專利名稱：用于復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境中勘測的地震反射數(shù)據(jù)獲取及處理方法和處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于獲取和處理反射地震數(shù)據(jù)以勘測具有復(fù)雜構(gòu)造的介質(zhì)的裝置和方法。
在多重復(fù)蓋反射地震數(shù)據(jù)獲取技術(shù)中，發(fā)射源和接收器被布置在被勘測介質(zhì)的表面上。以記錄道形式形成的記錄構(gòu)成具有相同中點(diǎn)的組合。與同一中點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的記錄系列構(gòu)成通常所謂的共中點(diǎn)記錄道選排。為得到這些記錄道選排，必須根據(jù)預(yù)定的幾何排列在介質(zhì)表面分布震源(或稱發(fā)射源)以及記錄器。
可以定義兩類裝置2D(二維)或3D(三維)。在一個(gè)2D裝置中，震源和接收器在理論上是分布在介質(zhì)表面上的一條直線上，從而提供共中點(diǎn)(CMP)的線性分布，或者是這樣處理的一種分布，對于每個(gè)CMP有單一的水平坐標(biāo)。
在3D裝置中，震源和接收器的布置提供共中點(diǎn)的面上分布，或者是這樣處理的一種分布，對于每個(gè)CMP有二個(gè)水平坐標(biāo)。
在1995年1月23日的專利申請F(tuán)R2729766(這里，在涉及處理被勘測介質(zhì)特性或參數(shù)的所有方面都引入這一專利申請作為參考)中描述了一種處理地震數(shù)據(jù)的方法，它特別適用于研究具有復(fù)雜構(gòu)造的介質(zhì)并產(chǎn)生至少能表征與反射體部分(component)相關(guān)聯(lián)的疊加(stack)速度場的參數(shù)。在FR2729766中描述的方法特別提出記錄四個(gè)2D地震勘查(Survey)系列，這與傳統(tǒng)的海洋3D地震勘查類似，并指向四個(gè)方向，任何兩個(gè)相繼方向彼此間的角度基本上為45°。這種方法的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是對于只能在三維中勘測的介質(zhì)，能以2D(二維)獲取裝置來實(shí)現(xiàn)在三維中的數(shù)據(jù)獲取。
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種獲取和處理反射地震數(shù)據(jù)的方法，以在例如對復(fù)雜構(gòu)造進(jìn)行大地3D地震勘探中產(chǎn)生張量疊加速度場和3D圖象塊。
本發(fā)明的方法是這樣一種類型的方法，它使用至少一個(gè)彈性波源和多個(gè)接收器用于接收被介質(zhì)中至少一個(gè)反射體反射的波，反射波被以地震記錄道的形式記錄，該方法的特征在于a)沿著預(yù)先確定的第一方向產(chǎn)生足夠大量的地震記錄道，以在所述第一方向上得到產(chǎn)生所述地震記錄道的各對源-接收器的中點(diǎn)的第一密集分布，以及對于沿第一方向分布的每個(gè)MP(中點(diǎn))，構(gòu)成一個(gè)共中點(diǎn)記錄道選排，它把基本上沿第一方向排列的各源-接收器對所產(chǎn)生的全部記錄道組合起來，每個(gè)源-接收器對的中點(diǎn)與記錄道選排的CMP相重合，b)沿著垂直于所述第一方向的第二方向產(chǎn)生MP的第二密集分布，并對于每個(gè)沿第二方向分布的MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把基本上沿著第二方向排列的各源-接收器對所產(chǎn)生的全部記錄道組合起來，每個(gè)源-接收器對的中點(diǎn)與記錄道選排的CMP相重合，從而得到平行于第一和第二方向的CMP線系列，由此構(gòu)成一個(gè)分析網(wǎng)格，網(wǎng)格的交切點(diǎn)是分析節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，還產(chǎn)生沿第三方向的MP第三密集分布，對于沿第三方向分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把由基本上沿第三方向排列的各源-接收器對產(chǎn)生的所有記錄道組合起來，每對源-接收器的中點(diǎn)與記錄道選排的CMP重合，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，還產(chǎn)生沿第四方向的MP第四密集分布，對于沿第四方向分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把由基本上沿第四方向排列的各源-接收器對產(chǎn)生的所有記錄道組合起來，每對源-接收器的中點(diǎn)與記錄道選排的CMP重合，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，第三和第四方向的每一個(gè)與第一和第二方向的每一個(gè)之間的夾角近似為45°。