[發明專利]海上拖纜觀測系統復雜模板滿覆蓋布設方法

有效

• 申請號: 201210323326.9
• 申請日: 2012-09-04
• 公開（公告）號: CN103675893A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 張虎;姜建軍;胡斌;蔣先藝;宋衛鋒;郭武;寧克巖
• 申請（專利權）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任公司
• 主分類號: G01V1/20
• 分類號: G01V1/20;G01V1/38
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語;杜伊芳

技術領域

本發明涉及石油勘探技術，用于在海上拖纜勘探滿覆蓋設計中計算震源施工坐標，屬于深海勘探采集技術領域。

背景技術

在海上勘探中，地震波由幾組氣槍陣列產生，穿過水體在地層中傳播，并被拖曳在拖纜船尾部沉降到一定深度的纜線(檢波點)接收。一個激發點和他的一個接收點在反射點（中點）產生一次信號覆蓋。典型的數據采集方式是船沿著預先設計好的上百條覆蓋在勘探區域的航線直線施工。氣槍震源到達預先設置好的位置后，在儀器的控制下開始放炮。震源船每行駛一定距離就再次放炮，直到航線結束。在不存在羽角（洋流、潮汐等影響）的情況下，整個接收纜線也呈直線并與航線重合隨船行駛。這些航線和震源位置保證了勘探區域能夠達到設計滿覆蓋次數。

勘探區域里預先設計的航線起止點坐標記錄在預施工航線（Preplot）文檔中，這些坐標代表每條航線所影響的線束狀滿覆蓋區域起止范圍。預施工航線說明了海上拖纜勘探設計與陸上滿覆蓋設計的一個重要區別：后者根據滿覆蓋區域直接計算炮點、檢波點；前者則是先生成預施工航線，再根據施工方向生成炮點坐標。

震源和拖纜的各種配置組合被認為是模板（Template）。一種常見的陸上三維地震布設方法是模板分別以恒定的橫向（crossline）滾動距和縱向（inline）滾動距在橫向、縱向方向滾動。生產中的炮點與炮點、炮點與檢點關系同模板中是完全一致。而在海上拖纜勘探多震源施工中，船一直以恒定速度沿縱向方向行駛，各個氣槍震源以規定好的放炮順序等間隔放炮，導致震源相對位置在縱向方向發生偏移，進而施工中的面元性質與模板中的不一致。因此不能采用陸上設計方法以模板中的震源位置分析模板面元屬性進行滿覆蓋布設。

為了實現寬方位勘探的要求，生產過程中工作船可能需要沿航線施工多次，每次航行中炮點和拖纜在橫向方向的相對位置會發生改變。一次航行產生一個“窄方位”區域，多次航行后“窄方位”合并成“寬方位”。在現有的采集設計中，模板中的炮點共用相同的接收排列，排列也對應相同的一組炮點。不能體現出拖纜多航次的特性，無法適應海上拖纜多航次勘探的要求。

發明內容

本發明目的在于針對海上拖纜勘探的獨特性和現有技術的不足，提供一種根據預施工航線和施工航向進行滿覆蓋布設炮點的海上拖纜觀測系統復雜模板滿覆蓋布設方法。

本發明具體步驟包括：

1）根據深海滿覆蓋勘探邊界創建預施工航線，將預施工航線旋轉至零度簡易坐標系中，x軸正向為航向，建立水平航向的航線坐標系統；

2）將模板在笛卡爾直角坐標系中，x軸負向表示航向，建立模板坐標系統；

所述的模板按照航次分為多個子模板，各個子模板航向一致，均有各自的施工船、激發點、接收點和炮序；模版中至少有一個子模板；

所述的各個子模板布設的初始位置與模板一致，根據放炮順序按炮點距沿施工方向滾動；

根據生產施工中拖纜首尾各端氣槍組內的震源最大縱向間距，將子模板中縱向間距在此范圍內的炮點歸為一組炮排。

3）將模板沿x負軸從右向左水平滾動，計算模板中各種動態面元矩形：

所述的計算模板中動態面元矩形是：

（1）計算滾動后每炮各自產生的單炮面元矩形，根據炮排將這些矩形覆蓋區域合并成炮排面元矩形；

所述的合并是左側邊界取單炮面元矩形左邊界最大的邊；右側取單炮面元矩形右邊界最大的邊；上下邊界都取最靠外的邊。

（2）通過取最外側邊界，合并炮排面元矩形，得到包含這些矩形的子模板面元矩形；最小左邊界子模板面元矩形的子模板是基準子模板；

所述的基準子模板中生成具有最小左邊界的炮排面元矩形的炮排是最左側炮排；

采用如下公式計算基準子模板最左側炮排產生的最小縱向滿覆蓋矩形區域寬度：

MinBinLength=ShotCount*DisShot-(MaxShot-MinShot)????（1）;

其中：MinBinLength為最小縱向滿覆蓋矩形寬度；

ShotCount為子模板炮點個數；

DisShot為炮點縱向滾動距；

MaxShot為由最左側炮排中炮點生成的單炮面元矩形的左側邊最大x值；

MinShot為由最左側炮排中炮點生成的單炮面元矩形的左側邊最小x值；

（3）通過取最外側邊界，合并子模板面元矩形,得到包含這些矩形的模板動態面元矩形；

步驟3）所述模板動態面元是指模板中各震源按炮序均滾動一次后產生的鋸齒狀面元區域。