无人机航测技术在复杂地表区地震勘探中的应用

近些年,随着油田战略规划的转移,勘探目标区域的地表条件越来越复杂,传统的卫星遥感影像分辨率低,实时性差,细节判读难,无法满足复杂地表区地震勘探的要求。基于无人机平台的数字航摄技术能够获取高清晰度和高分辨率的航测影像,具有高效快速,精细准确,作业成本低,适用范围广,生产周期短等优势,在勘探领域的应用越来越广。文章以某勘探区块航测技术的应用为例,通过对无人机航测系统的研究、影响航测精度的关键点分析以及在地震生产中的应用,探索总结一种适合地震勘探项目大面积、大比例尺测图作业的航测解决方案,保证项目提质提效的同时,减少航测成本的投入。     

利用无人机航测影像进行物探测线优化设计

黄土塬地区沟、塬、梁、峁等地形纵横交错,加之油田建设及地方大面积开发建设,造成地形、地物复杂,对长庆油田陇东探区地震勘探测线布设及资料采集造成了很大的困难,导致测线重复设计、采集作业效率低下、作业质量无法保证、勘探成本难以控制等问题的出现。本文介绍了利用无人机拍摄的高清影像,针对黄土塬等地形、地物复杂地区地震勘探测线优化设计进行了的探讨。     

无人机航拍影像及DEM数据在复杂区地震勘探中的应用

传统卫星遥感影像和数字高程模型(DEM)存在分辨率低、判读难等缺点,不能满足复杂区地震勘探对空间数据的高精度要求。随着无人机技术的不断发展,无人机航拍高分辨率影像开始应用于复杂区地震勘探。无人机航拍影像的高清晰度和高分辨率的特性,决定了其在复杂区地震勘探施工中应用越来越广泛,并发挥着越来越重要的作用。本文以某区块无人机航拍影像在地震勘探中的应用为例,根据无人机航拍影像的高分辨率特性,研究了高分辨率航拍影像在复杂区地震勘探的室内踏勘、地貌分区、物理点室内布设、生产管理等工作中的应用。应用结果表明,采用该项技术后,物理点室内布设准确、合理,且该项技术也能为管理者提供决策依据,促进了生产管理的实时、高效。     

利用无人机获取高分辨率影像在物探生产中的应用

无人机航空摄影是以获取低空高分辨率遥感影像数据为应用目标,集成了无人驾驶飞行器、遥感及GPS导航定位等高新设备和技术,建立起来的一种高机动性、低成本和小型化、专用化的遥感系统。将无人机航测技术用于地震勘探作业,可迅速获取地面高分辨率影像信息,为测线设计、施工组织、质量监控、HSE管理等提供重要依据。本文详细地介绍了如何利用无人机航测遥感系统获取高分辨率的航测遥感数据,并通过具体的案例详细地介绍了其在物探生产中的应用。     

矢量数据构建DEM方法及精度分析

本文通过某海深图的矢量化,简单介绍了地形点矢量过程和属性数据提取方法,及利用自然邻近法、反距离加权法、克里金法三种插值方法构建DEM仿真地理表面模型的文本数据,并用VB简单编程实现统计分析DEM精度。分析结果表明:DEM精度随着离散点数量、插值方法的不同有所不同,标准差精度可达到亚分米级。     

无人机低空现代航测自动空三软件UAV-LAMapper系统的介绍及在石油行业的应用

无人机低空现代航测自动空三软件系统是一套全数字化的摄影测量处理系统,具有操作简单、高度自动化、运行速度快、能够处理各种数码相机拍摄的影像(包括处理最困难的飞艇影像)和传统胶片扫描影像,直接使用TIF、GeoTIFF、BMP和JPG等通用格式的影像,并且用四叉树技术在内存中产生金字塔影像,不占用硬盘空间。本系统适合在当前多种计算机(包括笔记本电脑)上进行内、外业一体化及立体检查作业。     

无人机航测数据质量检查及成果应用分析

从多个角度对无人机航测数据的质量与成果进行分析,通过控制精准度,对3D数字产品在石油勘探方面生产管理的实际应用进行概述。     

油气管道工程线状LiDAR数据的快速DEM提取

为适应大型油气管道工程对地形数据的快速获取要求,可利用机载激光雷达数据进行快速DEM提取。讨论油气管道工程线状LiDAR数据快速DEM提取的两个关键问题:滤波和DEM构建。针对多植被丘陵地区线状数据,采用基于坡度变化的滤波算法对原始点云进行滤波;用不规则三角网线性内插算法对滤波结果进行处理,并构建DEM;用一组线状LiDAR数据做实验,将实验结果与实测数据进行比对。在构建的DEM上提取线路断面线,结果与实测地形基本相符。     

