基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，該基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法包括：建立工區(qū)的三維地質(zhì)模型，選擇目的層，在該三維地質(zhì)模型上進(jìn)行模擬野外放炮，獲取檢波器接收的目的層照明能量；依次抽取每炮激發(fā)時每一條接收線上的檢波器照明能量，分別計算接收總能量、效率能量及綜合能量；根據(jù)計算的三種照明能量，建立最大縱向距與三種照明能量之間的優(yōu)化模型，獲取該炮最優(yōu)的最大縱向距；以及統(tǒng)計不同部位的模擬放炮的最優(yōu)的最大縱向距，綜合各方面因素，選擇最合適工區(qū)的最大縱向距。該基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法充分考慮了野外工區(qū)實際構(gòu)造特征，優(yōu)化出最適合工區(qū)最大縱向距，提高野外采集數(shù)據(jù)信噪比。
【專利說明】
基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及地震采集設(shè)計領(lǐng)域，特別是設(shè)及到一種基于照明能量最優(yōu)的最大縱向 距設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最大炮檢距的設(shè)計歷來是地震采集參數(shù)設(shè)計的重點，運是因為它在很多方面影響 著后續(xù)地震資料的處理質(zhì)量與解釋效果。現(xiàn)在技術(shù)中，目前設(shè)計思想及設(shè)計軟件，基本上 都是基于目前水平層狀介質(zhì)的假設(shè)條件，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行最大炮檢距的設(shè)計方法研究。當(dāng) 地表或地下地層的縱、橫向變化劇烈時，按常規(guī)方法設(shè)計的觀測系統(tǒng)參數(shù)，一般難于滿足地 震分辨率與成像的要求。為此我們發(fā)明了一種新的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方 法，解決了 W上技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種解決復(fù)雜構(gòu)造情況最大縱向距設(shè)計問題，在地震照明模 擬的基礎(chǔ)上，通過尋找檢波器照明能量與最大縱向距的關(guān)系的基于照明能量最優(yōu)的最大縱 向距設(shè)計方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè) 計方法，該基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法包括：步驟1，建立工區(qū)的Ξ維地質(zhì)模 型，選擇目的層，在該Ξ維地質(zhì)模型上進(jìn)行模擬野外放炮，獲取檢波器接收的目的層照明 能量；步驟2,依次抽取每炮激發(fā)時每一條接收線上的檢波器照明能量，分別計算接收總能 量、效率能量及綜合能量；步驟3,根據(jù)計算的Ξ種照明能量，建立最大縱向距與Ξ種照明 能量之間的優(yōu)化模型，獲取該炮最優(yōu)的最大縱向距；W及步驟4,統(tǒng)計不同部位的模擬放炮 的最優(yōu)的最大縱向距，綜合各方面因素，選擇最合適工區(qū)的最大縱向距。 陽0化]本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn)：
[0006] 在步驟1中，根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)資料，通過W往的地震解釋剖面，建立相應(yīng)工區(qū)的該 Ξ維地質(zhì)模型，選擇目的層，并利用野外將要施工的觀測系統(tǒng)，在該Ξ維地質(zhì)模型上進(jìn)行模 擬野外放炮，獲取每一炮點的所有檢波器接收的目的層照明能量。
[0007] 在步驟2中，首先提取每炮每接收線的照明能量，即根據(jù)總的照明能量數(shù)據(jù)，尋找 目標(biāo)炮號，找到相應(yīng)能量數(shù)據(jù)，其次尋找目標(biāo)檢波線號，提取所有該線的檢波器照明能量。
[0008] 在步驟2中，提取檢波器照明能量的提取公式如下： 陽〇〇引 Qi, j,k二出 i, j,k, 1，Ri, j,k, 2, Ri, j,k, 3,......，Ri,j,k, J (1)
[0010] 其中：為第i炮排第j炮第k條接收線檢波器能量集合；為檢波器接收 能量；
[0011] 接收總能量計算公式如下：
[001 引
（2)
