一種最大炮檢距確定方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種最大炮檢距確定方法及裝置，方法包括：采集工區(qū)內(nèi)各單炮地震數(shù)據(jù)；計算各道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量；對均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量：對第N-t+1道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合、延拓確定擬合延拓后排列接收的總道數(shù)；確定相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率，根據(jù)平均效率、新的均方根振幅能量確定綜合振幅能量，將綜合振幅能量最大的道的位置做為單炮最大炮檢距，將工區(qū)內(nèi)具有單炮最大炮檢距數(shù)目最多的位置做為所述工區(qū)的最大炮檢距。本發(fā)明不需建立地震模型,考慮了野外干擾波等對最大炮檢距的影響，可確定合適的最大炮檢距，獲得高質(zhì)量的地震勘探野外采集資料。
【專利說明】一種最大炮檢距確定方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油地球物理勘探采集技術(shù)，特別是基于實際數(shù)據(jù)目的層能量確定最大炮檢距的方法，具體的講是一種最大炮檢距確定方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在地震資料采集中，最大炮檢距的選擇是觀測系統(tǒng)設(shè)計至關(guān)重要的一個參數(shù)，因為它在很多方面影響著后續(xù)地震數(shù)據(jù)的處理質(zhì)量及其解釋效果。Andreas Cordsen曾詳細總結(jié)了最大炮檢距設(shè)計所要考慮的因素:1、最大炮檢距近似等于最深目的層的埋深；2、主要目的層反射宜避開直達波的干涉；3、主要目的層反射應(yīng)避開初至折射波的干涉；4、最大炮檢距小于最深目的層的臨界折射炮檢距，并滿足反射系數(shù)穩(wěn)定要求；5、最大炮檢距應(yīng)滿足最深低速層要求的炮檢距；6、達到速度分析要求的精度；7、滿足動校正拉伸畸變要求；
8、滿足消除多次波的要求；9、滿足A V O分析的要求；10、考慮數(shù)據(jù)采集設(shè)備的能力(如現(xiàn)有電纜的長度)等。從上述這些因素可以看出，有些因素要求較大的最大炮檢距，而有些則希望最大炮檢距越小越好，因此設(shè)計人員應(yīng)兼顧每個因素折中地選擇一個最佳的最大炮檢距參數(shù)。近些年，也有很多學(xué)者對上述因素進行了詳細的分析討論。1992年熊金良從AVO曲線特征角度討論了存在“反向點”時最大炮檢距的選擇；2005年傅朝奎等通過地質(zhì)模型的射線追蹤、模擬激發(fā)和頻譜分析，分別從動校拉伸畸變、速度分析精度要求、干涉波切除和反射系數(shù)穩(wěn)定等方面討論了最大炮檢距對地震成像的影響；2005年羅斌等依據(jù)動校正拉伸和菲涅耳帶半徑大小討論了最大炮檢距對地震垂向和橫向分辨率的影響。除了上述對最大炮檢距選擇的綜合定性分析以外，很多學(xué)者對最大炮檢距的定量計算也進行了深入研究。1998年顧培城等基于最大炮檢距和動校拉伸崎變之間的關(guān)系，并考慮到切除對炮檢距的限制推算出了一個估算最大炮檢距的實用式；2009年陳浩林等基于廣義空間分辨率的概念，建立了一個最大炮檢距與目的層深度之間的量化表達式。不難發(fā)現(xiàn)，以上學(xué)者大多是基于水平層狀介質(zhì)假設(shè)條件進行最大炮檢距設(shè)計方法的研究。當(dāng)?shù)乇砘虻叵碌貙拥目v、橫向變化劇烈時，按常規(guī)方法設(shè)計的觀測系統(tǒng)參數(shù)一般難以滿足地震分辨率與成像的要求。
[0003]基于上述方法設(shè)計最大炮檢距存在的不足，人們開始利用地震波照明能量分布來分析與設(shè)計地震采集參數(shù)。2006年董良國等通過不斷加大排列長度來觀測對目的層總體照明能量的貢獻大小，從而確定一個有效排列長度范圍；2011年趙虎等在地震照明模擬的基礎(chǔ)上，通過探究檢波器接收能量和接收效率之間的關(guān)系，形成了基于檢波器接收照明能量效率最大化的最大炮檢距設(shè)計；2012年徐峰等人在地震照明的基礎(chǔ)上，構(gòu)建地質(zhì)模型進行數(shù)值模擬，根據(jù)觀測系統(tǒng)接收目的層能量最大及效率最高的原則，將積累能量和能量導(dǎo)數(shù)結(jié)合起來，設(shè)計最大炮檢距。上述幾種基于模型目的層能量確定最大炮檢距的方法，需要建立地質(zhì)模型，實際應(yīng)用中難以滿足勘探精度的要求，同時這些方法沒有考慮實際激發(fā)過程中噪音干擾波等的影響。
