一種虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法，屬于地震勘探和開發(fā)領域。本發(fā)明方法首先估算可能的最大震源間距Δxmax，然后確定震源孔徑范圍Lshot，并通過數(shù)值模擬利用不同的震源間距來構(gòu)建相關道集，并根據(jù)其f-k譜是否具有假頻來確定在地表激發(fā)的最佳震源間距，進而得到虛源地震觀測系統(tǒng)。本發(fā)明方法為獲得好的虛源構(gòu)建結(jié)果提供了保障。
【專利說明】一種虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于地震勘探和開發(fā)領域，具體涉及一種虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]虛源法地震技術(shù)是針對近地表復雜區(qū)域的油氣勘探與開發(fā)而提出的一種新的地震勘探技術(shù)，是為了在不知道上覆巖層速度和近地表變化的情況下，對復雜和隨時間變化的上覆巖層的下部進行成像和監(jiān)測。因此，該方法在近地表復雜區(qū)高陡構(gòu)造成像以及油氣藏監(jiān)測等方面，有良好的應用前景。
[0003]虛源法理論表明:如果一對給定的接收器記錄震源位于圍繞這兩個接收器的一個封閉面上激發(fā)的波場(如圖1所示，震源位于圍繞兩個接收器(A和B)的一個封閉面上。)，那么，這兩個接收器之間的真實脈沖響應DabU)(即格林函數(shù))，可通過該對接收器記錄的波場進行互相關運算并對所有震源求和來獲得，即:
【權(quán)利要求】
1.一種虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法，其特征在于:所述方法首先估算可能的最大震源間距Axmax，然后確定震源孔徑范圍Lshtrt，并通過數(shù)值模擬利用不同的震源間距來構(gòu)建相關道集，并根據(jù)其f_k譜是否具有假頻來確定在地表激發(fā)的最佳震源間距，進而得到虛源地震觀測系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法，其特征在于:所述方法包括以下步驟: (51)，根據(jù)已有的地質(zhì)地球物理資料，建立研究區(qū)的速度模型； (52)，建立初始觀測系統(tǒng)； (53)，地震波場模擬:將步驟(SI)建立的速度模型和步驟(S2)建立的初始觀測系統(tǒng)輸入到聲波或彈性波模擬軟件，得到合成地震記錄； (54)，虛源構(gòu)建:抽取不同震源間距的合成地震記錄，利用公式(I)進行虛源構(gòu)建，得到所有相關道集Dab (t)； ^αβ(0 = Σ5/α(-0*5/β(0(I) 式中，Sib (t)表示檢波器B記錄的第I個震源激發(fā)的地震道，Sia (-t)表示檢波器A接收的來自震源I的逆時波場，*表示裙積，N表示炮點數(shù)； (55)，對步驟(S4)得到的所有相關道集進行f_k譜分析，得到最優(yōu)的觀測系統(tǒng)參數(shù)，SP得到虛源地震觀測系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法，其特征在于:所述步驟(S2)包括以下步驟: (521)，根據(jù)地質(zhì)任務，確定井中的接收排列，所述接收排列是指各個檢波器的數(shù)量、相鄰兩個檢波器之間的間距和各個檢波器的埋置深度； (522)，利用公式(2)估算可能的最大震源間距Axmax: _丄/I Pfmax < kN 或i!^max — _ j,( / }

JrJrmx 其中，fmax是最大頻率、P是f_k譜中的斜率； 利用公式(3)確定震源孔徑范圍Lshrt: LShot — x2—xi~*~2nLf(3) 其中，η為菲涅爾寬度的倍數(shù)，是正整數(shù)，Lf為菲涅爾寬度，Xl是接收排列中的第一個檢波器穩(wěn)相位位置，X2是接收排列中的最后一個檢波器的穩(wěn)相位位置； (523)，將震源間距ΛX的初始值設為最大震源間距ΛΧ_的八分之一或更小，至此就完成了初始觀測系統(tǒng)的建立。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的虛源地震觀測系統(tǒng)的設計方法，其特征在于:所述步驟(S5)具體如下: 對步驟(S4)得到的所有相關道集進行f_k譜分析，找出與沒有假頻的f-k譜對應的震源間距，如果沒有假頻的f-k譜對應多個震源間距，則選擇其中最大的震源間距作為最佳的震源間距； 如果所有相關道集的f-k譜全具有假頻，則將菲涅爾寬度的倍數(shù)加1，即n = η+1，然后重復步驟(S21)和步驟(S22)后，將震源間距ΛΧ設為上一次震源間距ΛΧ的二分之一，然后重復步驟(S3)至(S5)，直至沒有 假頻存在，獲得最優(yōu)的觀測系統(tǒng)參數(shù)，包括震源間距和震源孔徑。
【文檔編號】G01V1/00GK103713312SQ201210380802
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月9日
【發(fā)明者】陳國金, 曹輝, 吳永栓, 張亞紅 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術(shù)研究院