Эта материал описывает особенности применения пакета программ EIVA NaviPac при выполнении 2D сейсмической съемки, этапы которой включают в себя позиционирование косы, контроль отстрела, преобразование данных в формат UKOOA и их редактирование.

Сценарий выполнения работ

Программное обеспечение EIVA NaviPacдля обеспечения позиционирования используют многие 2D сейсмические суда, следующий список включает большинство из них:

              GeoSeas/Pacific Exploration: Odin Explorer

              NCS Subsea: US  - Используют 15 лицензий NaviPac в основном для сейсмических работ

              Geological Survey of Sweden (SGU): Ocean Surveyor

              University Of Bergen – Hakon Mosby

              Norwegian Institute of Marine Research: G.O. Sars

              University Of Aarhus

              Geoscience Australia

              Dokuz Eylul University

              Marine Exploration Partners AS

              Unidad De Technologia

              Upstream Petroleum

На основе сценариев описанные ниже, эти суда выполняют отстрел при производстве сейсмических работ, позиционирование косы и источника, запись данных и создание отчетов с использованием программных модулей EIVA NaviPac and NaviEdit:

Этот документ описывает реальный сценарий выполнения работ, основанный на опыте съемок сейсмическим судном Odin Explorer:

Это судно оборудовано:

              Достаточным количеством GPS-приемников для позиционирования судна

              Гирокомпасом и компенсатором динамических перемещений для учета 3D офсетов

              Устройством Digicourse для динамического позиционирования косы

              Специальным GPS-приемником для позиционирования концевого буя и акустических пушек

              Глубоководным эхолотам

              Контроллером акустических пушек

              Системой записи сейсмических данных Syntrak 960m

              Системой управления источником Syntron

Схема:

Схема потока данных:

В следующем разделе будет разобрано, как пакет программ EIVA использует эти данные.

Применение модуля NaviPac

Задачи, решаемые модулем NaviPac на борту сейсмического судна, не сильно отличаются от задач решаемых другими пакетами программ при выполнении съемки – NaviPac выполняет пять основных функций:

              Планирование профилей

              Навигация по профилям

              Интеграция

              Контроль качества

              Запись данных

На первом этапе оператор или администратор использует утилиту Helmsman’s Display для создания проектных профилей – это можно выполнить с помощью манипулятора- мышь, ввести фиксированные координаты или импортировать профили из файла. Модуль NaviPac поддерживает различные типы линий, включая большие окружности. Модуль планирования можно запустить на любом ПК на основе Windows, он работает без аппаратного ключа.

Ключ к успешному навигационно-геодезическому обеспечению съемки это обеспечить судно надежной системой позиционирования. Для этого модуль NaviPac использует множественный LOP ввод, продвинутый алгоритм фильтра Калмана для устранения  выбросов и 3D компенсации, что в итоге приводит к получению надежного результата (используется весовой средне-квадратический алгоритм)  при определении позиции референсной точки судна. Что в свою очередь позволяет получать хороший результат при определении позиции косы, пушек, COS, CMP и т. д., что более подробно рассматривается в последующих разделах.

 Очень важный аспект это системная интеграция всех данных, при этом NaviPac декодирует данные поступающие от всех источников, синхронизирует их по времени и раздает всем заинтересованным службам или устройствам (автопилот, сейсмический регистратор, удаленный контроль судна и. т. п.) Библиотека драйверов для выдачи данных содержит 75 драйверов для различных устройств, и если этого не достаточно, то NaviPac позволяет оператору создать свой собственный шаблон для выдачи.

Системная интеграция также подразумевает коммуникации между судами, что позволяет обмениваться информацией между множественными судами.

Значительную роль при выполнении любой съемки играет качество и контроль съемки, для этого используется Helmsman’s Display, контроль отстрела и целый набор окон с временными интервалами. Эти моменты рассматриваются более подробно в разделах 2.3 и 2.4.

 В заключение – не бывает съемки без записи данных! Модуль NaviPac LogData записывает результаты съемки в стандартных форматах и форматах настраиваемых пользователем. Это рассматривается в разделах 2.5 и 2.6.

 Позиционирование сейсмической косы

В большинстве продвинутых комплексов сейсмическая коса оборудована компасами и датчиками глубины («птичками»). Модуль NaviPac поддерживает стандартный интерфейс системы позиционирования косы Digicourse. Модуль NaviPac может принимать данные как в бинарном, так и в текстовом формате от 32 «птичек».

Оператор может настроить каждую «птичку» индивидуально, используя FRG и CMP.