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，分析網(wǎng)格構(gòu)成對一反射地震數(shù)據(jù)獲裝置的支持。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，與構(gòu)成分析網(wǎng)格同時(shí)實(shí)現(xiàn)了密集分布的3D(三維)復(fù)蓋，其中沿每個(gè)所述方向分布的MP是從為3D復(fù)蓋所得到的那些MP中選出來的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，對先前實(shí)現(xiàn)的3D復(fù)蓋使用該分析網(wǎng)格。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，對于每個(gè)對應(yīng)于一個(gè)分析節(jié)點(diǎn)的CMP，在每個(gè)方向上確定時(shí)距曲線的曲率值，按這種方式得到的值用于確定與所述CMP相關(guān)聯(lián)的t0時(shí)刻速度場分量，對于給定的介質(zhì)反射體單元而言，t0是源和接收器之間為零偏移情況下的反射垂直旅行時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，由與反射體單元相關(guān)聯(lián)的速度場分量確定表征所述反射體單元幾何特性的參數(shù)，如θ，τ，tpmin和tpmax，這里θ代表第一方向和一參考方向之間的夾角，tpmin和tpmax分別表示所述反射體單元傾角的較低值和較高值，τ表示旅行時(shí)。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是規(guī)則的。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是正方形。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是平行四邊形。
根據(jù)本發(fā)明的另一特性，所使用的裝置至少由分布在分析網(wǎng)格上的兩行接收器和至少一個(gè)發(fā)射源組成，接收器根據(jù)要得到的復(fù)蓋類型來啟動，所述發(fā)射源在每次起爆時(shí)位于所述兩行接收器之一行上或其附近。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是單一的一次地震數(shù)據(jù)獲取勘查便足以按照2×2D、3×2D或4×2D分析網(wǎng)格和同時(shí)的3D復(fù)蓋來提供速度數(shù)據(jù)。
對于實(shí)現(xiàn)分析網(wǎng)格的介質(zhì)，可以使用從先前的數(shù)據(jù)獲取勘查得到的3D地震數(shù)據(jù)，從而不必與分析網(wǎng)格同時(shí)實(shí)現(xiàn)3D復(fù)蓋。
從閱讀本發(fā)明方法的描述和附圖中可更清楚地看出本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是

圖1是2×2D分析網(wǎng)格的示意圖，圖2是3×2D分析網(wǎng)格的示意圖，圖3是4×2D分析網(wǎng)格的示意圖，圖4是2×2D和1×3D復(fù)蓋圖的一個(gè)例子，圖5是本發(fā)明的分析網(wǎng)格和源/接收器裝置的示意圖，
圖6是A型復(fù)蓋所用裝置的局部示意圖，圖7是C型復(fù)蓋所用裝置的局部示意圖，圖8是A型和C型復(fù)蓋組合所用裝置的局部示意圖。
地震數(shù)據(jù)獲取裝置布設(shè)在被勘測介質(zhì)的表面，例如所述表面為地面或海床(圖5至圖7)。
獲取裝置包括至少一個(gè)向被勘測介質(zhì)發(fā)射彈性波的源和若干個(gè)接收在一個(gè)或多個(gè)反射體處反射的反射波的接收器。反射波被以地震記錄道的形式記錄下來。