[0013] 其中：Qi, ,,k,m表示排列為m道時檢波器接收的總能量；
[0014] 效率能量計算公式如下：
[0015]
[0016] 綜合能量計算公式如下：
[0017] Hi,，,k,m= " (4)
[001引其中，ω 1和ω2分別為接收總能量和效率能量的加權(quán)系數(shù)。
[0019] 在步驟3中，根據(jù)計算的Ξ種照明能量，建立最大縱向距與Ξ種照明能量之間的 優(yōu)化算法，采用等加權(quán)算法進(jìn)行計算，即接收總能量與效率能量權(quán)重相等，并尋找綜合能量 的極大值，該值為接收總能量和效率能量之間的最佳折中，該值對應(yīng)的最大縱向距為該炮 最優(yōu)的最大縱向距。
[0020] 在步驟4中，根據(jù)步驟3中的方法，提取所有炮的Ξ種照明能量，分別計算每炮的 最優(yōu)的最大縱向距，并統(tǒng)計所有計算的最優(yōu)的最大縱向距，出現(xiàn)頻率最高的最大縱向距，即 為最合適工區(qū)的最大縱向距。
[0021] 本發(fā)明中的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，是針對復(fù)雜山地構(gòu)造特征 提出的設(shè)計方法，特別適用于地表起伏劇烈和地下構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)的地震采集，如黃±源地 區(qū)、南方海相碳酸鹽巖區(qū)和基巖裸露地區(qū)等。該方法研究地震波照明能量分布來分析與設(shè) 計地震采集設(shè)計參數(shù)，從正演照明角度研究不同排列長度對目的層照明能量的分析，考慮 到從近到遠(yuǎn)炮檢距中地震波能量逐漸衰減的特征，分析不同檢波器道數(shù)接收照明的平均效 率，然后根據(jù)照明能量來選擇一個最優(yōu)的最大炮檢距。在地震照明模擬的基礎(chǔ)上，通過尋找 檢波器照明能量與最大縱向距的關(guān)系，該方法的思想是在目標(biāo)部位通過模擬放炮，建立照 明能量與最大縱向距之間的優(yōu)化關(guān)系，而獲得最優(yōu)的最大縱向距。對于目前復(fù)雜地區(qū)地震 采集設(shè)計，目前大部分思路都是只考慮水平層狀介質(zhì)假設(shè)，不考慮地下實際的地質(zhì)構(gòu)造與 采集參數(shù)的關(guān)系。而該發(fā)明方法充分考慮了野外工區(qū)實際構(gòu)造特征，優(yōu)化出最適合工區(qū)最 大縱向距，提高野外采集數(shù)據(jù)信噪比。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法的一具體實施例的流 程圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明的一具體實施例中用于實驗的工區(qū)Ξ維模型示意圖；
[0024] 圖3為本發(fā)明的一具體實施例中模擬野外激發(fā)的觀測系統(tǒng)模板示意圖；
[00巧]圖4為本發(fā)明的一具體實施例中正演照明能量計算結(jié)果示意圖；
[00%] 圖5為本發(fā)明的一具體實施例中Ξ種照明能量與最大縱向距關(guān)系曲線圖；
[0027] 圖6為本發(fā)明的一具體實施例中統(tǒng)計不同部位激發(fā)的最優(yōu)的最大縱向距曲線圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施 例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0029] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法的流程圖。
[0030] 在步驟101，首先通過W往的地震解釋剖面，建立相應(yīng)工區(qū)的Ξ維地質(zhì)模型，選擇 目的層，并利用野外將要施工的觀測系統(tǒng)，在此模型上進(jìn)行模擬野外放炮，獲取檢波器接收 的目的層照明能量。流程進(jìn)入到步驟102。
[0031] 在步驟102,依次抽取每炮激發(fā)時每一條接收線上的檢波器照明能量，分別計算接 收總能量、效率能量及綜合能量。
[0032] 首先提取每炮每接收線的照明能量，具體做法是根據(jù)總的照明能量數(shù)據(jù)，首先尋 找目標(biāo)炮號，找到相應(yīng)能量數(shù)據(jù)，其次尋找目標(biāo)檢波線號，提取所有該線的檢波器照明能 量，提取公式如下：
[003引 Qi, j,k二出 i, j,k, 1，Ri, j,k,2, Ri, j,k,3,......，Ri,j,k,J 。）
[0034] 其中：Q,ik為第i炮排第j炮第k條接收線檢波器能量集合；為檢波器接收 能量。
[0035] 接收總能量計算公式如下：
[0036]
職=\莊,''·.,韻 (1).
