專利名稱：使用具有標(biāo)定函數(shù)的模型化源特征的震源監(jiān)測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及地球物理勘探領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域。特殊地，本發(fā)明為使用具有標(biāo)定函數(shù)的模型化源特征的震源監(jiān)測方法。
背景技術(shù)：
海洋地震勘測通常采用水下震源，該震源由船只拖曳并且周期地啟動以產(chǎn)生聲波場(″發(fā)射″)?？梢杂尚⌒驼ㄋ帯㈦娀鸹ɑ螂娀?、振蕩器、或通常由槍產(chǎn)生波場。這種槍可以是水槍、蒸汽槍、或最常見的氣槍。每個氣槍包括大量的空氣，該空氣通常被壓縮到大約2000psi(磅每平方英寸)或更高。氣槍突然釋放其壓縮空氣以形成氣泡，引起在水中擴(kuò)展的聲波。所引起的波前向下傳播到水下的陸地中，從地下的土壤層反射，并向上返回到水面。地震接收器探測反射波前，把探測的波前轉(zhuǎn)換為電信號，并且把這些信號傳輸?shù)酱挥糜诖鎯蛱幚?，其中地震接收器通常為水聽器的浮纜，該水聽器也淹沒在水中并由相同的或其它的船只拖曳。
當(dāng)震源被觸發(fā)時，在水中產(chǎn)生復(fù)合的輸出壓力脈沖。在震源為諸如單個氣槍的點(diǎn)源的理想情況而且沒有海面時，除了球面擴(kuò)展之外，發(fā)射的波前與方向和距離無關(guān)。轉(zhuǎn)換為電信號后，氣槍的輸出脈沖包括短波列，波列包絡(luò)的振幅呈現(xiàn)初期短時間內(nèi)快速正增加，隨后則是好幾個快速衰減的振蕩。記錄的波列稱為震源的特征。
實際上，海面存在且通常距離震源只有幾米。震源產(chǎn)生的聲波通過球面擴(kuò)展向所有方向輻射，所以存在向下傳播的分量以及向上傳播的分量。海面處海水-空氣界面的反射系數(shù)通常接近-1的值。聲波的向上傳播分量被水面反射，且極性被反向而變成另一個向下的分量。這個附加的向下分量通常稱為“重像”(ghost)。重像干涉直射波，使源特征變得復(fù)雜。
通常，震源不包括單個單元，而是包括空間分布的單元陣列，該單元陣列產(chǎn)生直接到達(dá)(direct attrival)加上重像分量。對這個目前海洋震源最一般形式的氣槍而言，這尤為真實。源單元陣列的空間尺寸可能與有用的地震頻率通帶內(nèi)聲波本身的波長相當(dāng)。因此，陣列沒有單個源特征。相反，近場內(nèi)陣列的源特征變成是方向和距離的連續(xù)函數(shù)。在與陣列尺寸相比的遠(yuǎn)距離處，任意特定方向上對距離的依賴性可以忽略。這個區(qū)域稱為遠(yuǎn)場。正是遠(yuǎn)場特征對地震數(shù)據(jù)處理是有用的。對于通常延伸大約20米×20米的空間范圍的氣槍陣列，到遠(yuǎn)場的距離大約為250米量級。
盡管現(xiàn)代的氣槍在實驗室環(huán)境中產(chǎn)生穩(wěn)定的波場，但部署在海洋中的氣槍陣列所產(chǎn)生的波場并不如此穩(wěn)定。在海洋環(huán)境中，不同發(fā)射之間的氣槍陣列波場不相同，這是由于如下物理因素例如氣槍丟失(drop-out)、影響重像的海面條件、以及陣列幾何結(jié)構(gòu)，氣槍深度，壓力，氣槍定時，水流速度，或水溫的變化。如果可以精確地監(jiān)測這些源變化，則源變化數(shù)據(jù)可以用于顯著提高引起的地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量。在諸如四維或時延地震，例如水庫監(jiān)測的情況下，源變化的校正尤其重要。在這些情況中，地震數(shù)據(jù)的非常小的差異會被源變化所淹沒。
并非常常監(jiān)測海洋震源的不同發(fā)射之間的變化，主要是由于這難以做到。然而，目前正在使用震源監(jiān)測的方法。第一個方法為遠(yuǎn)場方法，通常使用遠(yuǎn)場水聽器進(jìn)行垂直傳播的特征的測量。然而，由于傳感器的位置漂移，僅僅測量波場內(nèi)的單個點(diǎn)，而且難以把傳感器(水聽器)放置于距離源的所需要位置，所以遠(yuǎn)場方法是不可靠的。遠(yuǎn)場方法通常要求移動地震觀測容器和設(shè)備到更深的海水中以進(jìn)行遠(yuǎn)場測量。因此，遠(yuǎn)場方法的實施不僅困難且費(fèi)用昂貴。
震源監(jiān)測的第二個方法為近場方法，該方法進(jìn)行近場特征的測量，可以分析這些特征而計算陣列的完整波場。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員公知的是，這個第二種方法的主要例子為概念上的源(notionalsource)方法。概念上的源特征為歸一化、理想化的源特征，可在距離氣槍1米處用水聽器測量，并假設(shè)沒有表面反射且氣槍氣泡和水聽器之間沒有相對運(yùn)動?？梢詤⒖祭缦旅鎯蓚€文獻(xiàn)。第一篇文獻(xiàn)為Ziolkowski，A.，Parkes，G.，Hatton，L.，和Haugland，T.，的“氣槍陣列的特征從含有相互作用的近場測量中進(jìn)行計算”(″The signatureof an airgun arrayComputation from near-field measurementsincluding interactions″)，Geophysics，第47卷，第10期(1982年10月)，1413頁-1421頁。第二篇文獻(xiàn)為Parkes，G.，Ziolkowski，A.，Hatton，L.，和Haugland，T.，的“氣槍陣列的特征從含有相互作用的近場測量中進(jìn)行計算-實際考慮”(″The signatute of an airgunarrayComputation from near-field measurements includinginteractions-Practical considerations″)，Geophysics，第48卷，第2期(1984年2月)，105頁-111頁。
第一篇文獻(xiàn)中，Ziolkowski等人(1982年)描述了氣槍陣列產(chǎn)生的氣泡之間互相作用的理論。假設(shè)和關(guān)注的地震波長相比，這些氣泡小，則互相作用的振蕩氣泡陣列等效于無互相作用的振蕩氣泡的“概念上的”陣列。如果陣列中由n個氣槍，那么可以使用整個陣列的近場壓力場的n個獨(dú)立測量來確定這n個概念上的源特征。于是可以通過這些n個概念上的源特征的線性疊加來計算該陣列在水中任意點(diǎn)的特征。還應(yīng)用了球面校正，其中根據(jù)距離和方向?qū)Ω拍钌系脑刺卣鬟M(jìn)行調(diào)整和相互延時。然而，近場測量的數(shù)目不得小于陣列中氣槍的數(shù)目n。
