三维地震采集观测系统的激发位置确定方法技术方案

本发明专利技术提供了一种三维地震采集观测系统的激发位置确定方法，包括以下步骤：对目标区域进行激发并采用三维弹性波波动方程的数值模拟方法来计算目标区域的照明度结果；对照明度结果进行分析以确定激发位置和与激发位置对应的接收点，其中，如果目标区域中具有照明度低于预定数值或照明度分布不均匀的照明阴影区，则在与所述照明阴影区对应的激发位置处增加激发源。本发明专利技术的方法可以帮助目标导向的地震观测系统的设计，进而提高野外数据的质量，提高偏移剖面的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震勘探野外采集
，更具体地，涉及一种在地震勘探中使用的基于三维弹性波和照明度分析的地震采集观测系统的激发位置确定方法。
技术介绍
地震资料的野外采集是地球物理勘探的基础，其质量直接影响到最终的勘探效果。通常在确定勘探任务和收集勘探区域基本资料以后，需要进行地震采集观测系统的设计。目前三维地震采集观测系统设计的两个主要核心问题是提高采集信号的品质(以分辨率和振幅保真作为评判标准)，同时还能有效地衰减各种噪声。为了达到上述目的，基本观测系统设计流程如下所示(1)通过测井信息模拟地震道记录，然后根据目标尺寸选择地震记录的最大频率 Fmax ；(2)利用零偏移距VSP信号随着深度衰减的规律，估计品质因子Q值；(3)根据在第(2)步得到的Q值，作出最大有效频率随时间变化图(F-T图)；(4)作出波阻抗随着孔隙度变化图，并以此确定目标区域地震信号需要达到的信噪比；(5)参考第(3)步得到的F-T图，根据期望的目标深度或时间的Fmax确定激发源强度；(6)对少量实测地震数据进行叠加偏移，计算结果剖面的信噪比S/N ；(7)根据目标信噪比(一般为5)与第(6)步得到的信噪比S/N，计算所应达到的覆盖次数；(8)计算满足Fmax、分辨率与倾角的面元大小范围；(9)计算最大的最小炮检距Xmin与最大炮检距Xmax取值范围；(10)计算偏移孔径取值范围；(11)综合考虑前面给定的采集参数取值范围，确定各个采集参数(如面元大小、 覆盖次数、最大炮检距Xmax、排列长宽等等)；(12)测试参数是否满足最小脚印原则与叠前时间偏移(PSTM)的要求；(13)检查设备是否满足设计的要求；(14)野外测试。常规地震观测系统和采集参数设计的普遍目的是提高地震反射波品质，落实构造和小断块，满足勘探的需要。实施方案和手段主要是根据以往勘探的经验，结合勘探新区的地质条件进行调整，进一步明显改善的余地不大，取得突破性进展的潜力很小。由于石油勘探在向深海、盆地边缘、山前带等复杂地区转移，同时老区勘探面临的主要地质问题(例如，断层发育，构造复杂和储层薄等老问题)也没有得到很好的解决，因此，设计不合理的野外采集观测系统采集得到的三维地震资料会使得后续的地震资料处理和解释工作面临诸多难题。例如，经地震资料处理后断面波、侧面波仍不能达到正确归位，加之圈闭面积小， 地震反射波品质较差，小断块和构造落实困难，导致花费大量人力物力进行采集得到的地震资料不能满足实际生产的需要。因此，需要一种有效的三维地震采集观测系统设计方法来解决这些技术问题。其中，在三维地震采集观测系统设计中，激发位置(即放炮点)的确定尤为重要
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于三维弹性波和照明度分析的地震采集观测系统的激发位置确定方法。地震照明分析是面向地质目标的地震正演方法，是认识和研究地震波能量在地下复杂构造中传播的有效手段。通过对目标地质模型进行地震照明分析，可清楚识别特定位置激发后来自地质目标的反射，有助于目标导向的观测系统设计，进而提高野外数据的质量，最终提高偏移剖面的质量。