专利名称：一种基于照明分析确定有效激发区域的方法
技术领域：
本发明涉及地球物理勘探技术，是一种在地震勘探采集中确定有效激发区域的方法。
背景技术：
在地震勘探采集设计中，利用给定的观测系统模拟野外采集观测，由于地层的速度、倾角、构造形态等因素的影响，会导致地震波照明强度在空间上分布不均勻，照明强度明显低于其周围强度的区域，或称为照明阴影区。为了优化激发点获得更好激发效果，改善地震资料的成像质量，针对照明阴影区、 或已确定的成像不好的区域，以及反射信息弱的目的层段，需要对给定的地质构造模型，根据某一观测方式，计算并分析某一区域地震波照明分布的情况，进行照明分析，根据照明强度分布情况优化确定合理的观测系统。以往只能依靠现场采集技术人员的经验，在认为能改善目的层成像的地段(一般都直接在目的层上方地段)进行炮点加密或增加接收排列长度的方法改善激发效果。这种方法无法达到针对目的层或目标体进行有效激发范围布设，很难达到到达改善目的层照明结果。分析目的层的覆盖次数或炮检距的均勻度的分析方法分析目的层的覆盖次数现有两种方式一种是假设地下介质为水平层状的情况下，求得是共中点面元(CMP)的覆盖次数；另一种情况是考虑了地下界面、速度的横向变化对射线路径的影响，因此利用射线追踪方式求取共反射点面元(CRP)的覆盖次数；由于炮检距的分布情况会影响速度的分析精度、叠加振幅的能量与相位特征，因此炮检距分布的均勻度分析也就成为常规观测系统分析的一种方法。这些方法都是只是对观测系统本身做分析，没有真正针对目的层能观测到的振幅或能量进行分析。
发明内容
本发明目的在于提供过一种针对成像差的勘探目标区或者大型障碍区，合理布设地震采集的激发点位置，优化激发点布设范围的基于照明分析确定有效激发区域的方法。本发明通过以下具体题步骤实现1)利用波动方程照明算法，对一个以上观测系统进行地震波照明分析得到准备施工区域的照明分布，确定目标体的照明阴影区；步骤1)所述的确定目标体的照明阴影区或采用已知的地震剖面确定。2)根据目的层的照明阴影区的范围，将平面波激发源放在这目的层位上，向上进行地震波照明，在地面得到阴影区向上照明的照明强度振幅值；3)按照下式对地表面的照明强度振幅值进行归一化处理 _3] Bi = (Ai-AminV(Amax-Amin)(1)
式中，Ai为归一化前的第i点的照明振幅值，Bi为归一化后的第i点的照明振幅值，Afflin为最小的照明振幅值，Afflax为最大的照明振幅值；4)按照下式对数据进行平滑处理
i+n.A1= J^Aj/(n+1)(2)式中，点平滑后照明振幅；η-平滑使用的点数；A^j点平滑前照明振幅；5)绘制出平滑后照明幅度曲线，确定出最佳的地表激发点布设段；步骤5)所述的绘制出平滑后照明幅度曲线是将离散的归一化的照明强度振幅值进行拟合及平滑勾画出曲线，在曲线中的归一化照明振幅值衰减10倍，为有效激发范围的分界线，在分界线之上的地表位置，为最佳的地表激发点布设段。所述的照明振幅值衰减为20dB。6)按照步骤1)所用的观测系统，根据步骤5)选择的在地表激发点布设段内，按照道距的整数倍间隔在原来的基础上增加激发点数量，按照步骤1)至步骤幻重新分析目的层的照明强度的变化，重新确定有效激发区域。步骤6)所述的重新确定有效激发区域，按照照明所用的观测系统，以及炮检点排列片关系，用地震波正演模拟得到地震资料，对加密前后的地震资料进行叠前时间偏移处理，如激发点加密前后目的层段的成像没有改善，则激发点加密的位置不合理，需要确定有效激发区域。本发明利用地震波照明分析解决了针对目的层如何合理布设激发点的问题，有利于合理布设地震采集的激发点位置，可以提高地震勘探原始资料的品质。本发明特别适合于盐丘构造、逆掩推覆构造、火成岩等复杂目标勘探区。