第二篇文獻(xiàn)中，Parkes等人(1984年)改進(jìn)了Ziolkowski等人(1982年)關(guān)于互相作用的氣槍陣列特征的解。采用迭代法，使用置于靠近各個氣槍(距離1米)的水聽器的近場測量來計算概念上的源特征。用線性速度模式處理水聽器前進(jìn)運(yùn)動和相對的氣槍氣泡向上運(yùn)動的振幅變化影響。然而，如果氣槍陣列的輻射改變或變得不穩(wěn)定，則要求連續(xù)記錄近場特征以重新計算波場。
美國專利4,476,550、4,476,553和4,868,794進(jìn)一步討論了概念上的源方法。這些專利的第一個為美國專利No.4,476,550，“例如對震源確定近場特征”(″Determination of far field signatures，for instance of seismic sources″)，1981年8月25日提交申請并于1984年10月9日授予Ziolkowski，A.M.和Stoffa，P.L.。第二個專利為美國專利No.4,476,553，“確定海水震源陣列的特征的方法”(″Method of determining the signatures of arrays of marineseismic sources″)，也是于1984年10月9日授予Ziolkowski，A.、Hatton，L.、Parkes，G.和Haugland，T.。第三個專利為美國專利No.4,868,794，“累積在確定海水震源陣列的特征中所用數(shù)據(jù)的方法”(″Method of accumulation data for use in determining thesignatures of arrays of marine seismic sources″)，該專利于1989年9月19日授予和′533專利相同的發(fā)明人。
第一專利，即Ziolkowski等的′550專利公開了這樣的方法與拖曳式海洋地震浮纜一起使用，用于確定氣槍陣列的遠(yuǎn)場特征，和關(guān)注的最高頻率的波長相比，每個浮纜小。氣槍射擊，以便通過時間分離或者空間分離使得氣槍之間互相作用保持為可忽略不計。對于時間分離，氣槍按順序射擊，使得每個氣槍在下一個氣槍射擊之前產(chǎn)生其所有的相當(dāng)大的輻射。對于空間分離，氣槍每次不止射擊一下，但被隔離開所關(guān)注的最低頻率的至少一個波長的距離。由靠近氣槍的壓敏探測器測量每個單位的遠(yuǎn)場特征，但是是在壓力場相位譜與方位和范圍無關(guān)的區(qū)域進(jìn)行測量。由對測量的特征求和得到該陣列的遠(yuǎn)場特征。
第二和第三專利，即Ziolkowski等的′553和′794專利，公開了確定n個氣槍陣列的遠(yuǎn)場特征的方法。陣列被啟動，由位于n個獨(dú)立點(diǎn)的n個水聽器測量發(fā)射的壓力波，該n個獨(dú)立點(diǎn)位置相對于陣列是已知的。處理該n個測量以形成n個聯(lián)立方程，隨后解該方程以產(chǎn)生n個源的n個概念上的特征。聯(lián)立方程的求解考慮氣槍之間互相作用。隨后通過疊加n個概念上的特征確定整個陣列的特征。
然而，概念上的源方法有著內(nèi)在的實際困難。如Ziolkowski等(1982年)的文獻(xiàn)中所描述的，震源(氣槍)的數(shù)目必須等于獨(dú)立測量(水聽器)的數(shù)目，從而提供待求解的n個充分確定的聯(lián)立方程。因此，所有的n個氣槍和所有的n個水聽器必須一直運(yùn)行。此外，概念上的源方法假設(shè)，海面處的海水-空氣界面為良好的平面反射器，反射系數(shù)接近-1。否則，如Ziolkowski等的′553和′794專利中所描述的，未知變量的數(shù)目翻倍成2n，這意味著水聽器的數(shù)目必須翻倍為2n。
此外，如Parkes等(1984年)的文獻(xiàn)中所述的，概念上的源方法通常使用距離每個氣槍大約一米的水聽器。置于靠近氣槍陣列的水聽器記錄來自氣槍的主要源特征加上來自海面的很小的重像反射。此外，每個水聽器記錄來自所有周圍氣槍的貢獻(xiàn)。在概念上的源方法中，必須考慮重像反射以及水聽器與水聽器產(chǎn)生的氣泡之間的相對運(yùn)動。因此，概念上的源方法要求精確測量氣槍和水聽器之間的距離并精確測量陣列中氣槍之間的間距。
因此，需要這樣方法確定震源陣列的精確的遠(yuǎn)場震源特征。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為使用具有標(biāo)定函數(shù)的模型化源特征的震源監(jiān)測方法。測量多個震源的物理參數(shù)，優(yōu)選地測量各個啟動震源的物理參數(shù)。獲得標(biāo)定函數(shù)，且測量的物理參數(shù)和標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于一個模型，該模型產(chǎn)生震源陣列的標(biāo)定源特征。備選地，測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于一個模型，該模型產(chǎn)生模型化源特征，且標(biāo)定函數(shù)隨后被應(yīng)用于模型化源特征以產(chǎn)生標(biāo)定的源特征。備選地，產(chǎn)生每個震源的模型化源特征，并且標(biāo)定函數(shù)隨后被應(yīng)用于模型化源特征，從而產(chǎn)生每個震源的標(biāo)定的源特征。于是，每個震源的標(biāo)定的源特征可以被結(jié)合，優(yōu)選地采用線性疊加，以產(chǎn)生震源陣列的標(biāo)定的源特征。
優(yōu)選地，采用下面的方法確定標(biāo)定函數(shù)。測量多個震源啟動的物理參數(shù)。測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于一個模型，該模型產(chǎn)生每個震源的模型化源特征。測量該震源啟動的源特征，這產(chǎn)生用于每個震源的測量的源特征。確定用于每個震源的模型化源特征和測量的源特征之間的差異。隨后確定用于每個震源的標(biāo)定函數(shù)，該標(biāo)定函數(shù)校正模型化的源信號和測量的源信號之間的差異。


