專利名稱：獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海上地震勘探技術(shù)，具體是一種獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面的方法。
背景技術(shù)：
海上拖纜勘探地震數(shù)據(jù)采集，是由勘探船拖帶的氣槍激發(fā)，由內(nèi)置于勘探船拖帶的電纜中的檢波器接收，由船載儀器記錄，由配置于電纜系統(tǒng)、震源系統(tǒng)和勘探船上的定位設(shè)備進行實時定位的地震勘探數(shù)據(jù)采集方式。用于質(zhì)量控制的地震數(shù)據(jù)處理也在勘探船上進行。特點之一是檢波器與震源一起移動，每炮的資料都是用相同的檢波器接收，相同的一套定位系統(tǒng)定位，因此許多質(zhì)量問題都是對應(yīng)于確定電纜而持續(xù)存在的。于是，單條纜的疊加地震剖面在行業(yè)內(nèi)的采集質(zhì)量控制過程中被廣泛利用。震源、檢波器和電纜的相對關(guān)系如圖1所示。目前，海上拖纜地震采集都使用制作單纜單震源的地震剖面實施地震資料采集質(zhì)量控制。業(yè)內(nèi)在三維拖纜采集過程中制作單纜單源疊加剖面的做法如下:選定一條電纜和一個震源，抽選出所選震源激發(fā)、所選電纜接收的地震數(shù)據(jù)。根據(jù)設(shè)計的檢波點和震源的幾何相對關(guān)系以及各激發(fā)點之間的設(shè)計相對關(guān)系計算激發(fā)點和檢波點相對于一個臨時選定原點的一維坐標。并計算源-檢中心點的坐標。對地震數(shù)據(jù)進行常規(guī)的預(yù)處理，然后基于選取的數(shù)據(jù)進行二維的速度分析，利用速度分析獲得的速度，對數(shù)據(jù)進行動校正。根據(jù)計算獲得的源-檢中心點坐標進行共中心點疊加，疊加后每一共中心點的時序數(shù)據(jù)縱向排列，不同共中心點的數(shù)據(jù)橫向排列，進行顯示繪圖，就得到了選定單纜單源的基于假的定位數(shù)據(jù)的二維疊加剖面。根據(jù)這種剖面，可以直觀分析缺炮造成的資料缺失，電纜故障對資料的影響，噪音的影響效果，資料的整體符合性，以及進行多種意外情況的發(fā)現(xiàn)。上述單纜二維剖面都是用定義名義的假觀測系統(tǒng)的方法所獲得的，是基于假定位信息的二維剖面。這些剖面不反映采集過程中的真實導(dǎo)航數(shù)據(jù)，起不到對導(dǎo)航數(shù)據(jù)監(jiān)控的作用，另外由于非真實的定位數(shù)據(jù)，也影響了剖面對地震數(shù)據(jù)和纜的質(zhì)量狀態(tài)反應(yīng)的可靠性。同時，所提取的速度資料也不具有真實坐標，使用價值有限。由于定義觀測系統(tǒng)與真實導(dǎo)航數(shù)據(jù)存在差異，疊加精度得不到真實定位數(shù)據(jù)的保證，導(dǎo)航數(shù)據(jù)的正確性無法得到檢驗和驗證，疊加處理步驟中產(chǎn)生的速度數(shù)據(jù)沒有真實的(全工區(qū)統(tǒng)一表示的)空間位置信息。處理工作量大，容易產(chǎn)生失誤，處理流程的自動化程度較低。綜合導(dǎo)航技術(shù)是利用全球定位系統(tǒng)，聲學(xué)測量網(wǎng)絡(luò)，羅經(jīng)設(shè)備，再根據(jù)測量原理、動力學(xué)和統(tǒng)計處理來實時獲得激發(fā)點、檢波點位置等信息并進行后期處理的技術(shù)。綜合導(dǎo)航技術(shù)是海上拖纜地震采集的常規(guī)必備技術(shù)。導(dǎo)航數(shù)據(jù)在拖纜地震采集的成果資料中是必不可少的內(nèi)容，成果處理必須利用。ION等公司綜合導(dǎo)航技術(shù)已實現(xiàn)了近實時的導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理，可用于地震資料處理的導(dǎo)航數(shù)據(jù)可幾乎與地震數(shù)據(jù)同步獲得。然而，在地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制階段，單纜單源疊加剖面的制作沒有利用導(dǎo)航數(shù)據(jù)，這是因為利用導(dǎo)航數(shù)據(jù)后，如圖2所示，實際的中心點會從設(shè)計的共中心點處偏離出來并分散開，單纜的中心點分布就會形成如圖3所的形式，按照公知技術(shù)抽取的任何一條疊加剖面都不會包含一條纜的所有數(shù)據(jù)，并且剖面上出現(xiàn)空缺。