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[摘 要]SANDWICH BOX是一套震源测试系统，可以独立完成对震源状态数据的采集记录处理过程。主要作为独立的第三方系统应用于震源的验收测试。本文扩展了该系统的应用范畴，将SADWICH 系统应用于日常的震源质量控制中，很好的解决了生产中遇到的问题，并取得了良好的经济效益。
[关键词]可控震源质量控制有线一致性垂直剖面测井
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0159-01
前言
SANDWICH BOX作为一种独立的可控震源质量控制测试系统，能够对震源扫描信号数据完成采集、记录、处理、分析等一系列操作，从而对震源的扫描性能进行评价，一般作为独立的第三方系统应用于震源开工验收测试。
依据合同，国际事业部S62 项目承担了部分沙特阿美公司VSP测井工作，为其提供可控震源服务。在服务过程中，首先需要对震源本身进行性能测试，而用传统方式对单台震源系统进行有线一致性测试，每次需停工50分钟，严重影响生产效率。为提高生产效率，降低VSP测试对地震野外生产的影响，我们决定用SANDWICH替代传统有线一致性测试方式对VSP可控震源进行质量控制。
1、SANDWICH系统组成
Sandwich Box测试系统是VERIF-i公司的产品，它与VCA和VQC88系统类似，包括一个采集盒、信号连接线、加速度表以及软件系统。通过将两个独立的加速度表用磁铁固定在重锤和平板上，另一端连接到采集盒，当可控震源振动时，通过数据线实时采集并记录数据，应用软件系统对信号进行处理分析，从而实现对可控震源的性能检测和评价[2]。由此可见该系统完全可以实现可控震源质量控制。
2、SANDWICH系统的应用方法
2.1 系统的连接
Sandwich系统组成简单，使用方便。首先，必须使用一台电脑安装系统软件，为了保持系统轻便灵活的特点，有必要使用笔记本电脑；建议操作系统使用英文版本，以保证软件的运行稳定性。
系统准备完毕后，将两个独立的加速度传感器，固定在平板和重锤上，注意放置位置的选择，应尽量靠近平板和重锤的中心位置，以保证所得结果的准确度，然后将电缆连接到分线盒，并把分线盒接到采集盒；将电控箱体的REF信号输出的采集盒；为了控制系统与可控震源的同步，还必须将可控震源电控箱体的TB信号输出到采集盒。如下图所示：
2.2 数据采集与分析
启动SANDWICH系统采集数据有两种方法，一种是手动启动系统采集，另一种是定义触发信号及信号幅度，利用震源触发系统自动采集。在实际应用中除非有特殊需要，一般采用震源触发自动采集方式采集数据，以保证数据的及时准确采集。如果要采用手动触发采集，最好的办法是将采集长度定义为大于实际扫描长度，然后先触发采集进程，再启动震源以保证采集所有有效信号，在实际分析信号时根据采集情况确定分析时段。
在采集数据之前必须对软件进行相关设置，首先设置要采集的信号，所设置的信号顺序必须与实际连接相吻合，才能确保获取正确数据。数据采集结束后，软件将实时显示分析结果，并将数据存储默认目录下，以便之后对数据进行分析。之后我们可以利用系统附带的分析软件TEST-IF对数据进行进一步的分析，以判断震源系统的属性是否正常。
3、SANDWICH 系统应用中常见故障分析及对策
3.1、出现相位畸变超标
出现问题时首先应该考虑坚持连线是否连接牢固，并且没有任何断裂。在确定好连线没有故障后，考虑地形因素是否造成畸变和相位超标。如果排除连线及地形因素后，应考虑震源系统存在故障，对震源系统进行检修。
3.2、在信号启动之前出现背景噪音干扰
出现背景噪音干扰一般有两方面的原因造成，一是接完电缆后马上开始采集数据，造成背景噪音干扰。另外是因为电缆虚接，出现背景噪音干扰。为此，应排除虚接现象，并在接通电缆后稍微等待，然后启动数据采集。
3.3、分析结果异常
首先应当检查定义的信号采集顺序与实际连接的信号是否一致，如果不一致则会造成分析时使用了错误的信号，造成错误分析结果。如果使用独立分析软件TEST-IF进行分析，更要注意参考信号及所分析信号的正确性，因为SANDWICH系统有几个信号的顺序无法更改，所以会造成其采集信号顺序与日常的震源有线一致性采集顺序不一致，如果照习惯定义分析，极易出现使用错误信号造成分析结果异常的现象。
4、SANDWICH系统应用中的其它注意事项
4.1 为了确保安全，在安装和拆卸加速度表的过程中，震源必须降压，如有必要熄火关闭电源总开关。
4.2 在测试过程中注意保护测试设备，特别是加速度表磁铁座易裂，应轻拿輕放在重锤和平板上。所有的连线不要挤压，应留有一定的活动余度，不能绷得太紧，以免震源振动时扯断。反复比对选择重锤加速度表和平板加速度表的安装位置，以得到最好的扫描结果。