參照下面的詳細(xì)描述和附圖，可以更容易地了解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為闡述用于震源監(jiān)測的本發(fā)明方法的實施例的處理步驟的流程圖；圖2為闡述用于構(gòu)建標(biāo)定函數(shù)的本發(fā)明方法的實施例的處理步驟的流程圖；圖3為示出了單個氣槍的模型化源特征和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線；圖4為示出了氣槍陣列的模型化源特征和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線；圖5為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之前，氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖6為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖7為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之前，氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖8為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖9為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之前，氣槍陣列的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖10為示出了通過標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，氣槍陣列的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線；圖11為示出了圖9的氣槍陣列的每個槍的典型相位標(biāo)定函數(shù)；圖12為示出了圖9的氣槍陣列的每個槍的典型振幅標(biāo)定函數(shù)；圖13為示出了氣槍陣列的標(biāo)定的模型化源特征和測量的遠(yuǎn)場源特征的比較曲線；以及圖14為示出了通過在不同深度的標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，圖13中的氣槍陣列的模型化源特征和測量的遠(yuǎn)場源特征的比較曲線。
盡管將結(jié)合優(yōu)選實施例描述本發(fā)明，但是將會了解到，本發(fā)明不限于此。相反地，本發(fā)明旨在覆蓋由所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明范圍所包括的所有替換、修改和等效物。
具體實施例方式
本發(fā)明為用于震源陣列的震源監(jiān)測方法。本發(fā)明利用對物理參數(shù)(影響陣列產(chǎn)生的波場)的測量，利用計算機(jī)模型由該物理參數(shù)測量評估陣列的源特征，并利用標(biāo)定函數(shù)改進(jìn)對來自該模型的源特征的評估。本發(fā)明的方法產(chǎn)生距離和方向的連續(xù)函數(shù)的源特征。因此，當(dāng)結(jié)合本發(fā)明的方法使用時，術(shù)語“源特征”指三維波場而非傳統(tǒng)的一維源特征。
在本發(fā)明的一個實施例中，對震源陣列啟動的物理參數(shù)進(jìn)行測量。這些物理參數(shù)的測量被應(yīng)用于計算機(jī)模型，該模型輸出對震源陣列的源特征的評估。通過把物理參數(shù)應(yīng)用于該模型而產(chǎn)生的對源特征的評估，在這里稱為模型化源特征。標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于模型化源特征，從而產(chǎn)生對該陣列的源特征的改進(jìn)的評估。在應(yīng)用標(biāo)定函數(shù)后源特征的這個改進(jìn)的評估，在這里稱為標(biāo)定的源特征。
在另一個實施例中，標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于該模型并包括在該模型中，因此通過把物理參數(shù)應(yīng)用于該模型而產(chǎn)生標(biāo)定的源特征。
在另一個實施例中，本發(fā)明使用一個模型，該模型輸出震源的整個陣列的單個評估源特征。在另一個實施例中，本發(fā)明利用一個模型，該模型輸出陣列中每個震源的單獨(dú)評估源特征。隨后，可以結(jié)合多個評估源特征以給出震源的整個陣列的單個評估源特征。
在另外的實施例中，由標(biāo)定測試獲得上面使用的標(biāo)定函數(shù)。在這個標(biāo)定測試中，對震源陣列啟動的物理參數(shù)進(jìn)行測量。這些物理參數(shù)的測量被應(yīng)用于一個計算機(jī)模型，該模型輸出模型化源特征。對于震源陣列的相同啟動，優(yōu)選地通過水聽器對每個震源的源特征進(jìn)行測量。這些源特征稱為測量的源特征，以區(qū)別于模型化源特征。隨后比較每個震源的模型化源特征和測量的源特征，以確定這些特征之間的差異。確定標(biāo)定函數(shù)，這些標(biāo)定函數(shù)校正每個震源的模型化源特征和測量的源特征之間的差異。
將通過采用槍陣列、特別是氣槍陣列作為震源的實施例闡述本發(fā)明的方法，盡管本發(fā)明不限于以氣槍作為震源。在氣槍的情況中，測量物理參數(shù)的優(yōu)選組包括單獨(dú)的氣槍參數(shù)、氣槍陣列參數(shù)和環(huán)境參數(shù)。這些參數(shù)包括，但不限于，氣槍深度、氣槍壓力、氣槍丟失(drop-out)、陣列和子陣列的完整的三維幾何結(jié)構(gòu)、氣槍定時、水溫和大氣壓力。每次發(fā)射時(也就是說，每次整個氣槍陣列被啟動)測量部分這些參數(shù)。其它參數(shù)變化更慢，測量的頻率可以更低。下面討論該物理參數(shù)及其測量。
需要?dú)鈽屔疃葏?shù)，以計算海面反射或重像。此外，氣槍深度可以用于計算氣槍產(chǎn)生的空氣泡上的外部壓力，該外部壓力對震源特征有著重大影響?？諝馀萆系倪@個壓力是由氣槍上水柱的重量加上水上空氣柱的重量引起的?？梢詮拇髿鈮毫Φ臏y量計算空氣柱的重量。如果海面平靜，則可以從氣槍深度的測量計算水柱的重量。然而，如果海面異常，應(yīng)該優(yōu)選地直接測量氣槍處的靜水壓，而不是根據(jù)可能不明確定義的氣槍深度進(jìn)行計算。通常測量每次發(fā)射的氣槍深度和靜水壓參數(shù)。如果需要大氣壓力參數(shù)，當(dāng)該壓力穩(wěn)定時，通常不測量每次發(fā)射的大氣壓力參數(shù)。然而，當(dāng)壓力波前到達(dá)時，大氣壓力會快速變化。
氣槍壓力參數(shù)是指氣槍射擊時的內(nèi)部氣槍壓力。由通常位于供應(yīng)氣槍的空氣管路(airline)內(nèi)的壓力傳感器測量槍壓力，但是本領(lǐng)域內(nèi)的任何其它已知方法同樣落入本發(fā)明的范圍。通常測量每次發(fā)射的氣槍壓力。
