三维观测系统满覆盖区域自动布设方法技术方案

本发明专利技术提供了一种三维观测系统满覆盖区域自动布设方法，其中，所述自动布设方法包括以下步骤：根据实际勘探情况确定满覆盖区域，绘制满覆盖区域多边形；确定当前的单元模板的最小满覆盖区域；在整个满覆盖区域中自动地动态布设炮检点；整理炮点、检波点关系；计算覆盖次数，验证布设结果。本发明专利技术可以自动计算精确得到实际满覆盖区域的炮检点布设，节省了炮点、检波点布设的时间与成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维观测系统炮、检点自动布设方法，尤其涉及一种三维观测系统炮、检点满覆盖区域自动布设方法。
技术介绍
利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法叫作地震勘探。地震勘探是钻探前勘测石油与天然气资源的重要手段，在煤田和工程地质勘查、区域地质研究和地壳研究等方面，也得到广泛应用。随着技术的发展，地震数据在矿产勘探开发中发挥越来越重要的作用。当进行地震勘探工作时，在地表以人工方法激发地震波，陆地地震勘探经常采用的重要震源仍为炸药，利用炸药包的爆炸产生的弹性波来探测。炸药包放在不是很深的钻井中或水池底上，可以把炸药包看作是地震射线的点震源，从这里弹性波以不同的速度向外传播。在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对反射或折射到检波点的地震波的特征(例如，到达检波点的时间，检测到的地震波的振幅和频率等)进行记录，然后进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。举例来说，纵波传播得最快，横波及表面波传播得较慢。纵波在岩层中传播的速度是2000-6000米/秒，而在风化的表层内则降低到350米/ 秒。如果有两层弹性波传播速度不同的岩层，则在这两种介质的分界面上地震线就会发生折射及反射。在那些由于地壳的构造运动而使岩层发生强烈破碎的地段或岩层不均勻的地段，则发生弹性波的散射及吸收。被折射或反射地震射线传向爆炸点周围以预定距离设置的一些检波点，检波点用灵敏的检波器来接收地震波。检波点通常排列成直线或阵列形式， 可以沿这些直线追踪出弹性波到达各检波点的时间。图1是以反射波法进行地震勘探的示意图，可以看到地面上设置有用于埋放炸药的多个钻井B1^2等(即炮点)，并且还设置有沿直线排列的检波器η” n2、113等(即检波点)，当炸药在B1点爆炸后，检波器ηι、n2、n3等将弹性波转换为电脉冲，然后将脉冲通过导线或者以无线方式传送给中心记录站C，记录站记录弹性波由炮点到各检波点的传播时间等信息，通过这些信息最终可以测得相应的地质构造。常用的勘探方法包括反射法、折射法和地震测井法。反射法是利用反射波的波形记录的地震勘探方法。地震波在其传播过程中遇到介质性质不同的岩层界面时，一部分能量被反射，一部分能量透过界面而继续传播。在噪声背景相当强的条件下，通常只有具有较大反射系数的反射界面才能被检测识别。反射波的到达时间与反射面的深度有关，据此可查明地层埋藏深度及其起伏。随着检波点至震源距离(即，炮检距)的增大，同一界面的反射波走时按双曲线关系变化，据此可确定反射面以上介质的平均速度。反射波振幅与反射系数有关，据此可推算地下波阻抗的变化，进而对地层岩性做出预测。反射法勘探采用的最大炮检距一般不超过最深目的层的深度。除记录到反射波信号之外，常可记录到沿地表传播的面波、浅层折射波以及各种杂乱振动波。这些与目的层无关的波对反射波信号形成干扰，称为噪声。使噪声衰减的主要方法是采用组合检波，即用多个检波器的组合代替单个检波器，有时还需用组合震源代替单个震源，此外还需在地震数据处理中采取进一步的措施。反射波在返回地面的过程中遇到界面再度反射，因而在地面可记录到经过多次反射的地震波。如地层中具有较大反射系数的界面，可能产生较强振幅的多次反射波，形成干扰。反射法观测广泛采用多次覆盖技术，即，共反射点多次叠加法。它是对反射界面上的各个反射点进行多次观测，然后进行动校正，再把校正后的波动信号相加，这样得到的剖面叫多次覆盖的时间剖面。具体地说，连续地相应改变震源与检波点在排列中所在位置，在水平界面情形下，可使地震波总在同一反射点被反射返回地面，反射点在炮检距中心点的正下方。