4.3 安装Sandwich Box软件时最好连接Sandwich Box的采集单元（VAU-8），将Sandwich Box的采集单元（VAU-8）通电并打开，这样可以把驱动程序同时安装。
4.4 采集时一定要考虑地形原因，换车时最好换新地方测试，注意评价采集结果的一个重要依据是多台震源的性能曲线是否一致，不仅仅是不超规定限值。
4.5 当两种震源一起组合工作时，重锤和平板质量也许会不一样，一定要按照其铭牌上的实际参数设置。但目标出力（daN或lb）必须使用统一数据。应遵循以下原则：RGFA（Requested Ground Force Amplitude）是要求可控震源输出的能量，即目标出力（target force）[2]，由于它决定了送入大地的能量振幅，因此，RGFA是一个重要的激发参数。RGFA取决于以下几个参数的设定：在VE464页面下，A%是定义基本信号类型时选择的信号振幅，选择范围：0% ≤A% ≤100%，通常设定值为100%。D%是驱动水平。选择范围：0% ≤D% ≤100%[1]。HDW：静载压重，daN或lb。HPF：液压峰值力，daN或lb[1]。结论：所以两种震源，静载压重（HDW）和液压峰值力（HPF）中较小的一个要设置为相同值。
5、实施效果
SANDWICH震源质量控制结果完全可以达到VSP测试要求，相位出力等各项参数均在规定范围以内，并为KIDAN7、DLIL-1等多个井场提供了VSP震源服务，扫描性能和服务质量得到了甲方的肯定，达到了预期的目的。同时，由于采用了新的测试方法，待测震源勿需开到施工工地做有线一致性，仅在DSD扫描参数设定时需要仪器通过无线方式写入数据，每次VSP震源测试影响施工时间由原来的50分钟减少到5分钟，并且该系统在维修震源时也可以帮助震源机械师自己检查修复效果，确认修复后再投入生产，大大节约了施工时间，提高了施工效率。同时取得了可观的经济效益，截至2012年12月，采用SANDWICH对VSP可控震源进行质量控制，共完成5次RIG VSP震源服务，每次节省放炮时间45分钟。目前S62施工速度平均80炮/小时，按照每炮70美金计算，采用SANDWICH对震源进行质量控制，已节省成本80*0.75*70*6.73*5=141330元。
结束语
通过转变思路，充分挖掘现有设备的功能，并将其应用于实际生产，解决困扰生产的难题，并取得良好的经济效益。希望可以对其它相似问题具有借鉴意义。
参考文献
[1] SercelVE464 V3.0 User′s Manual， France：Sercel，2010.11
[2] Sandwich Box Manual v200，United Kingdom，Verif-i Ltd， 2005.09
[关键词]可控震源质量控制有线一致性垂直剖面测井
中图分类号：TG333.7 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）14-0159-01
前言
SANDWICH BOX作为一种独立的可控震源质量控制测试系统，能够对震源扫描信号数据完成采集、记录、处理、分析等一系列操作，从而对震源的扫描性能进行评价，一般作为独立的第三方系统应用于震源开工验收测试。
依据合同，国际事业部S62 项目承担了部分沙特阿美公司VSP测井工作，为其提供可控震源服务。在服务过程中，首先需要对震源本身进行性能测试，而用传统方式对单台震源系统进行有线一致性测试，每次需停工50分钟，严重影响生产效率。为提高生产效率，降低VSP测试对地震野外生产的影响，我们决定用SANDWICH替代传统有线一致性测试方式对VSP可控震源进行质量控制。
1、SANDWICH系统组成
Sandwich Box测试系统是VERIF-i公司的产品，它与VCA和VQC88系统类似，包括一个采集盒、信号连接线、加速度表以及软件系统。通过将两个独立的加速度表用磁铁固定在重锤和平板上，另一端连接到采集盒，当可控震源振动时，通过数据线实时采集并记录数据，应用软件系统对信号进行处理分析，从而实现对可控震源的性能检测和评价[2]。由此可见该系统完全可以实现可控震源质量控制。
2、SANDWICH系统的应用方法
2.1 系统的连接
Sandwich系统组成简单，使用方便。首先，必须使用一台电脑安装系统软件，为了保持系统轻便灵活的特点，有必要使用笔记本电脑；建议操作系统使用英文版本，以保证软件的运行稳定性。
系统准备完毕后，将两个独立的加速度传感器，固定在平板和重锤上，注意放置位置的选择，应尽量靠近平板和重锤的中心位置，以保证所得结果的准确度，然后将电缆连接到分线盒，并把分线盒接到采集盒；将电控箱体的REF信号输出的采集盒；为了控制系统与可控震源的同步，还必须将可控震源电控箱体的TB信号输出到采集盒。如下图所示：
2.2 数据采集与分析
