011)04—0406一O4提高浅海OBC地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法杨志国，陈昌旭，张建峰，高祁，周滨(1．中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司，天津300452；2．中海石油(中国)有限公司天津分公司，天津300452)摘要：海底电缆地震资料采集过程中放缆的点位精度难以把握。在全面考虑影响海底电缆地震资料采集放缆过程的海水潮流、电缆下水后惯性、放缆力度不均匀等诸

2、多因素的情况下，基于电缆下水后力学和运动学规律，对电缆进行受力分析和运动学分析，建立了一套较为完整的提高浅海OP~地震资料采集作业放缆点位精确度的理论计算方法，采用该方法可以较好地计算出浅海OBC地震资料采集作业时纵向和横向上电缆下水前抛点的预留长度，为电缆的抛点位置选择提供了理论依据。根据此算法可以建立工区放缆数据库，科学地指导实际放缆作业，从而大大提高放缆点位精确度，面元覆盖次数更为均匀，改善资料品质，整体上提高作业效率，降低勘探周期和勘探风险。关键词：海底电缆；点位误差；理论算法；纵向偏差；横向偏差IDI,10．3969／j．issn．1000—1441．

3、2011．04．015中图分类号：P631．4文献标识码：A1电缆铺放点位误差2纵向偏差的准确计算及改进方法在近海或滩涂浅水区域，海底电缆地震资料采由于缺少精确的计算方法和放缆理论，在预测电集涉及到电缆铺设。电缆铺设是否到位直接决定了缆下水的预留长度时只是进行了一种简单的计算，并检波器的实际位置是否和理论位置吻合，如果吻合且认为电缆下水后仅受重力作用，直接用水深除以不好，将导致返工，或造成地震资料覆盖次数不均电缆和垂向夹角的余弦，便得到抛缆点的位置，即匀，局部甚至出现零覆盖l_1]。L===S／cos(1)电缆在投放过程中受水流和自身下水时惯性式中：L为到理论点

4、位的预留长度，即电缆下水的的影响，往往与理论投放点存在横偏或者纵偏现位置离理论点的距离；S为实际水深；为电缆和象[2](图1)。横偏主要由潮流作用和船体沿理论垂直方向的夹角。如：水深是8m的时候，如果夹测线航行的误差所致，这一问题较易解决，难以解角是60。，那么就应该在距离理论点位16m时抛决的是纵向上的偏差，特别是一些固定长度有冗余下电缆(图2)。的电缆，更容易出现偏差。实际生产过程中发现，按照(1)式计算的电缆点位往往和理论点位不吻合，特别是在风浪稍大或者潮流较大的时候，采用这种方法更加难以控制电缆实际落点点位_3]。因此，在实际投放电缆时，一些有经验的放缆

5、人员已经舍弃了这种算法，而依靠个人经验进行投放，结果反而较为准确。但是，一个科学的生产过程，不能完全依靠经验]，并且这个经验值也没有经验公式来支撑，只是掌握在极少数相当熟练的放缆人员手中[5]。实际上，电缆在下水过程中，不仅仅是自由落收稿日期：2010—10—30；改回日期：2011—02—19。作者简介：杨志国(1979一)，男，工程师，主要从事海上地震资料采图1电缆投放到海底后发生的横偏与纵偏集质量控制工作。408石油物探第5O卷在(8)式中，-o，s，g，P和均为已知值；水流速度电缆落水瞬间，沿潮流方向电缆移动速度为0，可以通过仪器测得；0也可以较为精确测

6、得；f可电缆在落到海底之前，其移动速度和潮流速度在横以根据绞车拉力读数求平均值得到；m为单个检向上的分量大小相同嘲，测得潮流速度在横向上的波器组合单元的质量，如果考虑电缆连接部位质量分量大小为v3，则电缆在横向上的预留长度D为的话，可以取平均值，如果忽略电缆连接部位的质8MD=￡／2+d(9)量，则量取单个检波器组合单元的质量即可。通过以上计算得到的s要比常规粗略估算的式中：vs为测得的潮流速度在横向上的分量；d为L精确很多，并且更加科学合理，更能满足海底电工区的经验修正值。缆作业中对点位的精确要求。将(4)式和(6)式中的t和a代人(9)式，得到：3横向偏差准

7、确计算及改进方法D一(专)+(10)检波点落水位置和理论位置在横向上出现偏差的主要影响因素是潮流_7]，其它外力可以忽略不计，只有潮流对电缆形成一个相对稳定的冲击力，4应用实例由于该冲击力和潮流大小、电缆受力面积等均有关系，所以精确求取困难。因此，不考虑加速度，采用以某海底电缆水下设备及施工区域常见海况较为粗略的平均计算方法，再加上作业工区的经验为试验计算对象，将参数代入(8)式和(10)式来测值修正即可l_8j。·算s和D，已知参数如表1所示。表1某海底电缆水下设备及施工区域常见海况下试算参数及试算结果／(m·s一)s／m／(kg·rn一。)~／(kg·m-。

8、)f／Nm／kg0／(。