發(fā)明目的本發(fā)明目的在于提供一種能更好地反映特定電纜特定震源的地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量和面貌以及受環(huán)境的影響，或者能更全面連續(xù)地反映特定電纜一條航線中所接收的特定震源所激發(fā)的全部數(shù)據(jù)，并且能反映導(dǎo)航數(shù)據(jù)的正確性的獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過以下技術(shù)步驟實現(xiàn):I)按照常規(guī)的方式激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)，同時采集導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)。2)將采集的每條航線的地震數(shù)據(jù)與導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)合并到工區(qū)的一條新線上，整個工區(qū)的每一條線采用統(tǒng)一的坐標原點和面元網(wǎng)格。3)將導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)賦予地震數(shù)據(jù)；4)對地震數(shù)據(jù)進行常規(guī)預(yù)處理；5)用以下兩種方式中的一種進行速度分析；(I)采用速度分析線為直線或彎線的常規(guī)三維速度分析，速度分析點選擇為等間隔或不等間隔的；步驟5)所述的速度分析線選擇在航線中覆蓋次數(shù)最高且最均勻的一條縱向直線，或選擇與所要檢查的纜和源的數(shù)據(jù)的覆蓋擬合最好的一條縱向直線，或選取有利的速度分析點所控制的彎線，利用航線各纜的全部數(shù)據(jù)進行。(2)采用所選震源激發(fā)、所選電纜上的檢波器所接收的地震數(shù)據(jù)，速度分析位置用沿橫向中心點線方向投影在任意縱向中心點線上點的縱向中心點線號和橫向中心點線號表示，所選定的任意的縱向中心點線稱為速度分析投影線；在每一個速度分析位置上，將所有其中心點向投影線的橫向投影在這一位置上的地震數(shù)據(jù)組成超道集，形成相應(yīng)的速度譜進行速度分析；步驟5)所述的橫向中心點線由實際位置確定，縱向中心點線取覆蓋的縱向中心點線中的中間或最接近中間的一條，實際坐標和中心點號也與之對應(yīng)。步驟5)所述的兩種速度分析所獲得的速度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同。6)利用所獲的速度數(shù)據(jù)進行三維到二維的投影疊加，獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面。步驟6)所述的三維到二維的投影疊加步驟是:(I)分選所選震源激發(fā)，所選纜上的檢波器接受的地震數(shù)據(jù)；(2)對分選出的數(shù)據(jù)進行常規(guī)的去噪和能量補償?shù)忍幚恚?3)用步驟5)中獲得的速度對地震數(shù)據(jù)進行動校正，速度資料與地震資料的匹配和插值按常規(guī)三維地震資料處理法進行；(4)把所有的地震道中的縱向中心點線號置為相同的值，稱所對應(yīng)的縱向中心點線為投影縱向中心點線；(5)把橫向中心點線號相同的地震道分選為相同的一組，把每一組中的中心點所屬于的地震道進行疊加，疊加道的橫向中心點線號取參與疊加的該線號，把疊加所得的道按其橫向中心點線號位置放在投影縱向中心點線上的相應(yīng)橫向中心點線位置上；(6)把每一個疊加道的數(shù)據(jù)對應(yīng)于橫向中心點線、按時間順序垂直于投影縱向中心點線等間隔在同一平面內(nèi)排列，O時間的數(shù)據(jù)在同一直線上。把數(shù)據(jù)表示為波形、灰度或色彩等可視化形式，就形成了多纜勘探中所選定的某一單纜單一震源的全單纜單源地震剖面。本發(fā)明可獲得基于實際導(dǎo)航數(shù)據(jù)的全單纜剖面，同時滿足基于真實導(dǎo)航數(shù)據(jù)和單纜在一條航線上接收的全部數(shù)據(jù)，是連續(xù)的并自動追蹤航線彎曲和離散平均的二維平面顯示剖面。本發(fā)明能更好地反映特定電纜的地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量和面貌以及受環(huán)境的影響，或者能更全面連續(xù)地反映特定電纜一條航線中所接收的全部數(shù)據(jù)，并且能反映導(dǎo)航數(shù)據(jù)的正確性。所獲得的地震波疊加速度更有對于后繼地震處理而言的使用價值，另外減少了處理中的工作量和人為環(huán)節(jié)，提高了效率和可靠性。


圖1是海上拖纜采集震源、電纜及檢波器相對位置示意圖；圖2是實際的中心點偏離設(shè)計的共中心點示意圖；圖3是本發(fā)明中的投影疊加示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明。本發(fā)明具體實施方式
