专利名称：海上拖缆地震数据记录方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及地震数据采集技术，尤其涉及一种海上拖缆地震数据记录方法及系 统。
背景技术：
随着石油的勘探开发不断朝着精细方向发展，地球物理勘探领域对三维高精度勘 探的需求也越来越大，推动着高分辨率三维地震勘探技术不断向前发展。高密度单点接收 技术使得地震记录仪需要具备上万道的采集处理能力，与传统技术相比，采集的地震数据 量大幅增长，这对地震记录仪器的数据处理能力提出了巨大的挑战。数据采集记录系统作为地震数据的现场操控及数据存储手段，其数据处理能力显 得至关重要。因此，面对应用高密度单点接收等技术导致的数据量大幅增长，有必要提供相 应的地震数据采集记录技术，来应对数据量大幅增长所带来的巨大挑战。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供海上拖缆地震数据记录技术，克服现有技 术难以应对数据量大幅增长所带来的巨大挑战的缺陷。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种海上拖缆地震数据记录系统，包括主 控工作站及记录工作站，其中所述主控工作站，用于将导航系统发送的导航数据头段转发给所述记录工作站；所述记录工作站，用于接收所述导航数据头段及采集系统发送的地震数据，将所 述地震数据及导航数据头段合成为记录数据记录到存储系统。优选地，所述主控工作站包括主控第一接收模块及主控第一发送模块，其中所述主控第一接收模块，用于接收所述导航系统发送的所述导航数据头段；所述主控第一发送模块，用于将所述导航数据头段发送给所述记录工作站。优选地，所述主控工作站进一步包括主控第二接收模块、主控第三接收模块及主 控显示模块，其中所述主控第二接收模块，用于接收所述导航系统发送的同步信号；所述主控第三接收模块，用于根据所述同步信号接收所述采集系统发送的振子数 据；所述主控显示模块，用于根据所述振子数据显示振子波形图；其中，所述采集系统对所述地震数据进行抽取获得所述振子数据。优选地，所述记录工作站包括记录第一接收模块、记录第二接收模块、合成模块及 输出模块，其中所述记录第一接收模块，用于接收所述导航数据头段；所述记录第二接收模块，用于接收所述地震数据；所述合成模块，用于将所述地震数据及导航数据头段合成为所述记录数据；
所述输出模块，用于将所述记录数据输出到所述存储系统。优选地，所述记录工作站进一步包括记录模块，用于在本地对所述记录数据进行备份或者在本地存储预先指定的某一 道的地震数据。优选地，所述合成模块用于将所述地震数据及导航数据头段合成为SEG-D格式的 所述记录数据。优选地，所述主控工作站进一步用于在所述采集系统采集所述地震数据之前，向 所述采集系统发送性能检测命令；所述记录工作站进一步用于接收所述采集系统根据所述 性能检测命令反馈的性能检测数据。优选地，所述主控工作站进一步用于为所述记录工作站配置作业参数；所述记录 工作站进一步用于根据所述作业参数对所述记录数据进行绘图，并显示绘图结果。优选地，所述主控工作站进一步配置一条测线的区别信息并记录，所述区别信息 用来区分各次不同的地震数据采集作业。为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种海上拖缆地震数据记录方法，包括 如下步骤利用一主控工作站将导航系统发送的导航数据头段转发给一记录工作站；所述记录工作站接收所述导航数据头段及采集系统发送的地震数据，将所述地震 数据及导航数据头段合成为记录数据记录到一存储系统。与现有技术相比，本发明的实施例提高了大数据量的地震数据的实时处理和记录 能力，能满足高密度长电缆的海上拖缆的数据采集和记录，采用磁带和硬盘等存储介质进 行数据记录，支持SEG-D 8048或者SEG-D 8058等记录格式，具有实时的数据监控能力和单 道刨面显示功能，具有常规日月检测试分析能力和地震数据的回放、分析能力。
图1是本发明实施例的海上拖缆地震数据记录系统的组成示意图；图2是图1所示实施例一个实际应用中主控工作站的组成示意图；图3是图1所示实施例另一实际应用中记录工作站的组成示意图；图4是本发明实施例的海上拖缆地震数据记录方法的流程示意图。
