高密度固体拖缆在海洋工程勘察中的应用

的综合性油田服务供应商 ，拥有专门的海洋工程 应的技术装备 。由于国外技术垄断 ， 早期工程勘察从 国外进 口的拖缆道距受 限，最小
道 距一 般 不 大 于 １ ２ ． ５ ｍ。 “ 十一 五 ” 以来 ，通 过
干扰 ，又 能对 分 辨率 影 响很 小或 没有 影 响 ，达 到
程勘察 中的应用情况 ，高密度固体拖缆较常规进 口拖缆具有更高的分辨率 ，能够对浅层 的小断层 、小构造
以及 薄 互 层 进 行更 精 细 的识 别 。
关键 词：高密度固体拖缆 ；浅层勘察；高分辨 ；海洋工程
随着国家经济的发展和海洋战略的实施 ， 海
上 蕴藏 的 巨大石 油 资源 使得 海 洋对 于经 济 和 国防 具 有重 大 的 战略意 义 。能源 需 求 的 日益 增 大必 然
法精细识别 ，高密度小道距地震采集技术能够有
缆 的沉放深度较浅 ，可以有效降低海洋勘探 中特 有 的鬼波陷频的影响 ，所采集地震资料频宽往往
可 以达到 １ ５ ０Ｈ ｚ以上 。
效地实现浅层高分辨率勘探 ，更精细地识别浅层 构造 ，能够 很 好 地 降低 海 洋工 程 建 设 中的安
全 隐患。
采用 固体材料替代液体油是一种技术可行的
１ ０ ０ｍ
图 １ 国产 高密度拖缆结构图
固体拖缆实现方式 。通过深入分析海洋勘探拖缆 内填充介质 （ 如液体油） 的声学性能要求 ，优选
研究 出双 组份 的聚 氨 酯 弹性 材料 。拖 缆 制造 中将
两个组分的材料按照一定 的配比混合后充填到拖
高和成果直观等特点 ，广泛应用于海洋工程勘察
领域 。随着海 洋勘 探 的深 入 ，对浅 部 地层 、小 构 造及 环境 地 质 、工 程 地质 的勘 探 和研 究提 出了更
高的要求。在常规拖缆二维地震勘探中，对 ５ ０ ０ ～
１ ０ ０ ０ ｍ深 度 的浅 部层 状 地 层 和小 型 构 造 往往 无
１ 高密度地震采集技术
浅 层 工程 地 震 勘 探 要求 具 备 较 高 的 分 辨率 ，
这样可以更好地分辨浅层细微地质构造 ，以指导 海洋工程建设和降低设备风险。高密度采集是提
高 地震 勘探 分辨 率 的重要 手 段之 一 ，通过 减 小空 间采样 尺度 ，实 现对 地下 地 质体 更小 面元 的资料 采 集 ，达到改 善地 质体成像 质量 的 目的。 对 于海 洋 工 程 ， 由 于 关 注 的 目的层 位 比较 浅 ，一 般浅 层工 程 地震 勘探 中采 用 小容 量气 枪激 发 ，震 源 的高频 成 分 丰富 ，同时施 工 中震源 和拖
上述缺陷，在海洋工程勘察领域具有 良好的应用
前景 。
带来海洋石油勘探 的蓬勃发展 ，但不 同于陆地 ， 由于海洋特殊的恶劣环境 ，存在台风 、海啸 、地
震 等 多种 灾 害的潜 在威 胁 ，海 上石 油勘 探 开发 所 涉 及 的 各 种 工 程 、水 文 和 环 境 地 质 问题 日益 突 出 ，海洋工 程安全 问题 Ｅ ｔ 益受 到高度 重 视 。 浅层地 震 勘探 具有 无 损 、相对 费用 低 、效 率
国产高密度固体拖缆采用检波器组合方式设 计 ，道 间距为 ６ ． ２ ５ ｍ，每通 由 ８ 个检波器组 合 ，
均匀 分 布 ， 即组 内距 为 ０ ． ７ ８ ｍ，每段 拖缆 长 度 为 １ ０ ０ｍ，接收 道数 为 １ ６道 。
原则 ，有效信号和各种干扰同时被记 录下来 ，原 始资料 的信噪比较低 ，室内数字组合的灵活性更 高 ，但也相应增加 了处理难度。而小组合道距通 过合适 的检波器组合距设计 ，可以既有效地抑制
缆 的设计 尽量 少采 用 或不 采 用组 合 检波 器 ，对 于 单 检不 组 合拖 缆技 术 ，野 外 采集 中按 照 宽 进宽 出
引起的涌浪等噪音 比较大 ，特别是液体拖缆在施 工 中由于受海况影响，拖缆的液体在缆内会沿着 缆壁运动引起额外 的噪音干扰。固体拖缆能够有
效 克服 上述 缺陷 ，提高 采集 资料 品质 。
缆 内 ，经 一定 时 间 （ ２ ４ ｈ左 右） 固化 后 形成 一 种
凝胶 态 聚 氨酯 固体 填充 材 料 ，如 图 ２所 示 ，该 材 料具 有 良好 的声 学 、力 学 和机 枕 眭能 ，满 足海 洋 勘探 拖缆 的技 术要 求 。
国产高密度固体拖缆的主要技术指标如下 ： １ ） 在缆 内完成检波器 的 Ａ ／ Ｄ数字化采集 ， 每４ 道地震信号共用一个 Ａ ／ Ｄ采集板 ，大大缩短 模拟线长度 ，降低干扰 ； ２ ） 采用国产高性能 压电陶瓷水听器 ，灵敏 度： ２ ０ Ｖ／ Ｂａ ｒ ，一 １ ９ ４ ｄ Ｂ；
海上常规拖缆是采用液体结构 ，施工过程 中 不仅存在因拖缆损坏漏油造成环境污染 的风险 ， 同时液体拖缆往往 比重不均影响电缆平衡额外增 加由此带来的采集噪音 ，固体拖缆能够有效克服
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ９ — ２ ０
２ 高密度 固体拖 缆
中海油 田服 务股 份有 限公 司是 中 国近海 最 大
高密度 固体 拖缆在 海洋工程勘察 中的应 用
唐 进 ， 陈 曦 ，王 子秋
（ 中海油 田服务股份有 限公 司 天津 ３ ０ ０ ４ ５ １ ）
摘
要：浅层工程勘察在海洋工程建设 、工程环境地质调查等领域应用广泛 ，特别是对海洋工程 安全具有
重要 的意义 。介绍 了中海油 田服务股份有限公司 自主研制 的高密度 固体拖缆及其在渤海某工区浅 层海洋工
提高分辨率的要求。
海 洋工 程 地震 勘 察分 辨 率要 求高 ，作 业 中拖 缆 的沉 放深 度 比较 浅 ，一般 为 ３ ～ ４ ｍ，海 况变 化
承担国家重大专项课题的研究 ，中海油 田服务股 份有限公 司成功研制出具备 自主知识产权的高密 度 固体拖缆 。 基于地震勘探 中空间分辨率 的要求 ，海洋拖