具有共同中心反射点的相应各记录道组成共中心点道集，它是地震数据处理时所采用的基本道集形式，称为⑶P道集。多次覆盖技术具有很大的灵活性，除⑶P道集之外， 视数据处理或解释之需要，还可采用具有共同检波点的共检波点道集、具有共同炮点的共炮点道集、具有相同炮检距的共炮检距道集等不同的道集形式。采用多次覆盖技术的好处之一就是可以削弱这类多次波干扰，同时尚需采用特殊的地震数据处理方法使多次反射进一步削弱。地震勘探的难题是分辨率的提高，高分辨率有助于对地下精细的构造研究，从而更详细了解地层的构造与分布。为此，在二维地震勘探技术的基础上发展出了三维地震勘探技术，其是地球物理勘探中最重要的方法，也是当前全球石油、天然气、煤炭等地下天然矿产的主要勘探技术。在三维地震勘探技术，炮点和检波点的布设显得尤为重要。在目前地震勘探的实际过程中，常常是根据经验进行炮点和检波点(这两者可一并简称为炮检点)的布设，得到的满覆盖区域不是大于就是小于指定区域的大小。大于指定区域的话还需要关闭一些炮检点，小于指定区域的话还需要增加炮检点，整个过程就处于不断增加、关闭炮检点的状态中，花费的时间长，最终的结果还不够精确。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种三维观测系统炮点和检波点满覆盖区域自动布设方法。在已知排列及排列滚动的情况下，根据实际的满覆盖区域，自动计算精确得到该区域的炮检点布设，同时提高满覆盖区域布设的效率。根据多边形最长的一边的方位角，得到炮检点布设的方法角(或者由用户指定方位角)，然后定义单元模板(观测系统)，单元模板(观测系统)决定了炮检点关系，由模板 (观测系统)的炮线及检波线的滚动距离，计算出当前观测系统的最小满覆盖区域，然后根据最小满覆盖区域的大小计算出指定区域(给定的多边形)炮线及检波线实际滚动的次数，从而使得指定区域中达到满覆盖。根据本专利技术的实施例的一方面，提供一种，其中，所述自动布设方法包括以下步骤根据勘探情况确定满覆盖区域，绘制满覆盖区域多边形；确定当前的观测系统的最小满覆盖区域；根据该最小满覆盖区域与满覆盖区域计算炮线和检波线的滚动次数，在整个满覆盖区域中自动布设炮点和检波点；整理炮点、检波点关系，剔除对满覆盖无贡献的炮点和对应的检波点。其中，所述自动布设方法进一步包括以下步骤计算覆盖次数，验证是否达到满覆盖次数的要求。其中，所述计算覆盖次数是针对每个面元来进行的，所述面元为一个矩形，该面元的沿y方向的边长为炮点距的一半，沿χ方向的边长为检波点距离的一半，将有关系的炮点与检波点连接起来，中点落入该面元内的连线的条数就是该面元的覆盖次数。其中，绘制满覆盖区域多边形包括确定该多边形的坐标。其中，绘制满覆盖区域多边形包括确定该多边形的最长边的方位角。其中，使观测系统中的检波线延伸的方向与该多边形的最长边方向平行地设置。其中，确定当前的观测系统的最小满覆盖区域的步骤包括设定单元模板的各种参数。其中，确定当前的观测系统的最小满覆盖区域的步骤包括在观测系统中的所有炮点依次模拟放炮完毕后，沿检波线延伸的方向或沿炮线延伸的方向以预定滚动距离移动观测系统，开始下一轮的检测。其中，确定当前的观测系统的最小满覆盖区域的步骤包括在观测系统中的所有炮点依次模拟放炮完毕后，沿检波线延伸的方向或沿炮线延伸的方向移动观测系统。其中，检波线滚动的距离为检波线距的整数倍。其中，炮线滚动本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种三维观测系统满覆盖区域自动布设方法，其中，所述自动布设方法包括以下步骤：根据勘探情况确定满覆盖区域，绘制满覆盖区域多边形；确定当前的观测系统的最小满覆盖区域；根据该最小满覆盖区域与满覆盖区域计算炮线和检波线的滚动次数，在整个满覆盖区域中自动布设炮点和检波点；整理炮点和检波点的关系，剔除对满覆盖无贡献的炮点和这些炮点对应的检波点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龙资强，敬龙江，耿春，胡善政，刘鸿，黎书琴，巫骏，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：90