本發(fā)明的方法組成是建立分析網(wǎng)格使得能確定所述介質(zhì)中的張量速度場。
為此目的，在第一方向1產(chǎn)生足夠大量的地震記錄道，該方向有預(yù)先確定的方位或與一參考方向夾角為Φ。在第一方向1產(chǎn)生的地震記錄道的數(shù)目必須足夠多，以在所述第一方向上得到中點(diǎn)(MP)的密集分布。一個(gè)中點(diǎn)MP是一給定的源-接收器對的源和接收器之間的中點(diǎn)。
在另一步驟中，對在所述第一方向上分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)共中點(diǎn)(CMP)記錄道選排，它把由基本上與第一方向1對齊而且以該CMP為中心的源-接收器對(即該源-記錄器對的中點(diǎn)(MP)落在待分析的記錄道選排的共中點(diǎn)(CMP)上)所產(chǎn)生的所有記錄道組合起來。
在另一步驟中(這最好與前述步驟同時(shí)進(jìn)行)，也以同樣的方式產(chǎn)生足夠數(shù)量的地震記錄道，以得到在與第一方向1垂直的第二方向2上MP的密集分布。也對在第二方向2上分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把由基本上與第二方向D2對齊而且其中點(diǎn)落在待分析的記錄道選排的CMP上的那些源-接收器對所產(chǎn)生的所有記錄道組合起來。
得到了平行于方向1的MP線11系列和平行于方向2的MP線21系列。
線11和21兩個(gè)系列(稱作分析線)構(gòu)成分析網(wǎng)格5和網(wǎng)眼3，這些網(wǎng)眼是規(guī)則形狀的，例如棱形(如圖1所示)。網(wǎng)眼的節(jié)點(diǎn)4構(gòu)成速度場的分析節(jié)點(diǎn)。分析網(wǎng)格5被稱作2×2D分析網(wǎng)格。
在本方法的一種改型中(如圖2所示)，3×2D分析網(wǎng)格6是由分析網(wǎng)格5加上第三方向7得到的，該第三方向最好是與方向1和方向2各成45°左右角。以同樣方式得到平行于第三方向7的MP線71。
線71與線11和21的交點(diǎn)已經(jīng)是所述線11和21的交點(diǎn)。這些三重交點(diǎn)8是網(wǎng)格6的分析和疊加節(jié)點(diǎn)，而雙重交點(diǎn)9(只在線11和線21之間)只是疊加節(jié)點(diǎn)。
對于線71的每一條，也以對線11和21所采用的相同方式產(chǎn)生出足以沿線71得到MP密集分布的大量記錄道。并為沿所述線71分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，該記錄道選排把由基本上與第三方向7對齊的而且中點(diǎn)在待分析的記錄道選排的CMP上的那些源-接收器對所產(chǎn)生的所有記錄道組合起來。
在圖3所示的另種變型中，對網(wǎng)格6加上第四方向12得到了4×2D分析網(wǎng)格10，這第四方向最好是與方向1、2和7中的每一個(gè)都各成45°左右角。以同樣方式得到平行于第四方向12的MP線121。線121基本上垂直于線71并穿過線11、21和71的三重交叉點(diǎn)，這樣，這些點(diǎn)成為四重交點(diǎn)13。交點(diǎn)13是網(wǎng)格10的分析和疊加節(jié)點(diǎn)，其他的非四重交點(diǎn)14是疊加節(jié)點(diǎn)。
選擇每個(gè)網(wǎng)格5、6和10的分析節(jié)點(diǎn)密度，以便為所用的數(shù)據(jù)獲取裝置得到適于支持該裝置的分析網(wǎng)格所需要的規(guī)則地面空間取樣。調(diào)整地面上的規(guī)則空間取樣以適應(yīng)于近地面速度場的空間漲落。
為了曲率分析的目的，選擇沿分析線的CMP密度以便對具有最大傾角的介質(zhì)反射體或介質(zhì)中存在的繞射能正確地取樣。
每條分析線CMP可組合足夠數(shù)量的記錄道，這些記錄道的方位(即相關(guān)源-接收器對的方位)接近于待分析方向的方位，以實(shí)現(xiàn)對那個(gè)方位的時(shí)距曲線進(jìn)行曲率分析。
在上文中使用的表述“基本上沿某方向排列”，意味著對應(yīng)于分析中的角度容差，對此可以使用相對于各源-接收器對的共線性有大約15°的誤差。
在本發(fā)明的方法中，2×2D、3×2D或4×2D復(fù)蓋都伴隨著對所關(guān)心介質(zhì)的3D復(fù)蓋。
