[發(fā)明專利]一種海上地震勘探氣槍陣列震源三維空間組合方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310193500.7
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103454672A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李緒宣;王建花;顧漢明;楊凱;劉志斌;陳磅;紹玉祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;中海油研究總院;中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）;中海油田服務(wù)股份有限公司
• 主分類號: G01V1/137
• 分類號: G01V1/137
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關(guān)暢

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種能源開發(fā)勘探方法，特別是關(guān)于一種海上地震勘探氣槍陣列震源三維空間組合方法。

背景技術(shù)

深水勘探是海上地震勘探的重要方向之一。在深水復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造條件下，提高地震資料的分辨率非常重要。除了在地震資料處理中采用特定的技術(shù)提高分辨率以外，在地震資料采集中獲得高分辨率的原始地震數(shù)據(jù)更加重要。因此，海上地震勘探高分辨率震源組合的研究十分迫切。

氣槍震源是海上地震勘探中應(yīng)用最廣泛的震源，它具有成本低、清潔環(huán)保、性能穩(wěn)定、高度可控性、可重復(fù)等優(yōu)點。震源遠場子波是衡量氣槍震源好壞的極為重要的參數(shù)，也是地震數(shù)據(jù)處理解釋必不可少的因素。理想的震源遠場子波要求具備較高的脈沖輸出、初泡比、低頻能量，以及較寬的頻帶寬度、頻譜相對平滑、較好的抑制陷波作用等特點。單支氣槍激發(fā)的震源遠場子波遠遠達不到要求，往往采用氣槍陣列組合的方式來增強震源能量，壓制氣泡脈沖，提高震源遠場子波的品質(zhì)。

傳統(tǒng)的氣槍陣列組合采用平面組合方式，所有的氣槍沉放在同一深度，同時激發(fā)。其存在兩方面的問題，一方面，針對海上復(fù)雜地質(zhì)條件，某一種組合方式往往只能在某一方面或幾方面優(yōu)化震源子波，而另外一些方面效果較差，得不到全面高質(zhì)量的理想遠場子波。另一方面，傳統(tǒng)平面組合的氣槍震源在水中激發(fā)，由于海面虛反射（即鬼波）的作用，使得震源子波的頻譜存在陷波，在陷波點上能量低，嚴(yán)重影響了震源子波的頻帶寬度，限制了海上地震勘探的分辨率，對后續(xù)地震資料的處理和解釋極為不利。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種針對不同海上勘探環(huán)境，能夠獲取最理想遠場子波的海上地震勘探氣槍陣列震源的三維空間組合方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種海上地震勘探氣槍陣列震源三維空間組合方法，包括以下步驟：1）根據(jù)勘探要求、地質(zhì)條件和施工要求，確定氣槍陣列震源總?cè)萘亢妥雨嚵袀€數(shù)；2）分析氣槍陣列震源子波模擬結(jié)果中的各項性能參數(shù)，根據(jù)是否達到勘探要求來判斷其是否是合適的氣槍陣列震源；3）確定槍陣中每個子陣列氣槍類型，整個陣列使用一種以上氣槍類型；4）根據(jù)氣槍陣列震源總?cè)萘亢褪┕ひ?，確定每個子陣列的容量和子陣列中各子陣單元的容量；5）對每個子陣列中的子陣單元進行排列組合，確定大容量氣槍與小容量氣槍的相對位置；6）確定各子陣列在槍陣中的位置，并且通過改變子陣列在水平面上的組合間距，對比分析不同間距情況下震源子波模擬結(jié)果，優(yōu)選出最佳組合間距；7）根據(jù)勘探要求和目的層地質(zhì)條件，對比分析槍陣不同沉放深度情況下震源子波模擬結(jié)果，確定氣槍陣列的最佳沉放深度；8）返回步驟5），重復(fù)步驟5）～8）的過程，在沉放深度的變化范圍內(nèi)，模擬并優(yōu)選每一種沉放深度下的最佳槍陣平面排列方式和子陣間距，對比分析不同沉放深度時的模擬子波和頻譜，選取滿足勘探要求的模擬子波所對應(yīng)的槍陣平面排列參數(shù)；9）對上述平面排列的氣槍陣列進行三維空間立體組合，在保持同一個子陣列中各子陣單元的沉放深度H都相同的情況下，通過改變各子陣列在三維立體空間中的相對位置，對比分析不同情況下的震源子波，確定氣槍陣列最佳的三維空間立體組合方式和上下源沉放深度相關(guān)參數(shù)；10）對步驟9）得到的氣槍陣列三維空間立體組合方式和上、下源沉放深度，進行測試并選取最佳的上源與下源之間的激發(fā)延遲時間；11）經(jīng)步驟10）得到的延遲激發(fā)三維空間立體組合氣槍陣列震源，即為最終的海上地震勘探氣槍陣列震源三維空間組合。

所述步驟2）中，是否是合適的氣槍陣列震源的判定標(biāo)準(zhǔn)包括震源子波模擬結(jié)果和性能參數(shù)，所述震源子波模擬結(jié)果包括遠場子波圖和頻譜圖，所述性能參數(shù)包括遠場子波圖中的主脈沖、峰峰值、初泡比、氣泡周期和頻譜圖中的低頻能量、帶寬、穩(wěn)定性、抑制陷波作用。

所述步驟3）中，整個槍陣中每個子陣列氣槍類型采用Bolt槍和Sleeve槍中的一種或一種以上。

所述步驟6）中，組合間距的變化范圍為4m～12m，槍陣整體呈對稱分布。

所述步驟7）中，沉放深度的變化范圍為4m～12m。

所述步驟1）中，子陣列個數(shù)的選擇范圍為三子陣、四子陣和六子陣。