如下:I)按照常規(guī)的方式激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)，同時采集導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)。采集的觀測系統(tǒng)如附圖1所示。震源、電纜及其上的檢波器，由勘探船拖拽向震源方向同時前進，所有震源和檢波器的間隔和相對位置保持不變，這一要求由擴展器和水鳥等設(shè)備的工作來爭取完成。兩個震源交替激發(fā)，每次震源激發(fā)都由所有檢波器接受。2)將采集的每條航線的地震數(shù)據(jù)與導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)合并到工區(qū)的一條新線上，整個工區(qū)的每一條線采用統(tǒng)一的坐標原點和面元網(wǎng)格。3)將導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)庫賦予地震數(shù)據(jù)；4)對地震數(shù)據(jù)進行常規(guī)預(yù)處理，；5)用以下兩種方式中的一種進行速度分析；(I)采用速度分析線為直線或彎線的常規(guī)三維速度分析，速度分析點選擇為等間隔或不等間隔的，速度分析線選擇在航線中覆蓋次數(shù)最高且最均勻的一條縱向直線，或選擇與所要檢查的纜和源的數(shù)據(jù)的覆蓋擬合最好的一條縱向直線，或選取有利的速度分析點所控制的彎線，利用航線各纜的全部數(shù)據(jù)進行。在理想情況下，所選定震源激發(fā)、所選定纜上的檢波器接受的所有地震道源-檢中心點有歸律地按一定次數(shù)重合成一系列的共中心點，這些共中心點等間距延平行于纜的一條直線排列。這樣按照公知的傳統(tǒng)技術(shù)很容易制作共中心點疊加剖面。但是，實際境況中，震源和電纜要在水中擺動，使中心點如附圖2所示脫離設(shè)計上的共中心點位置。為了獲取實際的中心點位置，利用導(dǎo)航數(shù)據(jù)計算真實的中心點位置，以每個給定的網(wǎng)格范圍為允許誤差進行共中心點地震道疊加。由于中心點分布如附圖3所示，使得所抽取的任何一條中心點線都不能包含所有中心點，所對應(yīng)疊加剖面不是所選所有地震數(shù)據(jù)的疊加，而且剖面還會出現(xiàn)斷續(xù)的現(xiàn)象，所以利用以下投影疊加方法進行速度分析。(2)采用所選震源激發(fā)、所選電纜上的檢波器所接收的地震數(shù)據(jù)，速度分析位置用沿橫向中心點線方向投影在任意縱向中心點線上點的縱向中心點線號和橫向中心點線號表示，所選定的任意的縱向中心點線稱為速度分析投影線；在每一個速度分析位置上，將所有其中心點向投影線的橫向投影在這一位置上的地震數(shù)據(jù)組成超道集，形成相應(yīng)的速度譜進行速度分析。所述的速度分析所獲得的速度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上與常規(guī)三維速度分析所獲得的速度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同，其中橫向中心點線由實際位置確定，縱向中心點線取覆蓋的縱向中心點線中的中間或最接近中間的一條，實際坐標和中心點號也與之對應(yīng)。6)利用所獲的速度數(shù)據(jù)進行三維到二維的投影疊加，獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面。所述的三維到二維的投影疊加是:(I)分選所選震源激發(fā)，所選纜上的檢波器接受的地震數(shù)據(jù)；(2)對分選出的數(shù)據(jù)進行常規(guī)的去噪和能量補償?shù)忍幚恚?3)用步驟5)中獲得的速度對地震數(shù)據(jù)進行動校正，速度資料與地震資料的匹配和插值按常規(guī)三維地震資料處理法進行；(4)把所有的地震道中的縱向中心點線號置為相同的值，稱所對應(yīng)的縱向中心點線為投影縱向中心點線；經(jīng)過這一處理，相當(dāng)于把所有中心點如附圖3投影到投影縱向中心點線上。(5)把橫向中心點線號相同的地震道分選為相同的一組,把每一組中的中心點所屬于的地震道進行疊加，疊加道的橫向中心點線號取參與疊加的該線號，把疊加所得的道按其沿橫向中心點線號位置放在投影縱向中心點線上的相應(yīng)橫向中心點線位置上；(6)把每一個疊加道的數(shù)據(jù)對應(yīng)于橫向中心點線、按時間順序垂直于投影縱向中心點線等間隔在同一平面內(nèi)排列，O時間的數(shù)據(jù)在同一直線上。把數(shù)據(jù)表示為波形、灰度或色彩等可視化形式，就形成了多纜勘探中所選定的某一單纜單一震源的全單纜單源地震剖面。
權(quán)利要求