氣槍丟失參數(shù)是指氣槍射擊失敗率，即每次發(fā)射時未能射擊的一組氣槍。氣槍丟失因此可能對源陣列產(chǎn)生的源特征產(chǎn)生大的影響。陣列中的氣槍通常為不同的尺寸，因此氣槍的不同組合將會產(chǎn)生整個源陣列的不同的源特征。通常測量每次發(fā)射的氣槍丟失。
三維幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)是指氣槍陣列所有單元的相對位置。由于氣槍陣列也包括氣槍子陣列，該幾何結(jié)構(gòu)包括子陣列內(nèi)氣槍的相對位置以及整個陣列內(nèi)子陣列的相對位置。陣列幾何結(jié)構(gòu)確定氣槍產(chǎn)生的各個空氣泡如何相互作用。這些氣泡的相互作用對整個源陣列的源特征的產(chǎn)生有著重大影響。可以由聲波定位傳感器或者本領(lǐng)域中已知的、能提供所需相對精度的任何其它定位系統(tǒng)來測量子陣列的相對定位。如果該陣列不是剛性的，則通常測量每次發(fā)射的氣槍幾何結(jié)構(gòu)。
氣槍定時參數(shù)是指每個氣槍射擊的相對定時。這個定時不僅影響總特征內(nèi)的同步，也對氣槍氣泡之間的互相作用效應(yīng)產(chǎn)生重大影響。因此，優(yōu)選地高精度測量氣槍定時。通常測量每次發(fā)射的氣槍定時。
水溫參數(shù)是指在氣槍深度處的水溫。水溫以兩種方式影響發(fā)射的波場。首先，水溫影響膨脹氣泡的熱力學(xué)性能。其次，水溫影響水的密度，并因此影響聲音在水中的速度。這個速度的變化反過來影響時間延遲，該時間延遲與由不同氣槍產(chǎn)生的氣泡之間相互作用引起的效應(yīng)相聯(lián)系。在典型的陣列尺寸上，可以預(yù)期水溫是穩(wěn)定的。因此，無需測量陣列上每個震源位置的水溫。只在整個陣列的一個位置測量就足夠了。在水溫變化時，在時標(biāo)上測量水溫，該時標(biāo)無需非常短。
在備選的實施例中，可能測量描述海面條件的附加參數(shù)。在良好的天氣條件下，海面對于聲波輻射而言是穩(wěn)定和接近完美的反射器。然而，隨著海洋條件惡化，波浪和海涌(swell)高度開始影響源特征的重像反射部分。
在另外的備選實施例中，也可能要測量其它物理參數(shù)，并將其應(yīng)用于一個模型以評估震源特征。對于氣槍陣列的典型情況，這些其它參數(shù)可能包括，但不限于，氣槍類型、氣槍體積、氣槍槍眼尺寸、和氣槍槍眼打開時間。這些氣槍參數(shù)可能影響氣槍產(chǎn)生的空氣泡的尺寸。在另外的備選實施例中，可能測量諸如水流速度和水含鹽量分布的其它物理參數(shù)。這些水參數(shù)可能影響氣槍水泡的膨脹和移動速度。這些水參數(shù)不會局部改變，在其它位置上可能會相差很大。
測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于一個模型。本發(fā)明優(yōu)選地使用氣槍陣列的計算機(jī)模型，以評估陣列中氣槍的空氣泡產(chǎn)生的聲波場。在本領(lǐng)域中，使用這種模型評估震源的源特征是公知的。
圖1示出了闡述本發(fā)明的實施例的處理步驟的流程圖。在步驟101，啟動待監(jiān)測的震源陣列。通常，在周期啟動(發(fā)射)序列內(nèi)監(jiān)測震源陣列。
在步驟102，測量在步驟101中啟動的震源陣列的物理參數(shù)。對氣槍陣列的每次啟動進(jìn)行部分測量，而其它測量則按照需要進(jìn)行，且測量頻率更低。上面描述了該物理參數(shù)及其測量。物理參數(shù)應(yīng)該是那些確定陣列中震源產(chǎn)生的振蕩空氣泡特性的參數(shù)。優(yōu)選地由鄰近陣列的傳感器系統(tǒng)進(jìn)行測量。
在步驟103，在步驟102中測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于一個模型，且該模型產(chǎn)生模型化源特征。使用震源模型產(chǎn)生模型化源特征，這是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。在一個實施例中，該模型產(chǎn)生單個模型化源特征，作為整個陣列的評估源特征。在另一個實施例中，該模型產(chǎn)生單獨(dú)的模型化源特征，作為源陣列中每個震源的評估源特征。
在步驟104，標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于來自步驟103的模型化源特征，從而產(chǎn)生標(biāo)定的源特征。在一個實施例中，其中由該模型產(chǎn)生單個模型化源特征，標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于該單個模型化源特征，產(chǎn)生整個源陣列的單個標(biāo)定的源特征。在另一個實施例中，其中由該模型產(chǎn)生每個震源的模型化源特征，標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于每個模型化源特征，產(chǎn)生每個震源的標(biāo)定的源特征。
在另外的實施例中，標(biāo)定函數(shù)包含在參照步驟103討論的震源模型中。在這個實施例中，該模型輸出標(biāo)定的源特征(或多個特征)，而非輸出模型化源特征(或多個特征)。在另一個實施例中，應(yīng)用標(biāo)定函數(shù)的步驟和該模型分離。在這個實施例中，標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于由該模型產(chǎn)生的模型化源特征(或多個特征)，以產(chǎn)生標(biāo)定的源特征(或多個特征)。在圖1的流程圖中闡述本發(fā)明，其中由模型產(chǎn)生模型源特征的步驟103和把標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于模型化源特征的步驟104是分離的。模型和標(biāo)定函數(shù)的這個分離僅僅是為了說明清楚，它并非限制本發(fā)明。
在步驟105，組合陣列中每個震源的標(biāo)定的源特征，如果需要則產(chǎn)生整個陣列的單個標(biāo)定的源特征。優(yōu)選地，線性疊加標(biāo)定的源特征。線性疊加包括但不限于線性添加和線性時間位移。
在本發(fā)明優(yōu)選實施方案的復(fù)述中，啟動震源陣列(步驟101)，測量所有陣列震源的物理參數(shù)(步驟102)并將該參數(shù)應(yīng)用于該模型(步驟103)。隨后標(biāo)定函數(shù)被單獨(dú)地應(yīng)用于(步驟104)每個震源的模型化源特征，且單獨(dú)標(biāo)定的源特征隨后被組合到一起(步驟105)以給出整個陣列的源特征。隨后可重復(fù)所有這些步驟(101-105)。