启动SANDWICH系统采集数据有两种方法，一种是手动启动系统采集，另一种是定义触发信号及信号幅度，利用震源触发系统自动采集。在实际应用中除非有特殊需要，一般采用震源触发自动采集方式采集数据，以保证数据的及时准确采集。如果要采用手动触发采集，最好的办法是将采集长度定义为大于实际扫描长度，然后先触发采集进程，再启动震源以保证采集所有有效信号，在实际分析信号时根据采集情况确定分析时段。
在采集数据之前必须对软件进行相关设置，首先设置要采集的信号，所设置的信号顺序必须与实际连接相吻合，才能确保获取正确数据。数据采集结束后，软件将实时显示分析结果，并将数据存储默认目录下，以便之后对数据进行分析。之后我们可以利用系统附带的分析软件TEST-IF对数据进行进一步的分析，以判断震源系统的属性是否正常。
3、SANDWICH 系统应用中常见故障分析及对策
3.1、出现相位畸变超标
出现问题时首先应该考虑坚持连线是否连接牢固，并且没有任何断裂。在确定好连线没有故障后，考虑地形因素是否造成畸变和相位超标。如果排除连线及地形因素后，应考虑震源系统存在故障，对震源系统进行检修。
3.2、在信号启动之前出现背景噪音干扰
出现背景噪音干扰一般有两方面的原因造成，一是接完电缆后马上开始采集数据，造成背景噪音干扰。另外是因为电缆虚接，出现背景噪音干扰。为此，应排除虚接现象，并在接通电缆后稍微等待，然后启动数据采集。
3.3、分析结果异常
首先应当检查定义的信号采集顺序与实际连接的信号是否一致，如果不一致则会造成分析时使用了错误的信号，造成错误分析结果。如果使用独立分析软件TEST-IF进行分析，更要注意参考信号及所分析信号的正确性，因为SANDWICH系统有几个信号的顺序无法更改，所以会造成其采集信号顺序与日常的震源有线一致性采集顺序不一致，如果照习惯定义分析，极易出现使用错误信号造成分析结果异常的现象。
4、SANDWICH系统应用中的其它注意事项
4.1 为了确保安全，在安装和拆卸加速度表的过程中，震源必须降压，如有必要熄火关闭电源总开关。
4.2 在测试过程中注意保护测试设备，特别是加速度表磁铁座易裂，应轻拿輕放在重锤和平板上。所有的连线不要挤压，应留有一定的活动余度，不能绷得太紧，以免震源振动时扯断。反复比对选择重锤加速度表和平板加速度表的安装位置，以得到最好的扫描结果。
4.3 安装Sandwich Box软件时最好连接Sandwich Box的采集单元（VAU-8），将Sandwich Box的采集单元（VAU-8）通电并打开，这样可以把驱动程序同时安装。
4.4 采集时一定要考虑地形原因，换车时最好换新地方测试，注意评价采集结果的一个重要依据是多台震源的性能曲线是否一致，不仅仅是不超规定限值。
4.5 当两种震源一起组合工作时，重锤和平板质量也许会不一样，一定要按照其铭牌上的实际参数设置。但目标出力（daN或lb）必须使用统一数据。应遵循以下原则：RGFA（Requested Ground Force Amplitude）是要求可控震源输出的能量，即目标出力（target force）[2]，由于它决定了送入大地的能量振幅，因此，RGFA是一个重要的激发参数。RGFA取决于以下几个参数的设定：在VE464页面下，A%是定义基本信号类型时选择的信号振幅，选择范围：0% ≤A% ≤100%，通常设定值为100%。D%是驱动水平。选择范围：0% ≤D% ≤100%[1]。HDW：静载压重，daN或lb。HPF：液压峰值力，daN或lb[1]。结论：所以两种震源，静载压重（HDW）和液压峰值力（HPF）中较小的一个要设置为相同值。
5、实施效果
SANDWICH震源质量控制结果完全可以达到VSP测试要求，相位出力等各项参数均在规定范围以内，并为KIDAN7、DLIL-1等多个井场提供了VSP震源服务，扫描性能和服务质量得到了甲方的肯定，达到了预期的目的。同时，由于采用了新的测试方法，待测震源勿需开到施工工地做有线一致性，仅在DSD扫描参数设定时需要仪器通过无线方式写入数据，每次VSP震源测试影响施工时间由原来的50分钟减少到5分钟，并且该系统在维修震源时也可以帮助震源机械师自己检查修复效果，确认修复后再投入生产，大大节约了施工时间，提高了施工效率。同时取得了可观的经济效益，截至2012年12月，采用SANDWICH对VSP可控震源进行质量控制，共完成5次RIG VSP震源服务，每次节省放炮时间45分钟。目前S62施工速度平均80炮/小时，按照每炮70美金计算，采用SANDWICH对震源进行质量控制，已节省成本80*0.75*70*6.73*5=141330元。
结束语
通过转变思路，充分挖掘现有设备的功能，并将其应用于实际生产，解决困扰生产的难题，并取得良好的经济效益。希望可以对其它相似问题具有借鉴意义。
参考文献
[1] SercelVE464 V3.0 User′s Manual， France：Sercel，2010.11
[2] Sandwich Box Manual v200，United Kingdom，Verif-i Ltd， 2005.09