一种优化气枪阵列的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提出了一种优化气枪阵列的方法和装置，包括：初始化气枪阵列的所有粒子的参数；根据初始化的参数计算所有粒子的远场压力子波；根据计算得到的所有粒子的远场压力子波计算气泡比和/或峰峰值；根据计算得到的所有粒子的气泡比和/或峰峰值更新所有粒子的状态向量，继续计算更新后的气泡比和/或峰峰值，直到计算得到的气泡比和/或峰峰值与上一次迭代计算得到的气泡比和/或峰峰值的差值小于等于预设阈值；从迭代结果中选择气泡比和/或峰峰值最大的粒子作为最优气枪阵列。本发明能够自动优化气枪阵列，工作量小，效率高。
【专利说明】一种优化气枪阵列的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海洋石油地球物理勘探领域，尤指一种优化气枪阵列的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 气枪阵列因为环保，稳定等特点在海洋资源勘探中得到了广泛应用。气枪阵列的 远场压力子波是考察气枪阵列优劣的重要指标，同时气枪阵列的远场压力子波也是后续地 震资料处理的重要参数之一。例如，海上地震勘探大多使用气枪或气枪阵列作为震源激发 地震波，而气枪阵列的远场子波的气泡比越大，其激发的地震波的低频信号越强。在气枪设 计过程中，由于气枪阵列由多枪组合而成，根据勘探目的的需要往往需要将不同容积的气 枪参与到组合中。
[0003] 现有的优化气枪阵列的方法是：首先，将不同容积的气枪在气枪阵列中布局好后， 根据油气地球物理服务公司（PGS，Petroleum Geo-Services)开发的Nucleus软件对布局 好的气枪阵列进行模拟仿真得到该气枪阵列对应的远场压力子波，根据得到的远场压力子 波计算气泡比和/或峰峰值；其次，改变气枪阵列的布局重复进行模拟仿真，直到得到所有 可能的气枪阵列的布局对应的远场压力子波的气泡比和/或峰峰值；最后，从得到的所有 远场压力子波中选择气泡比和/或峰峰值最大的远场压力子波对应的气枪阵列即为最优 的气枪阵列。
[0004] 现有的优化气枪阵列的方法要得到满足要求的最优的气枪阵列必须遍历由所有 气枪种类构成的所有组合，工作量较大，效率较低。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述问题，本发明提出了一种优化气枪阵列的方法和装置，能够提高优 化气枪阵列的效率。
[0006] 为了达到上述目的，本发明提出了一种优化气枪阵列的方法，包括：
[0007] 初始化气枪阵列的所有粒子的参数；
[0008] 根据初始化的参数计算所有粒子的远场压力子波；
[0009] 根据计算得到的所有粒子的远场压力子波计算气泡比和/或峰峰值；
[0010] 根据计算得到的所有粒子的气泡比和/或峰峰值更新所有粒子的状态向量，继续 计算更新后的气泡比和/或峰峰值，直到计算得到的气泡比和/或峰峰值与上一次迭代计 算得到的气泡比和/或峰峰值的差值小于等于预设阈值；
[0011] 从迭代结果中选择气泡比和/或峰峰值最大的粒子作为最优气枪阵列。
[0012] 优选地，所述粒子的参数至少包括：气枪数目、粒子数、每个粒子的状态向量，每个 粒子的初始速度；
[0013] 所述每个粒子的状态向量是由所述气枪阵列中所有气枪的三维空间坐标位置、压 力和气泡体积等效容积构成的多维空间向量。
[0014] 优选地，根据所述初始化的参数采用Ziolkowski模型计算所述所有粒子的远场
【权利要求】
1. 一种优化气枪阵列的方法，其特征在于，包括： 初始化气枪阵列的所有粒子的参数； 根据初始化的参数计算所有粒子的远场压力子波； 根据计算得到的所有粒子的远场压力子波计算气泡比和/或峰峰值； 根据计算得到的所有粒子的气泡比和/或峰峰值更新所有粒子的状态向量，继续计算 更新后的气泡比和/或峰峰值，直到计算得到的气泡比和/或峰峰值与上一次迭代计算得 到的气泡比和/或峰峰值的差值小于等于预设阈值； 从迭代结果中选择气泡比和/或峰峰值最大的粒子作为最优气枪阵列。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粒子的参数至少包括：气枪数目、粒 子数、每个粒子的状态向量，每个粒子的初始速度； 所述每个粒子的状态向量是由所述气枪阵列中所有气枪的三维空间坐标位置、压力和 气泡体积等效容积构成的多维空间向量。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述初始化的参数采用Ziolkowski 模型计算所述所有粒子的远场压力子波。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
其中，X' 1(1为更新后的粒子的状态向量，xids更新前的粒子的状态向量，V id为更 新后的粒子的速度，vid为更新前的粒子的速度，W为权重因子，Cl和c2为学习因子，^和r 2 为[〇，1]范围内的均匀随机数，Pid为上一次迭代过程中气泡比和/或峰峰值最大的粒子的 状态向量，P gd为整个粒子群迄今为止气泡比和/或峰峰值最大的粒子的状态向量。
11. 根据权利要求1?10任意一项所述的方法，其特征在于，初始化后的所有粒子的同 一参数的所有取值满足正态分布。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据公式A = Ad+adrandnl初始化所述 粒子的参数中的优化参数； 其中，A为所有气枪的三维空间坐标位置，压力，气泡体积等效容积中的任何一个的初 始值，A。为A的取值范围的最大值和最小值的平均值，a(l为A变化的梯度值，randnl为符合 正态分布，在[-1，1]范围内的随机数。
13. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据公式v = bdrandn〗初始化所述粒 子的速度，其中，v为粒子的初始速度，k为粒子的速度变化的梯度值，randn2为符合正态 分布，在[-1，1]范围内的随机数。
14. 一种优化气枪阵列的装置，其特征在于，至少包括： 初始化模块，用于初始化气枪阵列的所有粒子的参数； 计算模块，用于根据初始化的参数计算所有粒子的远场压力子波；根据计算得到的所 有粒子的远场压力子波计算气泡比和/或峰峰值；根据计算得到的所有粒子的气泡比和/ 或峰峰值更新所有粒子的状态向量，继续计算更新后的气泡比和/或峰峰值，直到计算得 到的气泡比和/或峰峰值与上一次迭代计算得到的气泡比和/或峰峰值的差值小于等于预 设阈值； 选择模块，用于从迭代结果中选择气泡比和/或峰峰值最大的粒子作为最优气枪阵 列。
【文档编号】G01V1/133GK104062678SQ201410300715
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】李艳青, 张阿漫, 王子秋, 叶亚龙, 唐进, 邓勇, 刘旭明 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司