本發(fā)明的方法產(chǎn)生源特征，該源特征為三維的波場且是距離和方向的連續(xù)函數(shù)，而非僅僅為一維的源特征。因此，本領(lǐng)域中所公知的，可以對三維源特征而非傳統(tǒng)的一維源特征進(jìn)行進(jìn)一步的地震處理。這個進(jìn)一步處理的一個例子為解決該三維源特征的三維去卷積，而非僅僅使用垂直傳播的遠(yuǎn)場源特征作為源特征的一維近似。
本發(fā)明的震源監(jiān)測方法使用物理參數(shù)的傳感器測量，其中該物理參數(shù)的測量以一次發(fā)射接一次發(fā)射為基礎(chǔ)地被應(yīng)用于氣槍陣列的模型。然而，該模型產(chǎn)生的模型化源特征只能精確到幾個百分點(diǎn)。因此，本發(fā)明的方法使用標(biāo)定函數(shù)以改進(jìn)該模型產(chǎn)生的評估源特征。這些標(biāo)定函數(shù)(被應(yīng)用在圖1的步驟104中)校正由模型獲得的源特征和由現(xiàn)場測量獲得的源特征之間的差異。
優(yōu)選地，獲得待監(jiān)測的震源陣列中每個震源的標(biāo)定函數(shù)。同樣優(yōu)選地，獲得上面步驟102中測量的物理參數(shù)值的預(yù)期范圍的標(biāo)定函數(shù)。該標(biāo)定函數(shù)構(gòu)建后可以存儲于計算機(jī)存儲器內(nèi)，且當(dāng)需要將其應(yīng)用于模型化源特征時檢索該標(biāo)定函數(shù)。在優(yōu)選實施例中，由對陣列震源進(jìn)行現(xiàn)場測試的測量構(gòu)建標(biāo)定函數(shù)。這些測量包括記錄近場源特征以及測量啟動的源陣列的物理參數(shù)。將測量的物理參數(shù)模型化以產(chǎn)生模型化源特征。將模型化源特征與測量的源特征進(jìn)行比較。隨后計算標(biāo)定函數(shù)，以校正模型化源特征和測量的源特征之間的差異。圖2示出了用于構(gòu)建標(biāo)定函數(shù)的本發(fā)明方法的實施例的單元流程圖。
在步驟201，以一系列的射擊啟動震源陣列。每個射擊為整個震源陣列的一個啟動。優(yōu)選地，震源陣列為上面圖1的步驟101中所討論的震源陣列。
在步驟202，測量來自步驟201的震源陣列的物理參數(shù)。優(yōu)選地，該物理參數(shù)為如前所述的物理參數(shù)。
在步驟203，在步驟202中測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于一個模型，且該模型產(chǎn)生每個震源的模型化源特征。該模型優(yōu)選地為上面參照圖1的步驟103討論的模型。
在步驟204，測量震源啟動的每個震源的源特征。在優(yōu)選實施例中，在整個震源陣列啟動時，由水聽器測量近場源特征，該水聽器置于距離各個震源大約1米。存在其它可能的測量，這些其它測量可以用作標(biāo)定的根據(jù)。這些測量包括中場和遠(yuǎn)場測量，或者近場、中場和遠(yuǎn)場測量的結(jié)合。用于典型震源陣列的近場會向外延伸大約幾十米(約25米)量級的距離。遠(yuǎn)場從大約幾百米(約250米)量級的距離開始。中場存在于這兩個之間的距離。此外，可以從單個氣槍射擊的發(fā)射計算標(biāo)定函數(shù)。這些現(xiàn)場測量應(yīng)該盡可能精確，因為用于源特征的標(biāo)定函數(shù)的質(zhì)量取決于這些標(biāo)定測量的質(zhì)量。
在步驟205，確定來自步驟203的模型化源特征和來自步驟204的測量的源特征之間的差異。在本發(fā)明方法的優(yōu)選實施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的計算機(jī)算法檢選任何源特征的主要的和氣泡的峰。將這個算法應(yīng)用于震源的模型化的特征和測量的特征，提供比較源特征的信息并隨后計算相應(yīng)的標(biāo)定函數(shù)。在一個實施例中，比較模型化源特征和測量的源特征的相位。構(gòu)建相應(yīng)的標(biāo)定函數(shù)，該標(biāo)定函數(shù)伸長或壓縮各對氣泡峰之間的模型化源特征，使得模型化源特征和測量的源特征內(nèi)的氣泡峰相位匹配。類似地，比較模型化源特征和測量的源特征的振幅。這個相應(yīng)的標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用了時間相關(guān)的振幅比例因子(在氣泡位置計算該因子并在這些氣泡位置之間內(nèi)插(interpolation)該因子)。
如果需要，來自步驟204的測量的源特征被轉(zhuǎn)換為一種兼容的形式，與來自步驟203的模型化源特征進(jìn)行比較。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該模型以概念上的源特征的形式產(chǎn)生模型化源特征。因此，在優(yōu)選實施例中，測量的源特征被轉(zhuǎn)換成概念上的源特征用于比較。然而，本發(fā)明不要求概念上的源特征的轉(zhuǎn)換。例如，該轉(zhuǎn)換可能包括但不限于，除去重像并按照源和傳感器之間的參考距離歸一化該源特征，正如概念上的源特征具有的源和傳感器之間的歸一化距離為1米。
圖3示出了部署在6米深度的單個110立方英寸氣槍的模型化源特征301(實線所示)和測量的垂直傳播的遠(yuǎn)場源特征302(虛線所示)之間的比較曲線。通常，模型化源特征在評估源特征方面的總體表現(xiàn)不錯。著眼于特定的源特征，該模型在預(yù)計初始峰值振幅303時的精確度優(yōu)于10％，而預(yù)計第一氣泡304的相位和振幅的精確度優(yōu)于5％。然而，對隨后氣泡的相位和振幅的預(yù)計精確度更低。因此，該模型化源特征的精確度隨時間緩慢變化。
圖4示出了部署在6.25米深度的2920立方英寸氣槍陣列的模型化源特征401(實線所示)和測量的垂直傳播的遠(yuǎn)場源特征402(虛線所示)之間的比較曲線。該陣列混合了套筒氣槍(Sleevegun)和Bolt1500 LL氣槍。再次，模型化源特征在評估該陣列源特征的主要特性方面的表現(xiàn)不錯。對源特征的峰值振幅403及其主要的與氣泡的比率的預(yù)計精確度優(yōu)于5％。模型化源特征的整體形狀非常好。最明顯的誤差為100到120毫秒(msec)之間氣泡的部分相位特性。
步驟203中使用的模型可以精確地預(yù)計由不同發(fā)射之間的物理參數(shù)變化所引起的源特征的改變。然而，模型化源特征的絕對誤差經(jīng)常大于由物理參數(shù)變化引起的模型化源特征內(nèi)不同發(fā)射之間的變化。本發(fā)明的方法改進(jìn)具有標(biāo)定函數(shù)的模型的評估源特征。
