专利名称：三维观测系统采集脚印定量分析方法
技术领域：
本发明涉及一种三维观测系统采集脚印定量分析方法，属于石油地震勘探三维 观测系统优化设计领域，具体地说是一种地震采集三维观测系统采集脚印定量分析方法。
背景技术：
采集脚印是指在地震资料采集与处理过程中留下的人为痕迹，表现方式为地震 剖面或切片上不同面元位置处规则性的振幅变化假象，可以理解为各段偏移距叠加次数 图像经过一定加权后的线性和。一般情况下，不合理的观测系统设计会带来严重采集脚 印假象，从而掩盖或是削弱真正的反射信号，进而影响地震解释工作的准确性。如果在 处理中压制采集脚印，就可能同时削弱了部分真正的信号。国际上，在第69届和第70 届SEG年会中提出采集脚印对地震解释的影响，国内是在本世纪初开始关注采集脚印问 题。2006年熊金良、狄帮让、岳英等人发表文章《基于地震物理模拟的采集脚印分析》(石油地球物理勘探，2006，41(5) 493 497)，通过置于水槽中的反Z字形砂体物理 模型试验，研究采集脚印的地震物理模拟生成机理，发现采集脚印是一种周期性的规则 噪声，可以进行预测、识别。2007年侯成福、蒋连斌、高书琴发表文章《三维观测系 统与采集脚印》(石油地球物理勘探，2007，42(6) 611 61 ，分析采集脚印与观 测系统关系，发现影响三维观测系统采集脚印的因素包括激发和接收线距、宽方位和窄 方位、覆盖次数、方位角、炮检距和源致线性干扰。附图1是侯成福等人发表的文章中 四种三维观测系统采集脚印显示图，表现了不同三维观测系统引起的采集脚印的变化情 况。
上述现有技术指出了采集脚印对三维观测系统的影响，但没有对采集脚印进行 量化，不能有针对性的对观测系统引起的采集脚印进行压制，进而影响观测系统设计的 优化和采集资料准确性。发明内容
本发明的目的是提供一种三维观测系统采集脚印定量分析方法，克服现有技术 中没有量化采集脚印，影响观测系统设计优化和采集资料准确性的缺陷。
本发明是根据三维观测系统设计预案输入SPS数据，计算三维观测系统各面元 的能量变化权系数W值；通过得到的各面元W值分布，对三维观测系统采集脚印进行定 性分析；通过计算分析各面元W值的差值、均值和均方差值，对三维观测系统采集脚印 进行定量分析；对比选择采集脚印最小的三维观测系统设计预案，具体步骤如下
1)由三维观测系统方案得到SPS数据，并由SPS数据计算得到不同三维观测系 统地震采集满覆盖区内多个面元属性；
2)计算各个面元的能量变化权系数W ；
3)由能量变化权系数W做数据切片，生成针对目的层的水平切片X-Z轴、Y-Z轴振幅切片；
4)通过分析切片显示的各个面元内W的周期性，对采集脚印定性分析；
5)通过分析切片显示的各个面元内W最大值和最小值的差值、以及各个面元间 的均值、均方差值，对采集脚印进行定量分析；
6)分析对比不同三维观测系统采集脚印，选择差值和均方差值最小的观测系统 方案为最佳设计。
本发明从三维观测系统设计入手，即可对三维观测系统引起的采集脚印进行定 性、定量分析，也可定量对比三维观测系统变观前后的性能差异，使采集脚印在观测系 统设计阶段就达到最小化，保证剖面振幅的准确性和连续性，为提高储层预测、油藏描 述和AVO(地震振幅与相位关系)研究精度提供保障。
图1为现有技术中四种三维观测系统采集脚印显示图
图2为本发明设计流程图3为本发明采集脚印显示图4为本发明图3沿横向的切线图5为本发明计算出指定区域内采集脚印量化值；
图6为本发明图5放大后各面元内W量化值；
图7为本发明不同束间滚动距对采集脚印影响分析图
图8为本发明变观前后的观测系统束线模板图9为本发明变观前后采集脚印分布图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述
由附图2可知，本发明是根据三维观测系统设计预案输入SPS数据，计算三维观 测系统各面元的能量变化权系数W值；通过得到的各面元W值分布，对三维观测系统采 集脚印进行定性分析；通过计算分析各面元W值的差值、均值和均方差值，对三维观测 系统采集脚印进行定量分析；对比选择采集脚印最小的三维观测系统设计预案，具体实 施方案如下