[0004]綜上所述，設(shè)計最大炮檢距的方法有很多，但是對于目前地震勘探中地表地理環(huán)境惡劣，深部地質(zhì)條件復(fù)雜，地下構(gòu)造橫向變化劇烈等復(fù)雜地區(qū)，現(xiàn)有的方法都存在著不同程度的缺陷，常常難以獲得合適的最大炮檢距。最大炮檢距的選擇關(guān)系到地震采集的效果，設(shè)計合適的最大炮檢距顯得尤其重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種最大炮檢距確定方法，包括:
[0006]采集工區(qū)內(nèi)單炮地震數(shù)據(jù)；
[0007]計算所述單炮地震數(shù)據(jù)的各道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量；
[0008]根據(jù)式(I)對所述各道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量，式(I)為:
[0009]bi=Ai/2+ (Aj^+A^) /4i=2, - , N-1 (I)
[0010]其中，i為所述單炮地震數(shù)據(jù)排列接收道的道序號，N為單炮地震數(shù)據(jù)排列的接收道數(shù)，Ai為中第i道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量；
[0011]對所述第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合、延拓確定擬合延拓后排列接收的總道數(shù)；
[0012]根據(jù)式(2)確定每一道地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率，式(2)為:
【權(quán)利要求】
1.一種最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的方法包括: 采集工區(qū)內(nèi)各單炮地震數(shù)據(jù)； 計算所述單炮地震數(shù)據(jù)的各道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量； 根據(jù)式(I)對所述各道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量，式(I)為: bi=Ai/2+ (Αμ+Αη) /4i=2,…，N_1 (I) 其中，i為所述單炮地震數(shù)據(jù)排列接收道的道序號，N為單炮地震數(shù)據(jù)排列的接收道數(shù)，Ai為中第i道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量； 對所述第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合、延拓確定擬合延拓后排列接收的總道數(shù)； 根據(jù)式(2)確定每一道地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率，式(2)為:
2.如權(quán)利要求1所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的方法還包括: 對于單邊放炮，接收排列中距炮點最近的道為第I道，根據(jù)偏移距依次排序，最遠的道為第N道； 對于中間放炮，以炮點為中心，整個排列分成左右兩個排列，左右兩個排列分別按照單邊放炮方式計算。
3.如權(quán)利要求1所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的對第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合、延拓確定擬合延拓后排列接收的總道數(shù)包括: 對第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合生成擬合后的曲線；對擬合后的曲線根據(jù)偏移距進行延拓，延拓至排列接收道的均方根振幅能量不小于背景噪聲激勵的平均均方根振幅能量，確定延拓后的排列接收的總道數(shù)。
4.如權(quán)利要求3所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，t缺省為20。
5.如權(quán)利要求1所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的步驟根據(jù)式(I)對所述各道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量中，采集地震數(shù)據(jù)接收排列的第I道bi的值等于b2的值，第N道bn的值等于Iv1的值。
6.如權(quán)利要求1所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的根據(jù)式(2)確定每一道地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率中， 排列接收的第I道Q1的值等于Q2的值，第M道Qm的值等于Qihl的值。