Во время съемки система вычисляет форму косы на основе комбинаций CRP судна буксируемой точки, курса судна и данных компаса. Результат отображается в модуле Helmsman’s Display и в специальном окне контроля «птички» в текстовом и графическом виде.

При определении позиции косы NaviPac также учитывает угол отклонения -  NaviPac  непрерывно сравнивает направление косы с азимутом текущего профиля. Результат может быть представлен в виде ASCII, в графическом виде, а также может быть записан, как и любые другие данные.

Позиционирования концевого буя и акустических пушек

Кроме самой косы NaviPac также позволяет описать и позиционировать любые объекты (офсетные точки) расположенные на косе:

              Концевой буй:

Самое простое решение это использование позиции конца косы, но обычно это не точно. В другом случае, вы можете установить удаленный GPS-приемник на буй (dGPS), что позволит получать данные от него, отображать их и записывать. Сравнение в реальном времени данных поступающих от косы и данных от этого приемника (непрерывное отслеживание расстояния и дирекционного угла) обеспечит великолепный контроль качества.

               Акустические пушки:

Позиция акустических пушек не является критичной для обработки в NaviPac, но может быть необходима для системы записи сейсмических данных. Эта позиция может быть получена в NaviPac на основе введенного в ручную layback-а (математическая модель расчета позиции на основе длины буксировочного конца, текущего курса/путевого угла), данных от дальномерных систем, удаленного dGPS приемника.

              Центр источника (COS):

Центр источника (COS) может быть описан как в виде одиночной пушки, так и в виде взаимного расположения нескольких пушек. Позиция может быть рассчитана напрямую как позиция одиночной пушки или как комбинированная позиция нескольких пушек на основе локальной системы координат.

              Первая группа приемников (FRG):

Первая группа приемников (FRG) описывается при выполнении настроек  Digicourse, в виде дистанции от точки буксировки. NaviPac использует среднее значение азимута от множества компасов установленных пользователем для выполнения линейно/угловых вычислений вдоль текущего профиля. При определенных технологиях выполнения работ вы можете заметить, что эта точка не будет расположена на косе.

              Общая средняя точка (CMP):

Общая средняя точка (CMP) задается при настройках Digicourse, и описывается как точка между FRG и COS.

Все объекты (точки) перечисленные выше являются стандартными компонентами  в NaviPac – их позиции могут быть отображены, записаны или переданы на внешние системы, если в этом есть необходимость.

Отстрел по дистанции

Очень важное значение при выполнении сейсмической съемки имеет отстрел по дистанции. В NaviPac это описывается в виде пикетов вдоль линии профиля. Оператор описывает интервал вдоль профиля (например12,5 м.) – где необходимо начать и закончить запись, как сопоставить пикеты и номера событий, величину run-ins (заход на профиль) и самое важное, относительно какой контрольной точки (референсной точки судна, COS, и. т. п.) должен производиться отстрел. Это требуется настраивать очень внимательно, так как точность отстрела сильно зависит от качества позиции контрольной точки!

Когда выбран активный профиль NaviPac вычисляет позицию контрольной точки каждый цикл. Основываясь на пространственном положении текущего профиля вычисляется текущий пикте и скорость приближения к пикету (как быстро  судно перемещается вдоль профиля (SAL) это не так необходимо как SMG, но довольно близко. Основываясь на текущей SAL  и пикетаже система вычисляет момент когда ожидается следующий выстрел. Если эта величина мала по сравнению с длительностью цикла (обычно цикл – 1 сек.) то это описывает системное прерывание, основываясь на ожидаемом промежутке времени. Если до пикета еще далеко, то система будет просто ждать и наблюдать. Системное прерывание произойдет в тот момент, когда NaviPac сочтет, что судно находится в точке пикета – в зависимости от загрузки ПК точность определения этого момента может составить 1-2 мсек. NaviPac сгенерирует импульс на выстрел и включение записи точно вовремя. Во время очередного цикла (момент приема данных от всех датчиков) NaviPac продолжит расчет и точно вычислит позицию судна на момент события (пикета). Эта информация будет записана и доставлена на внешние системы, такие как системы регистрации сейсмических данных.

В течении отстрела оператор может графически отображать пикеты, информацию о точности выстрела (сравнивать ожидаемые и полученные расстояния между пикетами) а также просматривать  краткий отчет по записи событий.

Контроль отстрела

NaviPac может быть настроен так, чтобы выводить импульс на подрыв точно в момент когда система предполагает, что заданная позиция достигнута. Поскольку программное обеспечение функционирует на основе операционной системы Windows, то для выдачи импульса генерируется одиночного символ, выдаваемый на последовательный порт.

