一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法技术

本发明专利技术提供了一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，属于地震勘探与开发领域。本发明专利技术方法利用通过建立接收线坐标反演的最优化目标函数，设计炮点及接收线的坐标位置，提高复杂地表情况下二维观测系统设计工作效率。本发明专利技术包括：(1)根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置；(2)依据炮线趋势确定CMP条带；(3)反演接收线上每个检波点位置坐标；(4)分析该观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布；(5)调整炮点距、道间距或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求并保证其基本均匀分布。

A curved line design method based on excitation as the center of the undulating surface

The present invention provides a method for designing curved surface with excitation as the center, which belongs to the field of seismic exploration and development. The method utilizes the optimized objective function derived from receiving line coordinate inversion to design the coordinate position of the gun point and the receiving line, so as to improve the design efficiency of the two-dimensional observation system under the complicated surface condition. The present invention includes: (1) according to the surface relief and lithology distribution layout shot line position; (2) based on the gun line to determine the trend of CMP bands; (3) inversion of receiver receiver position coordinates of each line; (4) analysis, the observation system of source gap spacing, offset and surface coverage the number of distribution; (5) adjust the shot interval and interval or encryption shotpoints and increase the receiving arrangement, so as to cover the number reached full time, and ensure the basic requirements of uniform distribution.

【技术实现步骤摘要】
一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法
本专利技术属于地震勘探与开发领域，具体涉及一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法。
技术介绍
二维弯线地震采集主要是通过沿沟谷布置二维地震弯线来减小测线的高程起伏，潜水面下激发有效地震波，成功获得高质量的地震资料。但是，二维弯线地震采集与常规地震勘探理论存在很多矛盾，如：弯线地震剖面的覆盖次数分布和每一个面元的炮检距分布很不均匀等。弯线地震采集中应尽可能地使地下反射面元保持在一条直线上，这有利于保持足够的炮检距分布范围，减小覆盖次数的突变性，有利于横向倾角分析与校正及倾斜地层的正确归位。但是，本领域目前尚无很好的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，所述方法在满足以激发为中心的前提下，即在复杂山地沿沟谷布置有利的弯曲炮线的前提下，通过最优化的方法反演出一条不规则排列，使地下反射面元尽可能保持在一条直线上，改善弯线采集中覆盖次数分布不均匀的问题。根据本专利技术的一个方面，提供一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，是以激发为中心的不规则观测系统设计首先应考虑沿地表的沟谷、地势平坦区域、岩性有利区域布置激发点和炮线，然后进行复杂山地的观测系统优化设计。为了保证后续地震资料处理的有效性和地震解释的准确性，一般要求二维测线的地下反射点尽可能保持在一条垂直于构造走向的直线上。为此，专利技术人研究了在优选激发的前提下(已经确定野外不规则的炮点和炮线的坐标位置)，以地下CMP直线覆盖为目标函数，用最优化方法反演野外接收排列的观测系统设计理念。一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，所述方法包括：步骤1：根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置；步骤2：依据炮线趋势确定CMP条带；步骤3：反演接收线上每个检波点的位置坐标；步骤4：分析观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布；步骤5：调整炮点距、道间距或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求。进一步地，在所述步骤1中，利用工区数字卫片影像数据、高程数据及岩性分布图，沿起伏地表的沟谷和地势平坦区域，或有利于激发的岩性区域布设炮点和炮线。进一步地，在所述步骤2中，沿炮线的中心趋势线确定一套二维CMP直线或一条二维共反射面元条带。进一步地，在所述步骤3中，根据布设的炮线和确定的CMP条带，建立接收线坐标反演的最优化目标函数，反演接收线及其每个检波点的坐标位置。进一步地，对于接收线坐标的最优化反演，也就是使给定接收排列的每一个炮检对的CMP的Y坐标YCk趋于0，即YCk＝(YSi+YRj)/2→0(1-1)式中：炮点数i＝1,2,…,N；排列道数j＝1,2,…,M；YSi为炮点的Y坐标；YRj为检波点的Y坐标。进一步地，建立如下接收线坐标反演的最优化目标函数：将目标函数对YRj求导并使其等于0，求解得到整条接收线上各个接收点的Y坐标：进一步地，根据二维观测系统覆盖次数分布情况，建立接收点3个分析区域：即覆盖次数渐增区、满覆盖区和覆盖次数渐减区，将接收点坐标按照上述三个区域进行计算：三个公式从上到下依次对应：即覆盖次数渐增区、满覆盖区和覆盖次数渐减区。进一步地，通过以下步骤改变接收点的Y坐标，使CMP坐标向x轴收敛：1)从计算得到的全部CMP坐标中找到偏离X轴最远的点YCk，进而得出与之对应的炮点和接收点的Y坐标，即YSi和YRj；2)对该接收点坐标约束性修改，使该CMP偏移x轴的距离减小，按照(1-5)式进行修改；YCk＞50YRj＝YRj-(YCk-50)YCk＜-50YRj＝YRj-(YCk+50)(1-5)3)以新得到的接收点坐标(XR，YR)按照CMP坐标计算公式重新计算CMP坐标，然后以上面的查找、修改、重新计算为一次循环内容，以一定的收敛条件做多次循环计算，使CMP坐标向x轴收敛。进一步地，在所述步骤5中，根据步骤4计算二维观测系统面元覆盖次数分布情况，考虑目标区域的满次覆盖次数，对炮点密度和/或接收排列进行调整。进一步地，根据权利要求9所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于：通过增加炮点密度和/或接收排列宽度使目标区域达到满次覆盖。与现有技术相比，本专利技术创新地制定一套用于野外以激发为中心的起伏地表二维弯线设计方法。本专利技术的方法通过建立接收线坐标反演的最优化目标函数，设计炮点及接收线的坐标位置，提高复杂地表情况下二维观测系统设计工作效率。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1显示了根据本专利技术实施例的方法步骤流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。本专利技术提供了一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，属于地震勘探与开发领域。本专利技术的方法通过建立接收线坐标反演的最优化目标函数，设计炮点及接收线的坐标位置，提高复杂地表情况下二维观测系统设计工作效率。本专利技术的方法包括，根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置；依据炮线趋势确定CMP条带；反演接收线上每个检波点位置坐标；分析该观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布；调整炮点距、道间距或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求并保证其基本均匀分布。下面参照图1描述本专利技术的一个实施例，本专利技术方法如下：步骤1，根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置。可选地，利用工区数字卫片影像数据、高程数据及岩性分布图，沿起伏地表的沟谷和地势平坦区域，或有利于激发的岩性区域布设炮点和炮线。例如，可以首先通过高清卫片影像及高程数据来寻找起伏地表的沟谷和地势较为平坦区域，然后在这些区域中根据具有良好激发岩性来布设炮点位置。步骤2，依据炮线趋势确定CMP条带。可选地，沿炮线的中心趋势线确定一套二维CMP直线或一条二维共反射面元条带。例如，可以沿炮线的中心趋势线确定一条二维CMP直线或一条二维共反射面元条带，要求二维测线的地下反射点尽可能保持在一条垂直于构造走向的直线上。步骤3，反演接收线上每个检波点的位置坐标。可选地，根据步骤1优选的炮线和步骤2确定的CMP条带，建立接收线坐标反演的最优化目标函数，反演接收线上每个检波点的坐标位置。步骤4，分析观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布。可选地，根据二维观测系统覆盖次数分布情况，建立接收点3个分析区域，即覆盖次数渐增区、满覆盖区和覆盖次数渐减区，用于分析步骤3中反演出的检波点分布情况。步骤5，调整炮点距、道间距或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求并保证其基本均匀分布。可选地，根据步骤4计算二维观测系统面元覆盖次数分布情况，考虑目标区域的满次覆盖次数，对炮点密度及接收排列进行调整。如果目标区未达到满次覆盖，则需要加密炮点密度或排列宽度。在复杂山地，首先是优选有利激发炮线，炮线一般是一条弯线。为了适应常规二维地震资料的处理方法与流程，设定了地震波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置；步骤2：依据炮线趋势确定CMP条带；步骤3：反演接收线上每个检波点的位置坐标；步骤4：分析观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布；步骤5：调整炮点距、道间距和/或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求。