3D復(fù)蓋能與構(gòu)成分析網(wǎng)格之一同時(shí)實(shí)現(xiàn)并具有密集的表面分布。在所用網(wǎng)格的各方向上分布的MP是從為3D復(fù)蓋所得到的那些MP中選出的。
也有可能把2×2D、3×2D或4×2D復(fù)蓋與先前對待分析介質(zhì)所做的3D地震復(fù)蓋結(jié)合起來。
圖4給出為圖1所示分析網(wǎng)格所用的復(fù)蓋圖的一個(gè)實(shí)例。與沿著不是分析線的那些線的MP數(shù)量(32)相比，沿著分析線11和21有大量MP(大約160)。
數(shù)據(jù)分成單獨(dú)的兩部分a)具有沿著這些分析線的共中點(diǎn)的記錄數(shù)據(jù)；和b)具有離開這些分析線的共中點(diǎn)的記錄數(shù)據(jù)。
首先，提取出其共中點(diǎn)在分析線上的記錄道。這些記錄道按共中點(diǎn)排序，就好象這些記錄道是2D記錄道。從這些記錄道中提取出CMP，每一個(gè)是雙重、三重或四重分析節(jié)點(diǎn)，這取決于信息是否是在特定方位方向上和在正交2×2D方向或在三個(gè)方向上(3×2D)或成45°的四個(gè)方向上被記錄下來的。
如在FR2729766中解釋的那樣，在每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)和對于每個(gè)方向，對曲率分析的每個(gè)整數(shù)得到參數(shù)t0和tp的測量值。
在兩方向的情況中，假定存在嚴(yán)格的DIP(傾向)和STRIKE(走向)取向。在這種情況下，對同一t0的兩個(gè)tp測量值是兩個(gè)極值tpmin和tpmax。
在四方向的情況中，由每個(gè)方向上對同一t0得到的四個(gè)tp測量值，借助張量反演，導(dǎo)出了描述局部求和(疊加)傘(umbrela)形狀的參數(shù)α1、τ、tpmin和tpmax。
α角代表疊加傘主軸相對于一參考軸的取向。如果確定了一個(gè)相對于疊加傘主軸的角
，則由下式給出
之值tp(Θ)=tpmintpmax-τ[tpmincos2Θ+tpmaxSin2Θ]tpminSin2+tpmaxcos2Θ-τ----(1)]]>記錄道相對于參考軸的方位角Φ由下式給出Φ=α-Θ----(2)]]>參數(shù)
與野外記錄的每條記錄道相關(guān)聯(lián)，由記錄道的方位角Φ及其偏移ξ用方程(1)和(2)確定。
應(yīng)用于這一記錄道的傾斜校正Δt由下式給出Δt=-tp(Θ)+tp(Θ)2+ξ2V02----(3)]]>用于其后對具有不同方位和偏移的一組不同記錄道進(jìn)行同相疊加。
相應(yīng)地，當(dāng)疊加參數(shù)依賴于方位時(shí)(這是當(dāng)具有復(fù)雜構(gòu)造時(shí)的情況)，借助伴隨3D復(fù)蓋的4×2D復(fù)蓋，能對所有記錄道選排實(shí)現(xiàn)強(qiáng)有力的疊加。
在對角線上相對的兩個(gè)相繼分析節(jié)點(diǎn)之間，對tp的測量值在垂直于記錄線方向的方向上進(jìn)行線性內(nèi)插。為對該地面分成網(wǎng)格，需要四次內(nèi)插。離開對角線的任何中點(diǎn)將被提供四個(gè)tp值，這些值是從沿著每個(gè)各自正方形對角線的已內(nèi)插值再做雙線性內(nèi)插得到的。然后計(jì)算出確定局部疊加傘形狀的參數(shù)α、τ、tpmin和tpmax。
在2×2D的情況中，不能直接估計(jì)出參數(shù)τ。對這一問題有兩種解決辦法第一種辦法是利用斜的第三獲取方向，它與先前兩個(gè)方向之一成45°左右角(改變成3×2D)，以便得到獨(dú)立的測量和估計(jì)參數(shù)τ。第二種解決辦法是，如果介質(zhì)不太復(fù)雜的話，或者做一近似，例如設(shè)τ＝0，或者尋找該參數(shù)用于疊加的最佳值，例如通過在每個(gè)3D組或3D組組合中掃描τ值來找出最佳τ值。
在滿足3×2D假設(shè)的單一構(gòu)造軸的情況中，最好是分析網(wǎng)格的兩個(gè)垂直方向的取向與DIP(傾向)和STRIKE(走向)軸的取向一致，因?yàn)檫@樣會簡化要求解的張量方程，但這不是必須的，因?yàn)閷τ诿總€(gè)3×2D分析節(jié)點(diǎn)，為求解這三個(gè)未知數(shù)(tpmin，tpmax和τ)有三個(gè)獨(dú)立的曲率測量值tp1、tp2和tp3。
