嵌套式觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理勘探方法，是通過設(shè)計一系列觀測系統(tǒng)使地震采集達(dá)到最高性價比的一種嵌套式觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]石油地球物理勘探是基于地球物理學(xué)和石油地質(zhì)學(xué)理論，采用相應(yīng)的地球物理儀器和裝備在地球表面(包括陸地和海洋)，或者在空中、井中記錄地下信息，并通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理和解釋獲取地下地層的物性(彈性、電性、磁性、密度、放射性)及結(jié)構(gòu)，尋找隱藏在地層中的石油及天然氣的方法。
[0003]地震勘探是地球物理勘探常用的手段，在實施地震勘探時需要將激發(fā)點和接收點按照一定方式組成連續(xù)觀測的排列片，完成這種組合即觀測系統(tǒng)設(shè)計，它直接決定了最終采集成果的好壞。
[0004]目前高密度采集技術(shù)已經(jīng)成為復(fù)雜區(qū)地震勘探的主要采集方法，但高密度采集勢必成倍增加野外采集工作量，降低施工效率，采集成本一次性投入巨大。另一方面，一些探區(qū)成熟區(qū)塊，雖然已進(jìn)行過多次采集，但每次采集到的數(shù)據(jù)之間沒有關(guān)聯(lián)，只能用于當(dāng)次勘探，極大浪費了已有的采集資源。原因是因為前后設(shè)計的幾個方案沒有從全局考慮，使用的具體參數(shù)不同，導(dǎo)致了新老數(shù)據(jù)結(jié)合時會破壞觀測系統(tǒng)整體的均勻性。
[0005]擬全三維觀測系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)在二次采集時通過將方案旋轉(zhuǎn)90度來實現(xiàn)新老方案的融合，但該方法存在兩個問題，一是整合后的方案在橫向和縱向上無法保證對稱、均勻采樣；二是經(jīng)過兩次采集后空間采樣密度無法進(jìn)一步提高。
[0006]因此，在現(xiàn)有投資條件下，如何使設(shè)計出的觀測系統(tǒng)可以將先后不同采集的方案相互融合，保證老數(shù)據(jù)的充分利用，成為需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明目的在于提供一種有效控制成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高密度數(shù)據(jù)采集，可以使新老數(shù)據(jù)得到充分利用，觀測系統(tǒng)屬性均勻?qū)ΨQ，最終成像效果達(dá)到最佳的嵌套式觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。
[0008]本發(fā)明采用以下步驟實現(xiàn):
[0009]I)采用常規(guī)觀測系統(tǒng)設(shè)計方法確定首次采集方案參數(shù)中的面元尺寸、激發(fā)點距、接收點距、最大縱向偏移距、最大非縱距；
[0010]步驟I)所述的面元尺寸包括面元縱向尺寸和面元橫向尺寸。
[0011]步驟I)所述的激發(fā)點距一般為面元橫向尺寸的2倍，接收點距一般為面元縱向尺寸的2倍。
[0012]步驟I)所述的面元尺寸、激發(fā)點距、接收點距在多次采集中保持不變，最大縱向偏移距、最大非縱距在多次采集中可以調(diào)整。
[0013]2)首次采集的接收線距為面元橫向尺寸的2"倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2n倍;
[0014]其中η為整數(shù)，為I至8;
[0015]步驟2)所述的η大小根據(jù)實際生產(chǎn)成本的需求確定。
[0016]3)二次采集采用的條件同步驟1)，接收線距不變，激發(fā)線距不變；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的211-1倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的211-1倍；
[0017]4)三次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的211-1倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的211-1倍；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的2η_2倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的2η_2倍；
[0018]5)四次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的2η_2倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2η_2倍；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的2η_3倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的2η_3倍；
[0019]6)重復(fù)步驟5)，直到采集的線距等于面元尺寸的22倍，得到一系列相互嵌套的觀測系統(tǒng)。
[0020]本發(fā)明可以設(shè)計出一系列特定采集方案，按照該系列方案進(jìn)行施工設(shè)計，可在有效控制成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高密度數(shù)據(jù)采集，新老數(shù)據(jù)都能得到充分利用，觀測系統(tǒng)屬性均勻?qū)ΨQ，最終成像效果達(dá)到最佳。
【附圖說明】
[0021]圖1首次采集的效果圖；
[0022]圖2 二次采集的效果圖；
[0023]圖3三次采集的效果圖；
[0024]圖4四次采集的效果圖；
[0025]圖5首次采集和二次采集融合后的效果圖；
[0026]圖6首次采集、二次采集和三次采集融合后的效果圖；
[0027]圖7首次采集、二次采集、三次采集和四次采集融合后的效果圖；
[0028]圖8七次采集融合后的效果圖。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明可以應(yīng)用于高密度觀測系統(tǒng)的設(shè)計分析，具體實現(xiàn)情況如下:
[0030]I)采用常規(guī)觀測系統(tǒng)設(shè)計方法確定首次采集方案參數(shù)中的面元橫向尺寸為25m、面元縱向尺寸為25m、激發(fā)點距為50m、接收點距為50m、最大縱向偏移距為7975m、最大非縱距為2225m ；
[0031]2)首次采集的接收線距為面元橫向尺寸的2"倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2n倍;
[0032]線距通常由菲涅耳帶半徑?jīng)Q定，地震勘探的菲涅耳帶半徑一般小于500m，面元尺寸最小為2.5m，所以線距最大為面元尺寸的500m/2.5m=200倍，即27 64倍，η最大為8，即可滿足生產(chǎn)實際。取η=4，則接收線距為400m、激發(fā)線距為400m。利用上述參數(shù)進(jìn)行首次采集，得到圖1中的觀測系統(tǒng)。
[0033]3)二次采集采用的條件同步驟1)，接收線距不變，激發(fā)線距不變；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的24—1倍，即200m ;激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的24—1倍，即200m，得到圖2中的觀測系統(tǒng)。
[0034]4)三次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的24—1倍，即200m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的24—1倍，即200m ;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的24_2倍，即100m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的24_2倍，即100m，得到圖3中的觀測系統(tǒng)。
[0035]5)四次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的24_2倍，即100m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的24_2倍，即100m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的24_3倍，即50m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的24_3倍，即50m，得到圖4中的觀測系統(tǒng)。