本专利技术的基本思路是采用三维弹性波波动方程数值模拟方法计算得到的照明度结果，指导三维地震采集观测系统的激发位置确定，提供对基本观测系统进行优化的理论依据，使得优化后的观测系统能够更加适应实际地质构造情况的需要。根据本专利技术，提供了一种确定三维地震采集观测系统的激发位置布局的方法，包括以下步骤对目标区域进行激发并采用三维弹性波波动方程的数值模拟方法来计算目标区域的照明度结果；对照明度结果进行分析以确定最佳的激发位置和与所述最佳的激发位置对应的接收点，其中，在确定最佳的激发位置的步骤中，如果目标区域中具有照明度低于预定数值或照明度分布不均勻的照明阴影区，则在与照明阴影区对应的激发位置处增加激发源。根据本专利技术的一方面，根据以下的等式将时空域三维声波方程变换到频率空间域「 so ,. If ω)2 , d2~并通过有限差分法对该等式求解以计算目标区域的照明度结果。在确定最佳的激发位置的步骤中，将激发源设置在目标区域的照明阴影区中，通过在目标区域的地表检测激发源产生的波场的强度来确定与照明阴影区对应的激发位置。在确定与所述最佳的激发位置对应的接收点的步骤中，将目标区域以外的后向波场设置为零，并根据在地表接收到的反射能量的强度来确定与最佳的激发位置对应的接收位置。附图说明通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中图1示出的是深度偏移与照明度结果的关系示意图；图2示出的是作为示例的某一地区的速度模型和不同位置的垂直切片；图3为示出的是与图2对应的单源照明图切片的照明分析图；图4示出的是通过目标区域的照明度分析确定的最佳激发位置；4图5示出的是通过目标区域的照明度分析确定的最佳接收位置；图6示出的是根据本专利技术的的流程图。具体实施例方式以下，参照附图来详细说明根据本专利技术的地震采集观测系统的激发位置确定方法的处理过程。首先，基于基本的地震采集观测系统对目标区域进行激发并计算目标区域的照明度结果。这里，基本的地震采集观测系统是现有的地震采集观测系统，照明度指的是地震波在被观测的目标区域内产生的能量强度分布。本专利技术利用三维弹性波波动方程数值模拟的方法来计算目标区域的照明度结果。基于三维弹性波波动方程的数值模拟可以反映地震波的动力学特征，其中，采用双程波方法来适用于各种复杂的地质构造。具体地，本专利技术利用交错网格高阶差分方法和三维弹性波波动方程数值模拟方法的传播算子来提高精度和效率，具体包括波场延拓算子采用频率空间域傅里叶有限差分算子。将时空域三维声波方程变换到频率空间域，其形式为本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种确定三维地震采集观测系统的激发位置的方法，包括以下步骤：按照预定的激发位置布局对目标区域进行激发并采用三维弹性波波动方程的数值模拟方法来计算目标区域的照明度结果；对照明度结果进行分析以确定最佳的激发位置和与所述最佳的激发位置对应的接收点，其中，在确定最佳的激发位置的步骤中，如果目标区域中具有照明度低于预定数值或照明度分布不均匀的照明阴影区，则在与照明阴影区对应的激发位置处增加激发源。

【技术特征摘要】
1.一种确定三维地震采集观测系统的激发位置的方法，包括以下步骤按照预定的激发位置布局对目标区域进行激发并采用三维弹性波波动方程的数值模拟方法来计算目标区域的照明度结果；对照明度结果进行分析以确定最佳的激发位置和与所述最佳的激发位置对应的接收占，其中，在确定最佳的激发位置的步骤中，如果目标区域中具有照明度低于预定数值或照明度分布不均勻的照明阴影区，则在与照明阴影区对应的激发位置处增加激发源。2.如权利要求1所述的方法，其中，根据以下的等...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚林，何光明，胡善政，陈爱萍，敬龙江，耿春，龙资强，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