再次參照圖2，在步驟206，構(gòu)建每個震源的標(biāo)定函數(shù)，該標(biāo)定函數(shù)校正在步驟205中確定的、來自步驟203的模型化源特征和來自步驟204的測量的源特征之間的差異。下面進(jìn)一步討論標(biāo)定函數(shù)。
在步驟207，確定震源陣列中是否還有仍未構(gòu)建標(biāo)定函數(shù)的任何震源。如果答案是確定的，即仍有更多的震源，則該過程返回至步驟206以構(gòu)建陣列中另外震源的標(biāo)定函數(shù)。如果答案是否定的，即未殘留任何震源，則該過程繼續(xù)到步驟208。
在步驟208，確定來自步驟201中的一系列發(fā)射中是否殘留任何更多的發(fā)射(整個震源陣列的啟動)。如果答案是確定的，即仍有更多的發(fā)射，則該過程返回至步驟201以再次啟動震源陣列。如果答案是否定的，即未殘留任何發(fā)射，則該過程繼續(xù)到步驟209至結(jié)束。
在步驟209，該過程結(jié)束。已經(jīng)確定陣列中每個震源在某個范圍的物理參數(shù)值下每個發(fā)射序列的標(biāo)定函數(shù)。在構(gòu)建震源陣列的標(biāo)定函數(shù)的本發(fā)明優(yōu)選方法的復(fù)述中，啟動整個陣列(步驟201)，測量陣列中所有震源的物理參數(shù)(步驟202)并將這些參數(shù)應(yīng)用于該模型(步驟203)。隨后測量源特征(步驟204)，將測量的源特征和模型化源特征進(jìn)行比較(步驟205)，并將其用于單獨(dú)地導(dǎo)出(步驟207)陣列中每個震源的標(biāo)定函數(shù)(步驟206)。隨后，對整個陣列的每個啟動(208)重復(fù)所有這些步驟(201-207)概念上的源方法依賴于其數(shù)目與陣列中氣槍數(shù)目相同的水聽器信號。如果單個水聽器出故障，該方程不能確定且無法求解，這導(dǎo)致該方法的嚴(yán)重問題。本發(fā)明的方法依賴于多種傳感器測量。本發(fā)明的方法對傳感器的失效不太敏感。例如，如果用于測量子陣列上物理參數(shù)的部分傳感器出現(xiàn)故障，在其它傳感器之間的內(nèi)插(interpolation)仍然可以給出極好的結(jié)果。在產(chǎn)生(production)環(huán)境下，該堅固性賦予本發(fā)明的方法相對于概念上的源方法來講具有寶貴的優(yōu)越性。
本發(fā)明中使用標(biāo)定函數(shù)以校正來自模型的源特征和來自測量的源特征之間的差異，而不妨礙該模型評估不同發(fā)射之間相對變化的精確度。一個實施例為檢選正的氣泡峰值的時間的標(biāo)定函數(shù)。這允許校正這些氣泡峰值內(nèi)小的相位誤差并允許應(yīng)用簡單的振幅校正函數(shù)。這個實施例將被稱為第一標(biāo)定函數(shù)。只利用這個第一標(biāo)定函數(shù)可得到好的結(jié)果。最大誤差通常存在于氣泡脈沖之間標(biāo)定源特征的負(fù)的部分。在另外的實施例中，通過檢選氣泡之間的最小值以及由氣泡峰值定義的最大值，可以將這些誤差最小化。
在另外的實施例中，每個標(biāo)定函數(shù)包括一系列校正函數(shù)，調(diào)整這些校正函數(shù)并將其應(yīng)用于每個模型化源特征。特別地，這些校正函數(shù)被應(yīng)用于優(yōu)選模型輸出的概念上的源特征。這些是該模型輸出的模型化源特征，該模型化源特征可以被疊加以計算任何方向上的陣列特征。在另外的實施例中，存在兩個校正函數(shù)。
第一校正函數(shù)為應(yīng)用于模型化源特征的相位校正函數(shù)。這個相位校正函數(shù)伸長或者壓縮時域內(nèi)的模型化源特征，以校正模型化源特征內(nèi)的主要周期或相位誤差。例如，如果第二氣泡周期的誤差為2％，這個校正函數(shù)將逐漸引入2％的時間伸長以校正該周期。這個隨時間變化緩慢的相位校正函數(shù)保持該模型化源特征的不同發(fā)射之間的變化。
第二校正函數(shù)為應(yīng)用于模型化源特征的振幅校正函數(shù)。這個振幅校正函數(shù)將源特征乘以時域內(nèi)的比例函數(shù)，以校正模型化源特征內(nèi)的主要振幅誤差。例如，如果模型化特征內(nèi)的第三氣泡的振幅低了10％，這個校正函數(shù)將把該氣泡放大10％。再次，這個隨時間變化緩慢的振幅校正函數(shù)保持該模型化源特征的不同發(fā)射之間的變化。
在備選的實施例中，可以將一個或多個附加的校正函數(shù)添加到一系列校正函數(shù)。例如，附加的校正函數(shù)可以將多個另外的小校正應(yīng)用于源特征的細(xì)節(jié)。這些校正可以為整型函數(shù)(reshaping function)。例如，如果最初的峰的預(yù)計形狀輕微出錯，則可以整型該峰。
在優(yōu)選實施例中，本發(fā)明的方法依賴于計算每個氣槍的一組標(biāo)定函數(shù)，并將這組函數(shù)應(yīng)用于模型化源特征。優(yōu)選地，預(yù)先獲得標(biāo)定函數(shù)，并隨后簡單地將其應(yīng)用于所有的模型化源特征。本發(fā)明并不排除具有不同參數(shù)范圍和在其間內(nèi)插的不同組的標(biāo)定函數(shù)，例如2000psi的一組和2500psi的一組。如果陣列參數(shù)大幅偏離產(chǎn)生標(biāo)定函數(shù)的測量的值(例如，如果該陣列部署在大不相同的深度處)，本發(fā)明方法的精確度可能變得更低。然而，通過在可能會遇到的變化范圍內(nèi)進(jìn)行陣列的測量，可以克服這個問題。因此，可以包含附加的算法以選擇或內(nèi)插該標(biāo)定函數(shù)。
可以結(jié)合前述的第一標(biāo)定函數(shù)描述標(biāo)定函數(shù)的許多備選實施例，該第一標(biāo)定函數(shù)只對準(zhǔn)氣泡的峰。第二標(biāo)定函數(shù)實施例對準(zhǔn)每個峰的半高寬(FWHM)的中心。第三標(biāo)定函數(shù)實施例對準(zhǔn)各個峰以及各峰之間的最小值。第四標(biāo)定函數(shù)實施例對準(zhǔn)各個峰、最小值，也對準(zhǔn)零交叉。第五標(biāo)定函數(shù)實施例對準(zhǔn)來自第四實施例的峰和谷的FWHM。最后，如第五實施例中完成初始的標(biāo)定之后，第六標(biāo)定函數(shù)實施例進(jìn)行源特征分割。