[0037] 其中：Qi, ,,k,m表示排列為m道時檢波器接收的總能量。 陽03引效率能量計算公式如下：
[0039]
( 3 ) W40] 綜合能量計算公式如下：
[OOW Hi,，,k,m= " (4) 陽0創(chuàng) 。1和。2分別為接收總能量和效率能量的加權(quán)系數(shù)。流程進(jìn)入到步驟103。
[00創(chuàng)在步驟103,同時根據(jù)W上計算的Ξ種照明能量，建立最大縱向距與Ξ種照明能量 之間的優(yōu)化模型，尋找綜合能量的極大值，該值接收總能量和效率能量之間的最佳折中，該 值對應(yīng)的最大縱向距為該炮最優(yōu)的最大縱向距。流程進(jìn)入到步驟104。
[0044] 在步驟104,利用W上方法，統(tǒng)計不同部位的模擬放炮的最優(yōu)的最大縱向距，綜合 各方面因素，選擇一個最合適工區(qū)的最大縱向距。
[0045] 在應(yīng)用本發(fā)明的一具體實施例中，包括W下步驟：
[0046] (1)首先在某一工區(qū)根據(jù)W往的地質(zhì)資料，建立一個典型的地質(zhì)模型，如圖2所 示，選擇一個目的層，根據(jù)W往的施工的觀測系統(tǒng)，建立一個較大的觀測系統(tǒng)，如圖3所示， 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行野外模擬激發(fā)，獲取每一炮點的所有檢波器照明能量，如圖4所示。
[0047] (2)根據(jù)公式1依次抽取每炮激發(fā)時每一條接收線上的檢波器照明能量，根據(jù)公 式2計算接收總能量，根據(jù)公式3計算效率能量，根據(jù)公式4計算綜合能量。 W48] 做根據(jù)W上計算的；種照明能量，建立最大縱向距與立種照明能量之間的優(yōu)化 算法，采用等加權(quán)算法進(jìn)行計算，即接收總能量與效率能量權(quán)重相等，并尋找綜合能量的極 大值，該值為接收總能量和效率能量之間的最佳折中，該值對應(yīng)的最大縱向距為該炮最優(yōu) 的最大縱向距如圖5所示。 W例 （4)根據(jù)做的計算方法，提取所有炮S種照明能量，分別計算每炮的最優(yōu)的最大 縱向距，并統(tǒng)計所有計算的最優(yōu)的最大縱向距，出現(xiàn)頻率最高的最大縱向距，即為最合適工 區(qū)的最大縱向距，如圖6所示。
【主權(quán)項】
1. 基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于，該基于照明能量最優(yōu)的最 大縱向距設(shè)計方法包括： 步驟1，建立工區(qū)的三維地質(zhì)模型，選擇目的層，在該三維地質(zhì)模型上進(jìn)行模擬野外放 炮，獲取檢波器接收的目的層照明能量； 步驟2,依次抽取每炮激發(fā)時每一條接收線上的檢波器照明能量，分別計算接收總能 量、效率能量及綜合能量； 步驟3,根據(jù)計算的三種照明能量，建立最大縱向距與三種照明能量之間的優(yōu)化模型， 獲取該炮最優(yōu)的最大縱向距；以及 步驟4,統(tǒng)計不同部位的模擬放炮的最優(yōu)的最大縱向距，綜合各方面因素，選擇最合適 工區(qū)的最大縱向距。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于，在 步驟1中，根據(jù)工區(qū)的地質(zhì)資料，通過以往的地震解釋剖面，建立相應(yīng)工區(qū)的該三維地質(zhì)模 型，選擇目的層，并利用野外將要施工的觀測系統(tǒng)，在該三維地質(zhì)模型上進(jìn)行模擬野外放 炮，獲取每一炮點的所有檢波器接收的目的層照明能量。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于，在 步驟2中，首先提取每炮每接收線的照明能量，即根據(jù)總的照明能量數(shù)據(jù)，尋找目標(biāo)炮號， 找到相應(yīng)能量數(shù)據(jù)，其次尋找目標(biāo)檢波線號，提取所有該線的檢波器照明能量。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于，在 步驟2中，提取檢波器照明能量的提取公式如下： Qi,j,k- {R i, j,k, 1? Ri,j,k,2? Ri,j,k,3?......> Ri, j.k.Nl ⑴ 其中：Quk為第i炮排第j炮第k條接收線檢波器能量集合；R 為檢波器接收能 量； 接收總能量計算公式如下：其中：表示排列為m道時檢波器接收的總能量； 效率能量計算公式如下：綜合能量計算公式如下： ω ! * Qli jikin+〇2 . Vli jikin (4) 其中，ω 1和ω2分別為接收總能量和效率能量的加權(quán)系數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于，在 步驟3中，根據(jù)計算的三種照明能量，建立最大縱向距與三種照明能量之間的優(yōu)化算法，采 用等加權(quán)算法進(jìn)行計算，即接收總能量與效率能量權(quán)重相等，并尋找綜合能量的極大值，該 值為接收總能量和效率能量之間的最佳折中，該值對應(yīng)的最大縱向距為該炮最優(yōu)的最大縱 向距。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的基于照明能量最優(yōu)的最大縱向距設(shè)計方法，其特征在于， 在步驟4中，根據(jù)步驟3中的方法，提取所有炮的三種照明能量，分別計算每炮的最優(yōu)的最 大縱向距，并統(tǒng)計所有計算的最優(yōu)的最大縱向距，出現(xiàn)頻率最高的最大縱向距，即為最合適 工區(qū)的最大縱向距。
【文檔編號】G01V1/00GK105824042SQ201510009874
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月8日
【發(fā)明人】楊晶, 魏福吉, 段衛(wèi)星, 徐維秀, 趙虎
【申請人】中石化石油工程地球物理有限公司勝利分公司