7.如權(quán)利要求1所述的最大炮檢距確定方法，其特征在于，所述的根據(jù)式(3)和確定的平均效率、新的均方根振幅能量確定每一道地震數(shù)據(jù)的綜合振幅能量中， 第I道對應(yīng)的C1的值等于第2道C2的值。
8.一種最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的裝置包括: 采集模塊，用于采集工區(qū)內(nèi)單炮地震數(shù)據(jù)； 均方根振幅能量計算模塊，用于計算所述單炮地震數(shù)據(jù)的各道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量； 新的均方根振幅能量計算模塊，用于根據(jù)式(I)對所述各道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量，式(I)為:bi=Ai/2+ (A1+1+A^) /4i=2,…，N_1 (I) 其中，i為所述單炮地震數(shù)據(jù)排列接收道的道序號，N為單炮地震數(shù)據(jù)排列的接收道數(shù)，Ai為中第i道地震數(shù)據(jù)在選定時窗內(nèi)的均方根振幅能量； 擬合延拓模塊，用于對所述第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合、延拓確定擬合延拓后排列接收的總道數(shù)； 平均效率計算模塊，用于根據(jù)式(2)確定每一道地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率，式(2)為: Q=-Ekz.=2,.從—1 ⑵ 其中，M為擬合延拓后排列接收的總道數(shù),m為道序號，I ^ m ^ i ； 綜合振幅能量計算模塊，用于根據(jù)式(3)和確定的平均效率、新的均方根振幅能量確定每一道地震數(shù)據(jù)的綜合振幅能量，式(3)為:
(I ￡ aI C = - + -^ E^Qii=2,--,M (3)
K1 E1-l J 其中，Ei為接收排列的第I道到第i道對應(yīng)的步驟3)中的\的和，即乓二，m為








TH=I道序號，I≤m≤i ； 單炮最大炮檢距確定模塊，用于將所述確定的振幅能量最大的一道地震數(shù)據(jù)的道的位置做為單炮最大炮檢距； 最大炮檢距確定模塊，將工區(qū)內(nèi)具有單炮最大炮檢距數(shù)目最多的位置做為所述工區(qū)的最大炮檢距。
9.如權(quán)利要求8所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的裝置還包括道劃分模塊: 對于單邊放炮，接收排列中距炮點最近的道為第I道，根據(jù)偏移距依次排序，最遠的道為第N道；對于中間放炮，以炮點為中心，整個排列分成左右兩個排列，左右兩個排列分別按照單邊放炮方式計算。
10.如權(quán)利要求8所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的擬合延拓模塊包括: 擬合單元，用于對第Ν-t+l道至第N道的新的均方根振幅能量進行指數(shù)曲線擬合生成擬合后的曲線； 延拓單元，用于對擬合后的曲線根據(jù)偏移距進行延拓，延拓至排列接收道的均方根振幅能量不小于背景噪聲激勵的平均均方根振幅能量，確定延拓后的排列接收的總道數(shù)。
11.如權(quán)利要求10所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，t缺省為20。
12.如權(quán)利要求8所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的新的均方根振幅能量確定模塊根據(jù)式(I)對所述各道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量進行處理，生成新的均方根振幅能量中， 采集地震數(shù)據(jù)接收排列的第I道bi的值等于b2的值，第N道bn的值等于Iv1的值。
13.如權(quán)利要求8所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的平均效率計算模塊根據(jù)式(2 )確定每一道地震數(shù)據(jù)對應(yīng)的相鄰道地震數(shù)據(jù)的均方根振幅能量變化的平均效率中， 排列接收的第I道Q1的值等于Q2的值，第M道Qm的值等于Qh的值。
14.如權(quán)利要求8所述的最大炮檢距確定裝置，其特征在于，所述的綜合振幅能量計算模塊根據(jù)式(3)和確定的平均效率、新的均方根振幅能量確定每一道地震數(shù)據(jù)的綜合振幅能量中， 第I道對應(yīng)的C1的值等于第2道C2的值。
【文檔編號】G01V1/20GK103605158SQ201310526104
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】許銀坡, 鄒雪峰, 蔣先藝, 郭武 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司