航测与遥感业务终端系统的部署

航测与遥感业务开展多年,为解决终端系统部署过程中硬件需逐一驱动非常耗时的问题,研究实现了业务终端硬件智能识别与驱动程序自动安装技术,该技术将终端硬件驱动安装工作效率提高3倍以上。为解决终端系统部署中效率最低的系统和软件安装工作,应用终端系统封装技术实现了系统自动部署。针对终端系统分区内分散存储的用户重要数据,采用批处理脚本编程方式实现一键备份与还原程序,内嵌至系统部署流程中,解决了系统安装后用户数据恢复时间长、步骤多、易疏漏丢失等问题,提高工作效率2倍以上。     

基于DEM数据体的山地地形地类划分方法及在物探经济技术评价中的应用

塔里木盆地山前冲断带地形起伏剧烈,山体风化剥蚀严重且地表类型复杂多样,地震采集前期野外踏勘存在周期长、成本高、不全面等诸多问题,长期制约着油田地震采集项目成本测算和方案优化决策效率。为此,提出了一种通过数字高程模型(Digital Elevation Model, DEM)数据体提取地形特征要素以量化评价炮、检点地形地类的方法,首先利用数理统计方法确定起伏度、坡度2个地形特征要素的最佳计算邻域大小和划分区间,然后引入纵深距离进一步弥补这2个地形特征要素在综合表征地震采集施工难度中的不足。实际应用表明：该方法能够有效提高踏勘精细程度、准确反映施工难度;地形地类划分周期由以往的1周以上缩减至2天以内,从而为客观、公正地开展经济技术一体化评价和优化采集方案提供有力支撑。     

基于无人机高光谱遥感技术的河流溢油监测

无人机遥感装备小、机动性高、环境适应性强,是目前灾害应急监测的首选。为明确无人机高光谱遥感在河流溢油应急监测中的应用前景,以六旋翼无人机为平台,高光谱成像仪(400～1000 nm)为探测仪器,新疆原油为溢油油品,内径45 cm的泳圈为围油栏,开展基于无人机平台的高光谱遥感河流溢油检测实验。模拟的油膜厚度范围为6.29～125.82μm,获取了30组不同油膜厚度的Headwall高光谱数据和一景溢油河道高光谱数据。通过分析油膜厚度与反射率光谱谱段的相关性,确定984 nm为油膜厚度的最佳光谱响应谱段,建立了基于984 nm谱段反射率的水面油膜厚度估算模型,验证数据的预测油量与实际油量对比,显示最大相对误差为7.8%,验证了无人机搭载高光谱传感器开展河流溢油检测的可行性。对于实验后期形成的河道甚薄油膜(1μm左右),超过模型测定下限,参考波恩协议,估算了油膜厚度,计算了溢油量,发现实际用油量位于预测油量区间,认为河道溢油甚薄油膜区域的油量可以借鉴波恩协议来估算。     

声波全波列测井资料的处理方法及应用

为了准确有效地提取纵波、横波及斯通利波，对全波列资料做预处理时使用了去除坏波、杂波区＂归零技术＂和频率域滤波技术，在此基础上可以精确地计算岩石弹性参数，进行井中地层应力分析，确定最大、最小安全钻井泥浆比重，研究地层岩石强度、地层破裂压力。结合常规测井，声波全波列资料可以定性识别裂缝，利用天然气判别指数曲线可以快速、有效识别天然气储层。     

基于无人机倾斜摄影的露头多点地质统计模拟——以山西吕梁坪头乡石盒子组为例

针对传统野外露头研究方法的不足,利用无人机倾斜摄影具有敏捷性、视角全局性及定量化程度高的特点,对野外三角洲露头数据进行了采集、处理与地质解释,建立了三维数字化露头模型和定量储层地质知识库;结合多露头剖面精细解剖及对比研究,采用岩相组合、层次结构、平剖互动、序贯指示随机模拟和多点地质统计模拟等方法,建立了露头区三维多点地质统计模型。研究结果表明:(1)无人机采集的倾斜摄影数据体在处理后的三维坐标体系与拍摄的高精度图像信息全面耦合,实现了野外露头地质信息三维数字化、可视化和定量化。在井点设置下,结合单井岩相约束,开展井间基准面旋回露头对比与小层追踪,建立了露头区空间地层框架和定量储层地质知识库。(2)将传统野外露头剖面解剖与现代无人机倾斜摄影定量储层地质知识库结合起来研究,是建立研究区地质属性空间分布和地质模式的互补手段,可以增强研究结论的合理性。露头区自下而上发育了构型差异较大的3类成因砂体,即交叉叠置型分流河道、分流河道与席状砂坝叠置型和薄层席状砂型或孤立分流河道型等骨架砂体类型。(3)无人机倾斜摄影模型将二维非规则露头剖面研究向三维空间拓展,建立了三维序贯指示随机模拟模型,不仅加强了...     