【技术特征摘要】
1.一种以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：根据地表起伏及岩性分布情况布设炮线位置；步骤2：依据炮线趋势确定CMP条带；步骤3：反演接收线上每个检波点的位置坐标；步骤4：分析观测系统的炮点距、道间距、炮检距及面元覆盖次数分布；步骤5：调整炮点距、道间距和/或加密炮点、增加接收排列，使得覆盖次数达到满次要求。2.根据权利要求1所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，在所述步骤1中，利用工区数字卫片影像数据、高程数据及岩性分布图，沿起伏地表的沟谷和地势平坦区域，或有利于激发的岩性区域布设炮点和炮线。3.根据权利要求1所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，在所述步骤2中，沿炮线的中心趋势线确定一套二维CMP直线或一条二维共反射面元条带。4.根据权利要求1所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，在所述步骤3中，根据布设的炮线和确定的CMP条带，建立接收线坐标反演的最优化目标函数，反演接收线及其每个检波点的坐标位置。5.根据权利要求4所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，对于接收线坐标的最优化反演，也就是使给定接收排列的每一个炮检对的CMP的Y坐标YCk趋于0，即YCk＝(YSi+YRj)/2→0(1-1)式中：炮点数i＝1,2,…,N；排列道数j＝1,2,…,M；YSi为炮点的Y坐标；YRj为检波点的Y坐标。6.根据权利要求5所述的以激发为中心的起伏地表弯线设计方法，其特征在于，建立如下接收线坐标反演的最优化目标函数：将目标函数对YRj求导并使...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昀，陈浩，庞世明，洪承煜，吴边，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11