图1是勘探目标区的速度场模型；图2是地表照明结果；图3是目标反向照明结果；图4是本发明反向照明在地表的归一化平均振幅分布图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明。针对目的层成像差或无法观测到地下某一目的层的问题，本发明从弱照明层位出发，利用反向地震波照明方法，获得目的层段在地表的照明强度。再根据地表照明平滑曲线的变化情况，确定有效的激发范围。本发明通过以下具体步骤实现1)建立目标区较精确的二维地质速度模型；图1是勘探目标区的速度场模型，黑色实线为该地区要研究的目的层。为了进行照明分析首先应建立本目标区较精确的速度剖 2)利用波动方程照明算法，针对优选的几种观测系统(可以是某一观测系统)进行地震波照明分析，得到准备施工区域的照明分布情况，确定目标体的照明阴影区；或者根据前期的地震剖面，确定需要改进的区域。步骤2)所述的确定目标体的照明阴影区或采用已知的地震剖面确定阴影区。图2是按照某一观测系统正常布设激发点后，在不同目的层的照明强度反映，这样可以确定这观测系统的弱照明区域，如图2地表照明结果中被圈中的区域就是该区目的层位置的弱照明区域。3)根据目的层的照明阴影区的范围，将平面波激发源放在这目的层位上，向上进行地震波照明，在地面得到阴影区向上照明的照明强度振幅值；按一定的网格间距提取地表面的照明值。图3是从图2中确定的照明阴影区出发，利用平面波激发源反向照明方法，向上进行照明分析，得到的照明强度。4)按照下式对地表面的照明强度振幅值进行归一化处理，得到地表归一化照明振幅。
权利要求
1.一种基于照明分析确定有效激发区域的方法，其特点是通过以下具体步骤实现1)利用波动方程照明算法，对一个以上观测系统进行地震波照明分析得到准备施工区域的照明分布，确定目标体的照明阴影区；2)根据目的层的照明阴影区的范围，将平面波激发源放在这目的层位上，向上进行地震波照明，在地面得到阴影区向上照明的照明强度振幅值；3)按照下式对地表面的照明强度振幅值进行归一化处理Bi = (Ai-Amin) / (Amax-Amin)(1)式中，Ai为归一化前的第i点的照明振幅值，Bi为归一化后的第i点的照明振幅值，Amin 为最小的照明振幅值，Afflax为最大的照明振幅值；4)按照下式对数据进行平滑处理i+n.A1= ^Aj/(n+1)(2)式中，点平滑后照明振幅；η-平滑使用的点数；A^j点平滑前照明振幅；5)绘制出平滑后照明幅度曲线，确定出最佳的地表激发点布设段；6)按照步骤1)所用的观测系统，根据步骤5)选择的在地表激发点布设段内，按照道距的整数倍间隔在原来的基础上增加激发点数量，按照步骤1)至步骤幻重新分析目的层的照明强度的变化，重新确定有效激发区域。
2.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤1)所述的确定目标体的照明阴影区或采用已知的地震剖面确定。
3.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤5)所述的绘制出平滑后照明幅度曲线是将离散的归一化的照明强度振幅值进行拟合及平滑勾画出曲线，在曲线中的归一化照明振幅值衰减10倍，为有效激发范围的分界线，在分界线之上的地表位置，为最佳的地表激发点布设段。
4.根据权利要求1所述的方法，权利要求3所述的照明振幅值衰减为20dB。
5.根据权利要求1所述的方法，特点是步骤6)所述的重新确定有效激发区域，按照照明所用的观测系统，以及炮检点排列片关系，用地震波正演模拟得到地震资料，对加密前后的地震资料进行叠前时间偏移处理，如激发点加密前后目的层段的成像没有改善，则激发点加密的位置不合理，需要确定有效激发区域。
全文摘要
本发明是在地震勘探采集中确定有效激发区域的方法，利用波动方程照明算法，确定目标体的照明阴影区，将平面波激发源放在目的层位上，在地面得到阴影区向上照明的照明强度振幅值，对照明强度振幅值进行归一化、平滑处理，确定出最佳的地表激发点布设段，按照道距的整数倍间隔在原来的基础上增加激发点数量重新确定有效激发区域。本发明利用地震波照明分析解决了针对目的层如何合理布设激发点的问题，有利于合理布设地震采集的激发点位置，可以提高地震勘探原始资料的品质。本发明特别适合于盐丘构造、逆掩推覆构造、火成岩等复杂目标勘探区。
文档编号G01V1/30GK102540254SQ20101061072
公开日2012年7月4日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者何宝庆, 吴迪, 李培明, 蔡锡伟 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司