具体实施例方式以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。实施例一、海上拖缆地震数据记录系统如图1所示，本实施例主要包括主控工作站110及记录工作站120，其中主控工作站110，与导航系统100、采集系统200相连，并通过百兆以太网与记录工 作站120相连，用于接收导航系统100发送的同步信号和导航数据头段；主控工作站110根据该同步信号接收采集系统200所发送的振子数据，该振子数 据是对采集系统200所采集到的地震数据进行实时抽取所获得，用于主控工作站实时显示 振子波形图；其中的导航数据头段，是导航系统100在正常工作时，每炮都向主控工作站发送的导航信息(正常工作时，导航系统100控制上下线及放炮)；主控工作站110还用于为记录工作站120配置作业参数，其中该作业参数比如包 括数字包个数、通道数、采样率、记录时间、振子数据抽取率等等，这些作业参数可以写入到 系统日志以便离线察看；主控工作站110将该导航数据头段发送给记录工作站120 ；主控工作站110还配置一条测线作为地震数据采集作业的区别信息，该区别信息 可以用来区分各次不同的地震数据采集作业；地震数据采集作业的路径信息由主控工作站 110从导航系统100上提取，主控工作站110还将这些区别信息写入系统日志文档中以便查 阅；上述对测线的配置，主要是对测线的测线名，海况信息，起始、停止炮号和方位进 行设置，目的是为了记录测线的基本信息，便于后续的查阅与统计；前述的采集作业的路径 信息指的即为测线的起始、停止炮号和方位等；通常地，在开始地震数据的采集之前，会对水下拖缆的性能进行日月检检测(简 称IQC)，主控工作站110负责检测模式的选择以及向采集系统200发送性能检测命令(如 IQC检测命令)等，IQC检测命令通过采集系统200发送给水下拖缆，水下拖缆反馈的性能 检测数据通过采集系统传输给记录工作站120后，在记录工作站120上进行处理和显示，用 于判断和检测水下拖缆的性能；从水下拖缆上采集到的数据首先由时序转换为道序，然后加上包头，即为前述的 地震数据；采集系统200在将地震数据处理成振子数据时，对地震数据进行抽取的时间间 隔(或者抽取率)可以通过主控工作站110进行设置；记录工作站120，用于接收主控工作站110发送的导航数据头段，接收采集系统 200所采集并发送的地震数据，将地震数据及导航数据头段合成为记录数据后记录到存储 系统300，并根据主控工作站110所配置的作业参数对记录数据进行绘图并显示；记录工作站120通过千兆以太网与采集系统200相连，接收采集系统200所采集 的每炮的地震数据；通过百兆以太网与主控工作站110相连，实现与主控工作站110的实时 通信的功能；将接收到的导航数据头段和每炮的地震数据一起转换为SEG-D(SEG是地球物 理学协会的英文缩写，SEG-D是该协会制定的一种地震数据磁带记录格式)格式的记录数 据，通过小型计算机系统接口(Small Computer System Interface, SCSI)卡写入存储系 统300，同时在本地对SEG-D格式的记录数据进行备份或者存储预先指定的某一道的地震 数据(本实例中单道数据不需要转换成SEG-D格式)；本实施例该存储系统300为两组磁 带机；记录工作站120还用于以图形的形式显示采集系统200所采集到的地震数据；包 括对记录数据进行存储时从缓存中读取记录数据进行显示，或者从存储系统300中读取记 录数据并进行显示；可选择显示对任意一条拖缆、任意一炮所采集到的完全数据图形，并且 对要显示的图形，可以总览整体也可以细看某一局部，具有良好的缩放功能；记录工作站120还用于根据地震数据进行绘图，可以选择绘制预先设定的拖缆的 某一炮所采集到的全部地震数据；本实施例中该记录工作站包含一绘图仪，利用该绘图仪 进行地震数据的绘图，具有实时绘图(接收地震数据的同时对地震数据进行绘图)和静态 绘图(接收地震数据后根据用户的需要对地震数据进行绘图)的功能；