(1)针对目的层深度为1500M，上层速度为2000M/S、下层速度为3000M/S， 设定如表1所示5个三维观测系统设计预案。
表1 采用观测系统参数
观测CDP面道横纵道排激激方案一方案二方案三方案四(方案五(系统元数向向间列发发(32L2S(32L4S(32L8S32L16S)32L32S)覆覆S巨线线点、)))间距S巨皿皿次次S巨数数
权利要求
1.一种三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是根据三维观测系统设计预案 输入SPS数据，计算三维观测系统各面元的能量变化权系数W值；通过得到的各面元W 值分布，对三维观测系统采集脚印进行定性分析；通过计算分析各面元W值的差值、均 值和均方差值，对三维观测系统采集脚印进行定量分析；对比选择采集脚印最小的三维 观测系统预案做为最佳设计。
2.根据权利要求1所述的三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是对变观前、 后的三维观测系统能量变化权系数W进行定量计算，得到变观前、后的三维观测系统采 集脚印分布并进行对比。
3.根据权利要求1或2所述的三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是各个面 元的能量变化权系数W值由下式计算COS θ, V0 cosS -V1 COS ft,w =—T1 V2 COS^ + V1 cos θ2式中W为能量变化权系数、Θ 1为入射角、θ 2出射角、r为传播距离，Vl为上层 介质等效速度、V2为下层介质等效速度。
4.根据权利要求3所述的三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是由各个面元 的能量变化权系数W值生成采集脚印显示图、采集脚印纵向和横向的切线图，并对三维 观测系统设计预案采集脚印进行定性分析。
5.根据权利要求1或2所述的三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是满覆盖 区能量变化权系数W值的差值、均值和均方差值，由如下公式计算差值丄W = Wmax-Wmm ；均金W = (Wi+W2+......+Wn) /n ；均方差值σ =-η ~ J=i；W1为满覆盖区内第i个面元W值； Δ为满覆盖区内各个面元间= Wmax-Wmm均值； η为满覆盖区内面元个数。
6.根据权利要求4所述的三维观测系统采集脚印定量分析方法，其特征是满覆盖区能 量变化权系数W值的差值、均值和均方差值，由如下公式计算 差值丄W = Wmax-Wmm ；均值W = (Wi+W2+......+Wn) /n ；I_2丄均方差值σ = --η -1 J=2W1为满覆盖区内第i个面元W值； Δ为满覆盖区内各个面元间W的均值； η为满覆盖区内面元个数。 全文摘要
本发明涉及一种三维观测系统采集脚印定量分析方法，根据三维观测系统设计预案输入SPS数据，计算三维观测系统各面元的能量变化权系数W值；通过得到的各面元W值分布，对三维观测系统采集脚印进行定性分析；通过计算分析各面元W值的差值、均值和均方差值，对三维观测系统采集脚印进行定量分析；对比选择采集脚印最小的三维观测系统设计预案，本发明可对三维观测系统引起的采集脚印进行定性、定量分析，也可定量对比三维观测系统变观前后的性能差异，使采集脚印在观测系统设计阶段就达到最小化，保证剖面振幅的准确性和连续性，为提高储层预测、油藏描述和AVO(地震振幅与相位关系)研究精度提供保障。
文档编号G01V1/30GK102023312SQ20101030026
公开日2011年4月20日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年9月19日
发明者周明非, 张松平, 沈万杰, 王广智, 碗学俭, 符力耘, 葛雪钦, 郭立杰, 魏伟 申请人:中国石化集团中原石油勘探局地球物理勘探公司, 中国石油化工集团公司