為了得到適于前述處理的4×2D+3D地面空間取樣，可以采用任何能得到2D和3D復(fù)蓋的裝置，只要采取的方式能實(shí)現(xiàn)處理所需要的復(fù)蓋。使用2×2D+1×3D基本裝置有利于獲取數(shù)據(jù)，并且與其他獲取數(shù)據(jù)裝置結(jié)合可產(chǎn)生完全的1×3D+4×2D和2×3D+4×2D復(fù)蓋加上2×3D+2×2D；2×3D+3×2D；1×3D+2×2D；1×3D+3×2D型的次級復(fù)蓋。
例如，把1×3D+2×2D復(fù)蓋與2×2D復(fù)蓋組合，或者把1×3D+1×2D復(fù)蓋與3×2D復(fù)蓋組合，或者把1×3D復(fù)蓋與4×2D復(fù)蓋組合，都能得到1×3D+4×2D復(fù)蓋。
圖6和圖7所示該裝置的兩種改型，都能用來得到這些復(fù)蓋。
用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的特別有利的裝置，是下文中所描述的那種類型的裝置。
構(gòu)成適用裝置的源系統(tǒng)和接收器系統(tǒng)布置在要復(fù)蓋的表面上(圖5)，更精確地說，是指要得到上述復(fù)蓋的表面，該表面由類似圖1的分析網(wǎng)格51來表示。
接收器系統(tǒng)構(gòu)成一組測線52，它由若干個(gè)規(guī)則的正方形或菱形網(wǎng)眼53組成，其接收器位于分析網(wǎng)格的線上。如下文要解釋的那樣，在每次發(fā)射或一系列發(fā)射之后，測線組52要被移動，以復(fù)蓋所述分析網(wǎng)格51。
在測線組52的網(wǎng)眼53的每一側(cè)邊上有一個(gè)基本串54，它事實(shí)上是一串接收器55(例如四個(gè)接收器)，它們均勻地分開一個(gè)距離e，稱作記錄道間距。每個(gè)串的長度l小于分析網(wǎng)格51的網(wǎng)眼側(cè)邊長度L并等于L-e，每一端取e/2，從而使十字交叉分布且屬于測線組四個(gè)相鄰網(wǎng)眼的四個(gè)相繼串在兩個(gè)垂直方向上分開的距離等于e。換句話說，基本串布設(shè)在兩個(gè)垂直方向上，從而在所述方向的交叉處造成了一個(gè)邊長為
的正方形間隙56，沒有接收器放在分析網(wǎng)格5l的網(wǎng)眼的頂點(diǎn)。因此，每個(gè)基本串54的兩端與它所在的分析網(wǎng)格網(wǎng)眼側(cè)邊的兩端是分離開的。
每個(gè)接收器線上基本串的數(shù)目或者說基本串的系列數(shù)，實(shí)質(zhì)上取決于要在分析網(wǎng)格上移動的組的大小。
源系統(tǒng)可以是各種形式的，這要根據(jù)源的性質(zhì)和每次起爆所用源的個(gè)數(shù)。
當(dāng)源是單一振動器時(shí)，對每次起振必須把它從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)；然而可以用多個(gè)振動器，它們能被同時(shí)啟動或一個(gè)接一個(gè)地順序啟動。如果用炸藥作為源，則根據(jù)要得到的復(fù)蓋類型把它們放置在這一組上。
為得到簡單的2D復(fù)蓋，必須在同一個(gè)位移方向D1發(fā)射和接收，即源57與各接收器55“共線”。如果源57在接收器串55之上或其附近而不在同一線上，則得到共線性。以接收器55’得到簡單的3D復(fù)蓋，在所選的例子中它們分布在彼此夾角為45°倍數(shù)的兩個(gè)方向上。
在圖6所示的實(shí)施例中，是在兩個(gè)接收器55之間而且是在兩個(gè)相繼接收器55之間基本上是中點(diǎn)的地方起爆。在這種情況下，在基本串之間造成的空隙56的中心56’有一個(gè)源。如果兩個(gè)垂直串的接收器55和55’被啟動，則得到一個(gè)3D復(fù)蓋和一個(gè)2×2D復(fù)蓋。如果三個(gè)鋸齒形串的接收器被啟動(箭頭D2)，則得到一個(gè)1×3D+3×2D復(fù)蓋。如果源位于空隙56的中心56’，則得到這里所稱的A型復(fù)蓋。
如果源非常接近于接收器55和55’或在其上(圖7)，即當(dāng)空隙56的中心56’處無源時(shí)，則以同樣的方式分別得到2D(源與接收器共線)、1×3D+2×2D(源和接收器在垂直方向上)和1×3D+3×2D(鋸齒形源和接收器分布)復(fù)蓋。然而，在空隙56的中心56’處無源的這一類型在這里稱作C型復(fù)蓋。
如果在每個(gè)基本串的接收器的位置和每個(gè)基本串的兩個(gè)相繼接收器55或55’的中點(diǎn)位置以及在所述基本串兩方向交叉點(diǎn)56’處相繼起爆，便能把A型和C型兩種復(fù)蓋組合在一起。圖8中示出這種組合的一個(gè)分析節(jié)點(diǎn)80，圖中的黑點(diǎn)81代表中點(diǎn)，十字82代表源，方塊83代表接收器，節(jié)點(diǎn)80對應(yīng)于圖3中的四重節(jié)點(diǎn)?？梢愿鶕?jù)圖8中指出的幾何條件來實(shí)現(xiàn)這種組合。