不同震源三维地震资料的拼接

在地表复杂地区采用 一种震源激发获取三维地震资料,存在较大的困难。如果使用不同震源,要求在处理过程中,消除不同震源地震资料在振幅、频率、相位方面的差异。经研究提出了一种在不同震源激发条件下,三维地震资料的拼接处理方法:求解一个震源转换因子并应用到一种震源的地震资料中,将该震源的地震资料转换为另一种震源的地震资料。实际地震资料处理表明,该方法对具有一-定信噪比的不同震源三维地震资料的拼接处理是很有效的。     

套管磨损表面形貌测量及三维图像恢复方法

利用表面形貌测试仪对套管磨损表面的参数进行了测量。通过理论分析和计算,得到了大量的对套管磨损表面形貌研究有意义的数据。通过VB.NET调用Matlab对这些数据进行处理,恢复了套管磨损表面三维形貌图,计算出套管磨损表面的二维和三维评定参数并进行比较,其做法方便、快捷,可以直接由数据得到为套管磨损机理研究有意义的图像。这为套管磨损表面微观形貌的分析奠定了基础,也有助于钻井过程中套管磨损机理的研究。     

塔巴庙地区三维地震资料处理方法与效果

塔巴庙地区是鄂尔多斯盆地中的重点勘探地区。针埘该区二三维地震资料中静校正量变化大，规则干扰波强，浅部和深部要兼顾的特点，除了采用一般的动、静校正，压制噪声和精确速度分析的手段外，重点试验了多域迭代折射静校正方法作为本区三维地震资料处理的必须环节。此外．在从理论上和实际资料中认识浅部不同介质分界面上形成的瑞利型面波——斯通利波特点的基础上，消除了此类规则干扰．使浅层反射波得到明显增强，降低了全剖面的噪音水平。通过一系列的技术手段．使塔巴庙地区一维地震资料处理取得了较为理想的效果。     

基于无人机倾斜摄影的碳酸盐岩生物礁露头多尺度非均质性表征

针对碳酸盐岩高陡生物礁露头多尺度非均质性研究存在的不足,利用传统野外考察与无人机倾斜摄影数字露头技术相结合,对湖北省西部（鄂西）利川见天村野外多个不同尺度的露头剖面进行了采集、处理与地质解释,基于三维数字露头数据开展了不同尺度的生物礁沉积体系、沉积微相和岩相组合非均质性研究,并对重点露头进行了三维模拟,最后,阐述了生物礁内部有利储层的分布特点。研究表明：①无人机倾斜摄影处理后数字模型具有与图像信息对应的三维坐标,可精准定位任意点坐标和测量地质体规模。依据采集信息精度建立了米级别的见天村宏观模型、分米级别的见天村陡崖剖面和厘米级别的采石场剖面等3个模型,为多尺度生物礁非均质性研究奠定了数据基础。②露头区大尺度沉积相带主要为自西向东发育的开阔台地、局限台地、生物礁和碳酸盐岩斜坡相。中尺度以生物礁发育礁基、生物丘、礁核和礁顶等4个微相为主,其中,礁基以薄层板状灰岩为主,单层厚约20 cm,总厚60 m;生物丘以多层不规则丘状沉积为特征,单层厚约30 cm,总厚45 m;礁核为不规则的凸起块状岩隆,厚度约为80~120 m;礁顶为块状晶粒白云岩,厚度约为20 m;小尺度礁核内部可以进一步细分为5期旋回,受海平面升降影响,不同旋回生物组合和岩性差异明显。③生物礁有利储层以发育晶间孔和晶间溶孔的礁顶晶粒白云岩为最好,其次是发育生物体腔孔和溶蚀孔隙的礁核微相骨架礁灰岩,物性相对较差的为发育黏结格架孔、溶孔和重结晶后的晶间孔礁丘的藻黏结礁灰岩。无人机倾斜摄影技术与传统露头研究方法相结合不仅可以定量表征不同尺度生物礁露头非均质性,而且对指导生物礁型气藏的勘探开发意义重大。