標(biāo)定函數(shù)有時在振幅校正曲線中呈現(xiàn)彎曲的外形。這是由正特征部分的振幅誤差和負(fù)特征部分的振幅誤差之間的對稱差異所致。例如，考慮諸如主要影響氣泡周期的深度的物理參數(shù)的變化。對于小的深度變化，相位校正后進(jìn)行振幅校正的效果良好。然而，將改變的特征的峰移動到參考特征的谷(trough)，這樣的氣泡周期改變要求第一氣泡非常大的參數(shù)改變，但隨后氣泡的參數(shù)改變逐漸變小。其結(jié)果為，負(fù)特征部分的振幅校正被應(yīng)用于正特征部分。彎曲效應(yīng)的存在在這點(diǎn)上引入重大誤差。
為了校正彎曲效應(yīng)引入的誤差，另外的備選實施例采用發(fā)射適應(yīng)的方法，該方法依賴于這樣的事實模型化源特征內(nèi)的誤差主要是對稱的。不像前面那樣計算參考點(diǎn)處的標(biāo)定函數(shù)，將記錄特征的每個峰和谷的振幅和相位誤差(以及可能的零交叉相位誤差)。在執(zhí)行地震觀測時監(jiān)測該源，從每次發(fā)射的未標(biāo)定模型化源特征中檢選各個峰和谷。隨后將計算各個發(fā)射間不同的標(biāo)定函數(shù)，這增強(qiáng)了振幅校正曲線應(yīng)用中的峰對準(zhǔn)。本發(fā)明方法的這個備選實施例也應(yīng)改進(jìn)標(biāo)定曲線梯度高時的結(jié)果。如果關(guān)注源特征的后期部分，則這個發(fā)射適應(yīng)的方法可以提供改進(jìn)。
本發(fā)明方法的另一個備選實施例為，添加從測量的遠(yuǎn)場源特征獲得的附加標(biāo)定函數(shù)?？梢允褂煤唵蔚淖詈蟮恼穹拖辔恍Ｕ瘮?shù)。用于構(gòu)建標(biāo)定函數(shù)的所述方法使用概念上的源方法作為參考。在天氣情況良好以及受控的條件下完成參考標(biāo)定，其中拖曳源和傳感器的船只移動緩慢。在這些條件下，概念上的源方法有望處于其最佳狀態(tài)。然而，在地震觀測的工作條件下，概念上的源方法的精確度大幅惡化，而標(biāo)定方法應(yīng)該保持其精確度。來自遠(yuǎn)場測量的最終標(biāo)定可以提高本發(fā)明方法的精確度。
圖5至圖8所示的第一實例闡述了使用具有單個氣槍的本發(fā)明方法。這個實例中用到的氣槍為一支150立方英寸的套筒氣槍。圖5示出了通過標(biāo)定函數(shù)來校正模型化源特征之前，這個氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線。實線501示出了模型化的概念上的源特征，虛線502示出了由測量的近場源特征計算的概念上的特征。
圖6示出了標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，這個氣槍的模型化的概念上的源特征和測量的概念上的源特征之間的比較曲線。利用了前述的第三標(biāo)定函數(shù)。檢選圖5中源特征的最大值和最小值以構(gòu)建相位和振幅標(biāo)定函數(shù)。實線601示出了標(biāo)定的概念上的源特征，虛線602示出了由測量的近場源特征所計算的概念上的特征。匹配良好，在肩部(shoulder)603中最大的不相符逐漸導(dǎo)致第一氣泡。通過在確定校正函數(shù)中檢選這個區(qū)域內(nèi)的附加點(diǎn)，可以容易校正這個不相符。
圖7示出了通過第一標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之前，這個氣槍的模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線。實線701示出了模型化的遠(yuǎn)場源特征，虛線702示出了測量的遠(yuǎn)場源特征。圖8示出了通過第一標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，這個氣槍的模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線。實線801示出了標(biāo)定的遠(yuǎn)場源特征，虛線802示出了測量的遠(yuǎn)場源特征。再次，標(biāo)定后吻合良好。
圖9至圖12所示的第二實例闡述了具有氣槍陣列的本發(fā)明方法的使用。這個實例中用到的陣列為730立方英寸的氣槍陣列，該陣列部署在6米的深度且混合了7支20至100立方英寸的套筒氣槍和一支250立方英寸的Bolt 1500LL氣槍。
圖9示出了通過第一標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之前，這個氣槍陣列的模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線。實線901示出了模型化的遠(yuǎn)場源特征，虛線902示出了通過概念上的源特征從近場測量計算的遠(yuǎn)場源特征。
圖10示出了通過第一標(biāo)定函數(shù)校正模型化源特征之后，這個氣槍陣列的模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線。實線1001示出了標(biāo)定的遠(yuǎn)場源特征，虛線1002示出了通過概念上的源特征從近場測量計算的遠(yuǎn)場源特征。即使使用第一標(biāo)定函數(shù)，但現(xiàn)在這個匹配非常好?？梢灶A(yù)期有甚至更好的匹配，即使這要求更多的工作量并采用更加精密復(fù)雜的標(biāo)定函數(shù)。
圖11和12分別示出了用于校正圖10中的模型化源特征1001的典型相位標(biāo)定函數(shù)1101和振幅標(biāo)定函數(shù)1201的曲線。
圖13和14所示的第三實例闡述了本發(fā)明方法的堅固性。圖13示出了通過第一標(biāo)定函數(shù)來校正模型化源特征之后，氣槍陣列的標(biāo)定的模型化的和測量的遠(yuǎn)場特征的比較曲線。實線1301示出了標(biāo)定的遠(yuǎn)場源特征，虛線1302示出了測量的遠(yuǎn)場源特征。該氣槍陣列位于6米的深度。模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的吻合極好。海底反射1303明顯(起始于約400msec處)。
圖14示出了在不同深度通過第一標(biāo)定函數(shù)來校正模型化源特征之后，該氣槍陣列的模型化的和測量的遠(yuǎn)場源特征之間的比較曲線。實線1401示出了標(biāo)定的遠(yuǎn)場源特征，虛線1402示出了測量的遠(yuǎn)場源特征。然而在這種情況下，該氣槍陣列位于6.5米的深度，而標(biāo)定函數(shù)的計算是針對6米的深度。雖然如此，吻合仍然非常好。因此，即使在根本不是理想的情形下，其中在標(biāo)定進(jìn)行和產(chǎn)生進(jìn)行之間測量參數(shù)可能不同，本發(fā)明的方法仍如常工作。海底反射1303再次明顯(起始于約460msec處)。