例如，把3D復(fù)蓋等于8的A型裝置與另一個(gè)具有相同復(fù)蓋但擴(kuò)展一個(gè)因子
并相對于該A型裝置旋轉(zhuǎn)45°的C型裝置組合到一起是可能的，這樣，在這些條件下，在每次組合(bin)中平均得到16個(gè)中點(diǎn)，其方位和偏移的復(fù)蓋范圍從小于一個(gè)記錄道間距到該組最大尺寸的半對角線長度。
要指出的是，本方法的優(yōu)點(diǎn)在于它允許要進(jìn)行的校正時(shí)距曲線(一般情況下是從研究4×2D速度場知道的)曲率的處理使能例如對所有方位和所有偏移進(jìn)行同相相加，即使當(dāng)這種校正作為方位的函數(shù)而改變時(shí)也能這樣做。在這種情況下，即使對于復(fù)雜構(gòu)造，也能從冗余的反射信號中得到充分的好處，而來自那些散布在地面上且統(tǒng)計(jì)上彼此相距很遠(yuǎn)的源和記錄器的記錄的不相干信號和噪聲的平均值，在相加處理后被強(qiáng)烈地衰減了。
如圖6和圖7中的圖形所示，對每個(gè)基本串提供一個(gè)由無線連接的發(fā)射機(jī)90(例如無線電臺)鏈接到記錄實(shí)驗(yàn)室，記錄實(shí)驗(yàn)室對每次起爆接收來自一定數(shù)量基本串的數(shù)據(jù)，把這些數(shù)據(jù)組織成組并記錄在例如磁存儲介質(zhì)上，供本發(fā)明的方法去處理。
為避免使用振動器時(shí)各接收串相互交叉的問題，如圖6和圖7所示，最好在接收串的相對兩側(cè)分別平行放置兩行振動源，并沿著這兩條線移動兩行振動源，兩個(gè)振動源行與該接收串之間的距離等于例如e/4。
例如，可按下述方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取利用地形勘查確定分析網(wǎng)格51的源和接收點(diǎn)，把一組52布設(shè)在分析網(wǎng)格的足夠大區(qū)域以實(shí)現(xiàn)全部所需要的接收，沿著接收串激發(fā)源，這些源或者沿直線或沿鋸齒線復(fù)蓋該組的全部地區(qū)，在每個(gè)源點(diǎn)，只記錄對得到3D和/或2D復(fù)蓋有利的那些串的接收器所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，對于A型復(fù)蓋，每個(gè)爆點(diǎn)縱向位于兩個(gè)相繼接收器之間的中心位置和在兩串間隙的中心位置(圖6)，對于C型復(fù)蓋，每個(gè)爆點(diǎn)縱向位于每個(gè)接收器上或分別在每個(gè)接收器的相對兩側(cè)(圖7)，如果接收系統(tǒng)包括不止一個(gè)工作著的接收串，可以使用其他源(沿鋸齒線或沿直線)以完成對該組的復(fù)蓋(圖5)，當(dāng)對于一組已得到適當(dāng)?shù)?D和3D復(fù)蓋時(shí)，所述組被移動到分析網(wǎng)格上的相鄰部分，從而由其后的起爆保證3D復(fù)蓋的連續(xù)性和均勻性。
上文描述的裝置也能用于OBS(海底勘查)技術(shù)中。在這一應(yīng)用中，例如從電纜布設(shè)船把沉重的地震電纜布設(shè)出去，從而布設(shè)有一個(gè)分量或三個(gè)分量的檢波器接收器和/或水聲器。這些接收器被鏈接到一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)室，從表面上實(shí)現(xiàn)起爆，例如由裝備空氣槍的振源船來起爆。
為得到A型或C型的2×2D+1×3D記錄，其過程如下首先，提供足夠數(shù)量的電纜和記錄實(shí)驗(yàn)室，以復(fù)蓋一個(gè)1×3D+2×2D組(對該組進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到完全的3D復(fù)蓋)，在一個(gè)方向(例如北)布設(shè)電纜第一陣列，以確定該組上網(wǎng)眼的第一方向，然后把同一電纜陣列或另一電纜陣列沿垂直方向(例如西)布設(shè)在該組上，以得到這兩個(gè)方向之間在兩個(gè)相繼接收器中點(diǎn)處相交；這樣產(chǎn)生的接收幾何分布適于A型或C型裝置，然后可實(shí)施起爆，例如首先沿著與每條北線垂直對齊的一系列線移動，然后另一系列爆點(diǎn)與西線垂直對齊，在沿著這些線的每個(gè)方向上，把爆點(diǎn)固定在兩接收點(diǎn)之間(A型)或與這些點(diǎn)重合(C型)，例如對每次起爆來自該組的每個(gè)接收器的數(shù)據(jù)可以被記錄下來，然后再對記錄排序以重新構(gòu)成所需要的該組均勻2D和3D復(fù)蓋。