记录工作站120启动后，还可以根据主控工作站110的命令实现自身的初始化检 查，以及记录工作站120工作过程中的出错处理。上述记录工作站120与主控工作站110的实时通信的功能，对于主控工作站110 到记录工作站120的通信，主要包括主控工作站110为记录工作站120配置作业参数等；对 于记录工作站120到主控工作站110的通信，主要包括记录工作站120对每炮地震数据的 接收、处理与记录状态向主控工作站110的反馈，记录工作站120出现错误时向主控工作站 110的错误反馈，以及记录工作站120的外设(包括绘图仪、磁带机等)的工作状态反馈。图2为上述实施例的一个实际应用，主控工作站110包括主控第一接收模块111 及主控第一发送模块112，其中主控第一接收模块111，与导航系统100相连，用于接收导航系统100发送的导航 数据头段；主控第一发送模块112，与主控第一接收模块111及记录工作站120相连，用于将 导航数据头段发送给记录工作站120。如图2所示，本实际应用中，主控工作站110进一步包括主控第二接收模块113、主 控第三接收模块114及主控显示模块115，其中主控第二接收模块113，与导航系统100相连，用于接收导航系统100发送的同步
信号；主控第三接收模块114，与主控第二接收模块113及采集系统200相连，用于根据 同步信号接收采集系统200发送的振子数据；主控显示模块115，与主控第三接收模块114相连，用于根据振子数据显示振子波 形图；其中，采集系统200对地震数据进行抽取获得振子数据。图3为上述实施例的另一个实际应用，记录工作站120包括记录第一接收模块 121、记录第二接收模块122、合成模块123及输出模块124，其中记录第一接收模块121，与主控工作站110相连，用于接收导航数据头段；记录第二接收模块122，与采集系统200相连，用于接收地震数据；合成模块123，与记录第一接收模块121及记录第二接收模块122相连，用于将地 震数据及导航数据头段合成为记录数据；输出模块124，与合成模块123相连，用于将记录数据输出到存储系统300。如图3所示，该另一个实际应用中，记录工作站120进一步包括记录模块125，与合成模块123或记录第二接收模块122相连(图中以与合成模块 123相连进行示意)，用于在本地对记录数据进行备份或者在本地存储预先指定的某一道 的地震数据(该某一道的地震数据包含在记录第二接收模块122所接收的由采集系统200 所采集的所有水下拖缆的地震数据中，如未作相应声明，则本文件中所述的地震数据，均应 理解为采集系统200所采集的所有水下拖缆的地震数据)。上述合成模块123用于将地震数据及导航数据头段合成为SEG-D格式的记录数 据。如图2及图3所示，在上述实施例的又一实际应用中，主控工作站110还包括主控 第二发送模块116，记录工作站120还包括记录第三接收模块126，其中
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主控第二发送模块116，与采集系统200相连，用于在采集系统200采集地震数据 之前，向采集系统200发送性能检测命令；记录第三接收模块126，与采集系统200相连，用于接收采集系统200根据性能检 测命令反馈的性能检测数据；在这其中，采集系统200将主控第二发送模块116发送的性能检测命令发送给水 下拖缆，并接收水下拖缆据此反馈的性能检测数据；本实际应用中，该性能检测命令为IQC 检测命令。如图2及图3所示，在上述实施例的再一实际应用中，主控工作站110包括参数配 置模块117，记录工作站120包括绘图模块127及记录显示模块128，其中参数配置模块117，与记录工作站120相连，用于为记录工作站120配置作业参 数；绘图模块127，与存储系统300相连，用于根据作业参数对记录数据进行绘图；在 本实际应用中，绘图模块127为绘图仪；记录显示模块128，与绘图模块127相连，用于显示绘图模块127的绘图结果。主控工作站110还包括信息配置模块，信息配置模块配置一条测线的区别信息并 记录，便于后续的查阅与统计；区别信息用来区分各次不同的地震数据采集作业。实施例二、海上拖缆地震数据记录方法结合图1所示实施例以及图2和图3所示的实际应用的举例，如图4所示，本实施 例主要包括如下步骤步骤S410，利用一主控工作站接收导航系统发送的导航数据头段；步骤S420，主控工作站将导航数据头段转发给一记录工作站；步骤S430，记录工作站接收导航数据头段；步骤S440，记录工作站接收采集系统发送的地震数据；步骤S450，记录工作站将地震数据及导航数据头段合成为记录数据；步骤S460，记录工作站将记录数据输出到一存储系统进行记录。