[0036]6)四次采集的線距已等于面元尺寸的22倍，至此，得到了一系列相互嵌套的觀測系統(tǒng)。圖2可以與圖1的觀測系統(tǒng)完全嵌套，融合后得到圖5的觀測系統(tǒng)。圖3可以與圖1、圖2的觀測系統(tǒng)完全嵌套，融合后得到圖6的觀測系統(tǒng)。圖4可以與圖1、圖2、圖3中的觀測系統(tǒng)完全嵌套，融合后得到圖7的觀測系統(tǒng)。
[0037]本發(fā)明的另一個應(yīng)用于高密度觀測系統(tǒng)的設(shè)計分析實驗例如下:
[0038]I)采用常規(guī)觀測系統(tǒng)設(shè)計方法確定首次采集方案參數(shù)中的面元橫向尺寸為2.5m、面元縱向尺寸為2.5m、激發(fā)點距為5m、接收點距為5m、最大縱向偏移距為1280m、最大非縱距為1280m。
[0039]2)首次采集的接收線距為面元橫向尺寸的28倍，即640m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28倍，即640m。
[0040]3)二次采集采用的條件同步驟1)，接收線距不變，激發(fā)線距不變；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28—1倍，即320m ;激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28—1倍，即 320m。
[0041]4)三次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28—1倍，即320m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28—1倍，即320m ;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_2倍，即160m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_2倍，即160m。
[0042]5)四次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28_2倍，即160m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28_2倍，即160m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_3倍，即80m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_3倍，即80m。
[0043]6)五次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28_3倍，即80m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28_3倍，即80m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_4倍，即40m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_4倍，即40m。
[0044]7)六次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28_4倍，即40m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28_4倍，即40m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_5倍，即20m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_5倍，即20m。
[0045]8)七次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28_5倍，即20m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28_5倍，即20m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_6倍，即10m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_6倍，即10m。
[0046]9)七次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的28_6倍，即10m，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的28_6倍，即1m;相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的28_7倍，即5m，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的28_7倍，即5m。
[0047]10)七次采集的線距已等于面元尺寸的22倍，至此，得到了一系列相互嵌套的觀測系統(tǒng)。以上七次采集的觀測系統(tǒng)完全嵌套，融合后得到圖8的觀測系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.一種嵌套式觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法，特點是采用以下步驟實現(xiàn): 1)采用常規(guī)觀測系統(tǒng)設(shè)計方法確定首次采集方案參數(shù)中的面元尺寸、激發(fā)點距、接收點距、最大縱向偏移距、最大非縱距； 2)首次采集的接收線距為面元橫向尺寸的2"倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2"倍；其中η為整數(shù),為I至8 ; 3)二次采集采用的條件同步驟1)，接收線距不變，激發(fā)線距不變；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的211-1倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的211-1倍； 4)三次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的2114倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的211-1倍；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的2n_2倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的2n_2倍； 5)四次采集采用的條件同步驟1)，接收線距為面元橫向尺寸的2n_2倍，激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2n_2倍；相對首次采集，接收線平行移動面元橫向尺寸的2n_3倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的2n_3倍； 6)重復(fù)步驟5)，直到采集的線距等于面元尺寸的22倍，得到一系列相互嵌套的觀測系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點是步驟I)所述的面元尺寸包括面元縱向尺寸和面元橫向尺寸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點是步驟I)所述的激發(fā)點距一般為面元橫向尺寸的2倍，接收點距一般為面元縱向尺寸的2倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特點是步驟I)所述的面元尺寸、激發(fā)點距、接收點距在多次采集中保持不變；最大縱向偏移距、最大非縱距在多次不同的采集中能調(diào)整。
【專利摘要】本發(fā)明涉及地球物理勘探采集中嵌套式觀測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。首次采集的接收線距為面元橫向尺寸的2n倍,激發(fā)線距為面元縱向尺寸的2n倍，二次采集接收線距不變，激發(fā)線距不變，接收線平行移動面元橫向尺寸的2n-1倍，激發(fā)線平行移動面元縱向尺寸的2n-1倍，直到采集的線距等于面元尺寸的22倍，得到一系列相互嵌套的觀測系統(tǒng)。本發(fā)明可在有效控制成本的基礎(chǔ)上實現(xiàn)高密度數(shù)據(jù)采集，新老數(shù)據(jù)都能得到充分利用，觀測系統(tǒng)屬性均勻?qū)ΨQ，最終成像效果達(dá)到最佳。
【IPC分類】G01V1-28
【公開號】CN104570089
【申請?zhí)枴緾N201310520949
【發(fā)明人】李偉波, 李培明, 胡永貴, 郭明杰, 資斗宏
【申請人】中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月29日