于是足以把該組移動一個(gè)適當(dāng)距離，例如首先向北，然后再向西，逐步以均勻的方式復(fù)蓋全部按2×2D和按3D所需要的地面，并考慮到把這些數(shù)據(jù)與例如輔助的2×2D+1×3D勘查組合起來并對其進(jìn)行聯(lián)合處理。
權(quán)利要求
1.處理反射地震數(shù)據(jù)以勘探具有復(fù)雜構(gòu)造介質(zhì)的方法，該類方法使用至少一個(gè)彈性波源和多個(gè)接收器用于接收被介質(zhì)中至少一個(gè)反射體反射的波，反射波被以地震記錄道的形式記錄，該方法的特征在于a)沿著預(yù)先確定的第一方向(1)產(chǎn)生足夠大量的地震記錄道，以在所述第一方向上得到產(chǎn)生所述記錄道的各對源-接收器的中點(diǎn)(MP)的第一密集分布，以及對于沿第一方向分布的每個(gè)MP，構(gòu)成一個(gè)共中點(diǎn)記錄道選排，它把基本上沿第一方向排列的各源-接收器對所產(chǎn)生的全部記錄道組合起來，每個(gè)源-接收器對的中點(diǎn)與所述記錄道選排的CMP相重合，b)沿著垂直于所述第一方向的第二方向(2)產(chǎn)生MP的第二密集分布，并對于每個(gè)沿第二方向分布的MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把基本上沿著第二方向排列的各源-接收器對所產(chǎn)生的全部記錄道組合起來，每個(gè)源-接收器對的中點(diǎn)與記錄道選排的CMP相重合，從而得到平行于第一和第二方向的CMP線系列，由此構(gòu)成一個(gè)分析網(wǎng)格(5)，網(wǎng)格的交切點(diǎn)是分析節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于還產(chǎn)生沿第三方向(7)的MP第三密集分布，對于沿第三方向分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把由基本上沿著第三方向排列的各源-接收器對產(chǎn)生的所有記錄道組合起來，所述每對源-接收器的中點(diǎn)與上述記錄道選排的CMP重合，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于還產(chǎn)生沿第四方向(12)的MP第四密集分布，對于沿第四方向分布的每個(gè)MP構(gòu)成一個(gè)CMP記錄道選排，它把由基本上沿第四方向排列的各源-接收器對產(chǎn)生的所有記錄道組合起來，所述每對源-接收器的中點(diǎn)與上述記錄道選排的CMP重合，在每個(gè)CMP記錄道選排中地震記錄道的數(shù)目對于時(shí)距曲線的曲率分析是足夠的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，第三和第四方向(7，12)的每一個(gè)與第一和第二方向(1，2)的每一個(gè)之間的夾角近似為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一權(quán)利要求的方法，其特征在于分析網(wǎng)格(5，6，10)構(gòu)成對一反射地震數(shù)據(jù)獲取裝置的支持。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一權(quán)利要求的方法，其特征在于，與構(gòu)成分析網(wǎng)格(5，6，10)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了密集分布的3D復(fù)蓋，其中沿每個(gè)所述方向分布的MP是從為3D復(fù)蓋所得到的那些MP中選出來的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一權(quán)利要求的方法，其特征在于，對先前實(shí)現(xiàn)的3D復(fù)蓋使用該分析網(wǎng)格。