Большинство систем требуют более длительного импульса, для этого используется EIVA TriggerBox.

EIVA TriggerBox может быть настроен так, чтобы выдавать до 4-х разных импульсов с разной формой. Более подробное описание можно найти в документации к ПО EIVA.

Запись

NaviPac поставляется с отдельным модулем записи съемочных данных LogData, который базируется на получении от NaviPac записей в различных форматах:

              Основной формат:

Включает в себя «сырые» сообщения и интерпретированные данные. Наиболее часто используется для отладки и в продвинутой документации.

              Съемочный формат:

Основные съемочные записи в формате специально разработанном для обработки в  NaviEdit. Рекомендован для 2D сейсмики!

              Настраиваемый формат:

Гибкий формат настраиваемый оператором, исходя из задач.

              Запись событий:

Специальный формат для записи Событий в ASCII файл. В первую очередь предназначен для простых операций.

              Вывод ASCII:

Все данные из NaviPac могут быть направлены для записи на диск, что позволяет использовать NaviPac в качестве системы регистрации данных.

Данные записанные при проведении 2D сейсмической съемки обычно будут содержать съемочный формат, заданный для всех циклов (это позволяет экспортировать данные о событиях в UKOOA форматы)

 UKOOA P2/94

NaviPac поддерживает экспорт данных съемки в сырой формат P2/94 как того требует большинство заказчиков.

Базируясь на текущих установках, система генерирует заголовок для UKOOA формата, позволяя оператору настраивать все его элементы:

Съемочный файлы могут быть конвертированы сразу после окончания профиля и переданы для контроля обеспечения качества (QA). В планах есть разработка функции по автоматическому преобразованию данных сразу же по достижению EOL.

Отчет EOL

NaviPac включает в себя функцию автоматического создания отчета по достижению EOL, который также содержит статистику основанную на большинстве поступающих данных. Этот отчет доступен в заархивированном виде в ASCII формате и может быть сгенерирован в различной форме:

Очистка данных в модуле NaviEdit

Обработка данных в пакете программ EIVA выполняется в модуле NaviEdit. Прежде всего, система считывает все съемочные данные и преобразует их в SQL базу данных используя модуль управления данными JobPlanner.

Каждый компонент может контролироваться индивидуально (или в комбинации) как блок идентифицируемый по имени профиля и имени объекта, как иллюстрируется выше.

Использование SQL базы данных дает пользователю отличный инструментарий для управления огромным количеством данных. Эти данные могут быть легко отсортированы на выбор пользователя с использованием скриптов SQL. Компания EIVA может в любое время представить шаблон описания таблицы, если потребуется.

Основная задача NaviEdit  - обеспечить оператора инструментами для того чтобы исключить все ошибки в данных из разных источников, обусловленные как ошибками оператора так и ошибками аппаратуры. 

Редактирование заголовка

Самая распространенная ошибка  - это ввод оператором некорректных офсетов, выбор неправильных параметров геодезических преобразований и т. д. NaviEdit включает в себя Редактор заголовка, в котором оператор может контролировать и менять все одним движением руки:

 Редактирование данных по датчикам

На первом этапе редактирования основанном на обработке данных от конкретного источника оператор, используя продвинутые фильтры, устранения пиков, сглаживание и собственные глаза и опыт убеждается в качестве данных и устраняет выбросы при необходимости.

Данные по косе

Тот же способ редактирования применим и для данных косы.

Данные компаса и глубины могут быть проверены и отредактированы по каждой «птичке». В результате будет вычислена новая позиция косы.

Есть специальная опция для QA, которая позволяет оператору менять соотношение значений полученных по косе и по концевому бую.

Группы приемников

Перед экспортом данных в систему обработки сейсмических данных оператор может выбрать или изменить шаблон вывода данных для косы.

В NaviEdit есть оба варианта

              «Птички»

              Группы приемников

UKOOA P1/90

Финальным этапом в NaviEdit является процедура подготовки и экспорта обработанных данных в стандартный формат UKOOA P1/90.

 

Решение на основе пакета программ EIVA

Модули  NaviPac & NaviEdit для 2D сейсмической съемки были разработаны в тесном сотрудничестве с нашими заказчиками – особая благодарность команде экспертов Odin Explorer and the NCS Subsea, которые оказали нам огромную помощь. В результате было создано надежное и отлично функционирующее решение, которые операторы сейсмических судов используют каждый день в своей работе по всему миру. Компания EIVA продолжает работать над улучшениями – любые ваши комментарии или отзывы ценны для нас – ваша информация поможет сделать решение лучше.

Scroll to top