應(yīng)該理解的是，前述內(nèi)容只不過對本發(fā)明的特定實施例進(jìn)行詳細(xì)描述，而且在不離開本發(fā)明的范圍下，根據(jù)這里的公開內(nèi)容可以對所公開的實施例進(jìn)行許多改變、修改和替換。因此，前述描述并非旨在限制本發(fā)明的范圍。相反，本發(fā)明的范圍只由所附權(quán)利要求書及其等效表述所確定。
權(quán)利要求
1.一種震源監(jiān)測的方法，包括測量震源陣列的物理參數(shù)；獲得標(biāo)定函數(shù)；以及將所述測量的物理參數(shù)和所述標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于模型，由此產(chǎn)生所述震源陣列的標(biāo)定的源特征。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述測量的物理參數(shù)包括下面的一個或多個震源丟失信息、震源深度、震源幾何結(jié)構(gòu)、震源內(nèi)部壓力、震源相對定時、水溫、以及大氣壓力。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述測量的物理參數(shù)還包括海面條件。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述測量的物理參數(shù)還包括下面的一個或多個氣槍類型、氣槍體積、氣槍槍眼尺寸、氣槍槍眼打開時間、水流速度、以及水含鹽量。
5.權(quán)利要求1的方法，其中從計算機(jī)存儲器獲得所述標(biāo)定函數(shù)。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述模型為振蕩氣槍氣泡的計算機(jī)模型。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于所述模型，由此產(chǎn)生所述震源陣列的模型化源特征，而且所述標(biāo)定函數(shù)被應(yīng)用于所述模型化源特征，由此產(chǎn)生所述標(biāo)定的源特征。
8.權(quán)力要求1的方法，其中產(chǎn)生所述震源陣列中每個震源的標(biāo)定的源特征，而且組合每個震源的所述標(biāo)定的源特征以產(chǎn)生所述震源陣列的所述標(biāo)定的源特征。
9.權(quán)利要求8的方法，其中組合標(biāo)定的源特征包括線性疊加標(biāo)定的源特征。
10.權(quán)利要求1的方法，其中產(chǎn)生所述震源陣列中每個震源的模型化源特征，通過將所述標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于每個震源的所述模型化源特征，產(chǎn)生每個震源的標(biāo)定的源特征，并且組合每個震源的所述標(biāo)定的源特征以產(chǎn)生所述震源陣列的所述標(biāo)定的源特征。
11.權(quán)利要求10的方法，其中組合標(biāo)定的源特征包括線性疊加標(biāo)定的源特征。
12.權(quán)利要求1的方法，其中標(biāo)定函數(shù)的獲得包括測量震源陣列啟動的物理參數(shù)；將所述測量的物理參數(shù)應(yīng)用于模型，由此產(chǎn)生每個震源的模型化源特征；測量所述震源陣列啟動的源特征，由此產(chǎn)生每個震源的測量的源特征；確定每個震源的所述模型化源特征和所述測量的源特征之間的差異；以及確定校正每個震源的所述差異的標(biāo)定函數(shù)。
13.權(quán)利要求12的方法，其中測量源特征的步驟包括將地震接收器置于每個源的近場區(qū)域；以及測量每個源的近場源特征。
14.權(quán)利要求13的方法，還包括由所述近場源特征計算概念上的源特征。
15.權(quán)利要求12的方法，其中測量源特征的步驟還包括將所述測量的源特征轉(zhuǎn)換成形式上與所述模型化源特征相匹配。
16.權(quán)利要求12的方法，其中確定差異的步驟還包括檢選定義源特征的初級峰的源特征特性；以及在所述檢選的源特征特性處比較所述源特征。
17.權(quán)利要求12的方法，其中確定差異的步驟還包括檢選定義所述源特征的至少一個氣泡峰的源特征特性。
18.權(quán)利要求17的方法，其中檢選源特征特性的步驟包括檢選所述初級峰的最大值以及所述源特征的所述至少一個氣泡峰。
19.權(quán)利要求18的方法，其中檢選源特征特性的步驟還包括檢選所述初級峰和所述源特征的所述至少一個氣泡峰之間的最小值。
20.權(quán)利要求19的方法，其中檢選源特征特性的步驟還包括檢選所述源特征的零交叉。
21.權(quán)利要求20的方法，其中檢選源特征特性的步驟包括檢選半高寬的中心處的所述源特征特性。
22.權(quán)利要求1的方法，其中標(biāo)定函數(shù)校正所述模型化源特征和所述測量的源特征之間的相位差異。
23.權(quán)利要求1的方法，其中標(biāo)定函數(shù)校正所述模型化源特征和所述測量的源特征之間的振幅差異。
24.權(quán)利要求1的方法，其中每個標(biāo)定函數(shù)包括相位校正函數(shù)，用于校正所述模型化源特征和所述測量的源特征之間的相位差異；振幅校正函數(shù)，用于校正所述模型化源特征和所述測量的源特征之間的振幅差異。
25.權(quán)利要求1的方法，其中，所述震源陣列每次啟動時，發(fā)生測量所述物理參數(shù)和應(yīng)用所述測量的物理參數(shù)的步驟。
全文摘要
測量震源陣列的物理參數(shù)，優(yōu)選地測量每次震源啟動時的物理參數(shù)。獲得標(biāo)定函數(shù)，并將測量的物理參數(shù)和標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于模型，產(chǎn)生震源陣列的標(biāo)定的源特征。備選地，測量的物理參數(shù)被應(yīng)用于模型，產(chǎn)生模型化源特征，而且標(biāo)定函數(shù)隨后被應(yīng)用于模型化源特征以產(chǎn)生標(biāo)定的源特征。備選地，產(chǎn)生每個震源的模型化源特征，并隨后將標(biāo)定函數(shù)應(yīng)用于模型化源特征以產(chǎn)生每個震源的標(biāo)定的源特征。隨后組合每個震源的標(biāo)定的源特征，優(yōu)選地采用線性疊加，以產(chǎn)生震源陣列的標(biāo)定的源特征。
文檔編號G01V1/38GK1715955SQ20051007374
公開日2006年1月4日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月20日
發(fā)明者G·E·帕克斯 申請人:Pgs勘探(英國)有限公司