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任何一權(quán)利要求的方法，其特征在于對于每個(gè)對應(yīng)于一個(gè)分析節(jié)點(diǎn)的CMP，在每個(gè)方向上確定時(shí)距曲線的曲率值，按這種方式得到的值用于確定與所述CMP相關(guān)聯(lián)的t0時(shí)刻速度場分量，對于給定的介質(zhì)反射體單元而言，t0是源和接收器之間為零偏移情況下的反射垂直旅行時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其特征在于由與所述反射體單元相關(guān)聯(lián)的速度場分量確定表征所述反射體單元幾何特性的參數(shù)，如θ，τ，tpmin和tpmax，這里θ代表第一方向和一參考方向之間的夾角，tpmin和tpmax分別表示所述反射體單元傾角的較低值和較高值，τ表示旅行時(shí)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一權(quán)利要求的方法，其特征在于分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是規(guī)則的。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是正方形。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于分析網(wǎng)格的網(wǎng)眼是平行四邊形。
13.實(shí)施權(quán)利要求1至10的方法所用的裝置，其特征在于所使用的裝置至少由分布在分析網(wǎng)格(51)上的兩行接收器(55，55’)和至少一個(gè)發(fā)射源(57)組成，接收器根據(jù)要得到的復(fù)蓋類型來啟動，所述發(fā)射源(57)在每次起爆時(shí)位于所述兩行接收器(55或55’)之一行上或在所述兩行接收器(55或55’)之一的附近。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于在每次起爆時(shí)源(57)非常接近于接收器(55，55’)或在其上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的裝置，其特征在于在每次起爆時(shí)源(57)位于兩個(gè)相繼接收器(55或55’)之間的中點(diǎn)處。
16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任何一權(quán)利要求的裝置，其特征在于所述兩行接收器是垂直的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任何一權(quán)利要求的裝置，其特征在于每行接收器由一系列基本串(54)組成，每個(gè)基本串分布在分析網(wǎng)格的一個(gè)網(wǎng)眼的一邊上，并由給定數(shù)量的接收器(55，55”)組成，每個(gè)基本串的長度(1)小于所述網(wǎng)眼的側(cè)邊長度(L)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其特征在于每個(gè)基本串的兩端與其所在的網(wǎng)眼側(cè)邊的兩端有一定距離。
19.根據(jù)權(quán)利要求15和18的裝置，其特征在于在各基本串的相繼接收器之間并在基本串方向的交點(diǎn)處實(shí)施起爆。
20.根據(jù)權(quán)利要求14和18的裝置，其特征在于在每個(gè)基本串的接收器所在位置實(shí)施起爆。
21.根據(jù)權(quán)利要求19和20的裝置，其特征在于，在每個(gè)基本串的接收器所在位置、在每個(gè)基本串的兩個(gè)相繼接收器之間的中點(diǎn)和在基本串方向的交點(diǎn)處實(shí)施起爆。
22.根據(jù)權(quán)利要求13至19中任何一權(quán)利要求的裝置，其特征在于一組基本串構(gòu)成在分析網(wǎng)格(51)上移動的測線組(52)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于復(fù)雜構(gòu)造環(huán)境中勘測的地震反射數(shù)據(jù)獲取及其處理方法和處理裝置。尤其是,地震反射數(shù)據(jù)的獲取和處理方法,對于提供張量疊加速度場和3D圖象單元是有用的,例如在大地3D地震或者復(fù)雜構(gòu)造中。
文檔編號G01V1/00GK1198215SQ9719096
公開日1998年11月4日 申請日期1997年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月25日
發(fā)明者克里斯琴·德普萊斯特, 埃里克·德貝茲拉瑞, 阿蘭·里烏 申請人:埃勒夫勘探產(chǎn)品公司