[發(fā)明專利]三維地震觀測系統(tǒng)模板的處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810239707.2
• 申請日: 2008-12-16
• 公開（公告）號: CN101750627A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 狄?guī)妥?/a>;魏建新
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: G01V1/16
• 分類號: G01V1/16;G01V1/28
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 田野

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三維地震勘探領(lǐng)域，尤其涉及一種在地震物理模擬中的三維觀測系統(tǒng)模板的處理方法。

背景技術(shù)

激發(fā)(震源)系統(tǒng)、接收(檢波)系統(tǒng)和觀測系統(tǒng)三部分組成整個野外地震資料的采集系統(tǒng)。激發(fā)系統(tǒng)通過放炮激發(fā)地震波，接收系統(tǒng)通過儀器檢測并記錄地震波，這兩部分都屬于硬件系統(tǒng)。在野外施工中，激發(fā)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)在地面如何分布，如何移動，是有一系列技術(shù)規(guī)定的。而觀測系統(tǒng)就是激發(fā)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)的野外施工圖，是根據(jù)地質(zhì)勘探目標(biāo)和地震技術(shù)要求設(shè)計出來的，因此屬于軟件系統(tǒng)。三維地震采集設(shè)計技術(shù)即為上述三個系統(tǒng)設(shè)計，其中份量最重的則是三維觀測系統(tǒng)的設(shè)計。

在三維觀測系統(tǒng)中，與同一個炮點相關(guān)的所有排列組成排列片(Patch)。在排列片的基礎(chǔ)上可以定義模板(Template)：排列片和與該排列片相關(guān)的全部炮點組合成三維觀測模板。在三維地震中，模板是個非常重要的技術(shù)元素，模板有規(guī)律的縱向和橫向滾動，就形成了三維觀測系統(tǒng)。圖1中，右側(cè)所示為8線8炮正交型三維觀測模板，左側(cè)所示為整個工區(qū)的三維觀測系統(tǒng)。在整個工區(qū)內(nèi)，模板縱向滾動15次，橫向滾動也是15次，共計生成15×15＝225個模板，全部模板疊置在一起，就形成了左側(cè)的三維觀測系統(tǒng)圖。

地震物理模型實驗的硬件設(shè)備有兩個特點：一、實驗室采集系統(tǒng)是單炮激發(fā)、單道接收。如圖2所示為實驗室的三維地震物理模擬的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)示意圖。實驗室采集系統(tǒng)只有兩個探頭：一個是激發(fā)超聲波的激發(fā)探頭，另一個是接收超聲波的接收探頭，因此只能是單炮激發(fā)、單道接收。而野外三維數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展得非常先進(jìn)，其特點是單炮激發(fā)、多道(可以幾百、幾千道)接收。二、實驗室三維地震物理模型實驗設(shè)備中存在一些限制因素。如圖2所示的實驗室的三維地震物理模型實驗設(shè)備。因為機械傳動以Y方向(縱向)為主，所以探頭在縱向上可以高速移動，而在X方向(橫向)上只能低速移動。同時，圖中探頭是個圓柱體，直徑為16mm，相當(dāng)于野外實際距離80～160m，而探頭上面的機械臂更粗，超過100mm，相當(dāng)野外實際距離500～1000m。通常三維參數(shù)中的縱向最小炮檢距為40或50m，橫向最小非縱距為20或25m，因此探頭和探頭臂的間距均大于或遠(yuǎn)大于三維最小炮檢距和最小非縱距，這樣就會產(chǎn)生一些實驗問題。

基于縱向上探頭可以高速移動這一點，參照國外信息，實驗室研制了高時效的接收探頭沿縱向測線“邊走邊采”技術(shù)，利用這項技術(shù)使采集速度提高了數(shù)10倍。但是對于小非縱距的排列，“邊走邊采”就出現(xiàn)了問題。照例，激發(fā)探頭固定于模板中間的某個炮點位置，接收探頭從前排列開始進(jìn)行正常的“邊走邊采”工作，但是當(dāng)探頭移動到激發(fā)探頭附近時，因為非縱距小于探頭間距而必須停止，必須繞過激發(fā)探頭(橫向正移、縱向前移、橫向負(fù)移)到后排列，隨后才能進(jìn)行后排列的“邊走邊采”工作。這樣停停走走，工作時效又降低到原先的水平。

為了節(jié)省野外工作量，早在二維多次覆蓋地震時代就普遍應(yīng)用“滾進(jìn)滾出”技術(shù)。多次覆蓋技術(shù)存在一個覆蓋次數(shù)漸減帶問題，漸減帶是為了建立滿覆蓋次數(shù)而附加上去的覆蓋范圍，屬于額外的工作量。漸減帶的寬度小于半個排列長度，粗略估算可用半個排列來代替。通常，單邊放炮排列長度為3-4km，中心放炮就是6-8km。一條二維測線長度12km，其中漸減帶占了4km，剩下滿覆蓋范圍只有8km，有效覆蓋范圍所占比例太低，因此產(chǎn)生了“滾進(jìn)滾出”技術(shù)。例如單端小號放炮32道接收，在測線始端放第一炮時，25～32道接收；隨后排列向前推進(jìn)4個道距放第2炮，此時增加8道，即17～32道接收；放第3炮時再增8道，為9～32道接收；到第4炮時則為1～32道全排列接收，此即為排列“滾進(jìn)”的過程。反之到測線末端，接收道數(shù)按8道遞減，此即為排列“滾出”過程。上述結(jié)果是漸減帶為零，全部范圍均為滿覆蓋4次，既節(jié)省了工作量，又提高了有效覆蓋范圍。對于野外三維資料采集，只要改變排列片的大小，便可實現(xiàn)“滾進(jìn)滾出”施工。實驗室的特點是單炮激發(fā)、單道接收，照例更容易實現(xiàn)“滾進(jìn)滾出”的采集方法。但是“邊走邊采”技術(shù)要求應(yīng)用同一個模板，在“滾進(jìn)滾出”過程中，模板是隨時變化的，不能應(yīng)用“邊走邊采”技術(shù)。

因此，需要研究出一種三維觀測系統(tǒng)模板的處理技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)實驗室的接收探頭“邊走邊采”技術(shù)和野外施工的“滾進(jìn)滾出”技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種三維地震觀測模板的處理方法，來提高三維地震物理模擬的數(shù)據(jù)采集效率和實驗成果質(zhì)量。