1.一種獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面的方法，特點是通過以下技術(shù)步驟實現(xiàn): 1)按照常規(guī)的方式激發(fā)和采集地震數(shù)據(jù)，同時采集導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)； 2)將采集的每條航線的地震數(shù)據(jù)與導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)合并到工區(qū)的一條新線上，整個工區(qū)的每一條線采用統(tǒng)一的坐標原點和面元網(wǎng)格； 3)將導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)賦予地震數(shù)據(jù)； 4)對地震數(shù)據(jù)進行常規(guī)預(yù)處理； 5)用以下兩種方式中的一種進行速度分析； (1)采用速度分析線為直線或彎線的常規(guī)三維速度分析，速度分析點選擇為等間隔或不等間隔的； (2)采用所選震源激發(fā)、所選電纜上的檢波器所接收的地震數(shù)據(jù)，速度分析位置用沿橫向中心點線方向投影在任意縱向中心點線上點的縱向中心點線號和橫向中心點線號表示，所選定的任意的縱向中心點線稱為速度分析投影線；在每一個速度分析位置上，將所有其中心點向投影線的橫向投影在這一位置上的地震數(shù)據(jù)組成超道集，形成相應(yīng)的速度譜進行速度分析； 6)利用所獲的速度數(shù)據(jù)進行三維到二維的投影疊加，獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點是步驟5)橫向中心點線由實際位置確定，縱向中心點線取覆蓋的縱向中心點線中的中間或最接近中間的一條，實際坐標和中心點號也與之對應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點是步驟5)速度分析線選擇在航線中覆蓋次數(shù)最高且最均勻的一條縱向直線，或選擇與所要檢查的纜和源的數(shù)據(jù)的覆蓋擬合最好的一條縱向直線，或選取有利的速度分析點所控制的彎線，利用航線各纜的全部數(shù)據(jù)進行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點是步驟5)的兩種速度分析所獲得的速度數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點是步驟6)的三維到二維的投影疊加步驟是: (1)分選所選震源激發(fā)，所選纜上的檢波器接受的地震數(shù)據(jù)； (2)對分選出的數(shù)據(jù)進行常規(guī)的去噪和能量補償?shù)忍幚恚? (3)用步驟5)中獲得的速度對地震數(shù)據(jù)進行動校正，速度資料與地震資料的匹配和插值按常規(guī)三維地震資料處理法進行； (4)把所有的地震道中的縱向中心點線號置為相同的值，稱所對應(yīng)的縱向中心點線為投影縱向中心點線； (5)把橫向中心點線號相同的地震道分選為相同的一組，把每一組中的中心點所屬于的地震道進行疊加，疊加道的橫向中心點線號取參與疊加的該線號，把疊加所得的道按其橫向中心點線號位置放在投影縱向中心點線上的相應(yīng)橫向中心點線位置上； (6)把每一個疊加道的數(shù)據(jù)對應(yīng)于橫向中心點線、按時間順序垂直于投影縱向中心點線等間隔在同一平面內(nèi)排列，O時間的數(shù)據(jù)在同一直線上。把數(shù)據(jù)表示為波形、灰度或色彩等可視化形式，就形成了多纜勘探中所選定的某一單纜單一震源的全單纜單源地震剖面。
全文摘要
本發(fā)明是獲得海上多纜拖纜地震采集全單纜單源地震剖面的方法。采集地震數(shù)據(jù)和導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)，將每條航線的地震數(shù)據(jù)與導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)合并到工區(qū)的一條新線上，整個工區(qū)的每一條線采用統(tǒng)一的坐標原點和面元網(wǎng)格，將導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)賦予地震數(shù)據(jù)，常規(guī)預(yù)處理后進行速度分析，利用所獲的速度數(shù)據(jù)進行三維到二維的投影疊加獲得海上地震采集全單纜單源地震剖面。本發(fā)明能更好地反映特定電纜的地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量和面貌以及受環(huán)境的影響，能更全面連續(xù)地反映特定電纜一條航線中所接收的全部數(shù)據(jù)，所獲得的地震波疊加速度更有對于后繼地震處理而言的使用價值，另外減少了處理中的工作量和人為環(huán)節(jié)，提高了效率和可靠性。
文檔編號G01V1/28GK103217708SQ201210016570
公開日2013年7月24日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者董鳳樹, 全海燕, 辜利民, 齊濤, 羅敏學(xué), 昌松, 景月紅, 羅軍超 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司