权利要求
一种海上拖缆地震数据记录系统，其特征在于，包括主控工作站及记录工作站，其中所述主控工作站，用于将导航系统发送的导航数据头段转发给所述记录工作站；所述记录工作站，用于接收所述导航数据头段及采集系统发送的地震数据，将所述地震数据及导航数据头段合成为记录数据记录到存储系统。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控工作站包括主控第一接收模块 及主控第一发送模块，其中所述主控第一接收模块，用于接收所述导航系统发送的所述导航数据头段； 所述主控第一发送模块，用于将所述导航数据头段发送给所述记录工作站。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述主控工作站进一步包括主控第二接 收模块、主控第三接收模块及主控显示模块，其中所述主控第二接收模块，用于接收所述导航系统发送的同步信号； 所述主控第三接收模块，用于根据所述同步信号接收所述采集系统发送的振子数据； 所述主控显示模块，用于根据所述振子数据显示振子波形图； 其中，所述采集系统对所述地震数据进行抽取获得所述振子数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述记录工作站包括记录第一接收模块、 记录第二接收模块、合成模块及输出模块，其中所述记录第一接收模块，用于接收所述导航数据头段； 所述记录第二接收模块，用于接收所述地震数据；所述合成模块，用于将所述地震数据及导航数据头段合成为所述记录数据； 所述输出模块，用于将所述记录数据输出到所述存储系统。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述记录工作站进一步包括记录模块，用于在本地对所述记录数据进行备份或者在本地存储预先指定的某一道的 地震数据。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于所述合成模块用于将所述地震数据及导航数据头段合成为SEG-D格式的所述记录数据。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述主控工作站进一步用于在所述采集系统采集所述地震数据之前，向所述采集系统 发送性能检测命令；所述记录工作站进一步用于接收所述采集系统根据所述性能检测命令反馈的性能检 测数据。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述主控工作站进一步用于为所述记录工作站配置作业参数； 所述记录工作站进一步用于根据所述作业参数对所述记录数据进行绘图，并显示绘图结果。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述主控工作站进一步配置一条测线的区别信息并记录，所述区别信息用来区分各次 不同的地震数据采集作业。
10. 一种海上拖缆地震数据记录方法，其特征在于，包括如下步骤 利用一主控工作站将导航系统发送的导航数据头段转发给一记录工作站； 所述记录工作站接收所述导航数据头段及采集系统发送的地震数据，将所述地震数据 及导航数据头段合成为记录数据记录到一存储系统。
全文摘要
本发明公开了一种海上拖缆地震数据记录方法及系统，克服现有技术难以应对数据量大幅增长所带来的巨大挑战的缺陷，该系统包括主控工作站，用于将导航系统发送的导航数据头段转发给记录工作站；记录工作站，用于接收导航数据头段及采集系统发送的地震数据，将地震数据及导航数据头段合成为记录数据记录到存储系统。与现有技术相比，本发明的实施例提高了大数据量的地震数据的实时处理和记录能力，能满足高密度长电缆的海上拖缆的数据采集和记录。
文档编号G01V1/22GK101915937SQ20101023259
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者宋克柱, 曹平, 朱耀强, 阮福明 申请人:中国海洋石油总公司;中海油田服务股份有限公司;中国科学技术大学