专利名称：一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法
技术领域：
本发明涉及地球物理勘探方法，是通过分析三维观测系统叠加响应来判别观测系统的优劣的一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法。
背景技术：
石油地球物理勘探是基于地球物理学和石油地质学理论，采用相应的地球物理仪器和装备在地球表面(包括陆地和海洋)，或者在空中、井中记录地下信息，并通过相应的数据处理和解释获取地下地层的物性(弹性、电性、磁性、密度、放射性)及结构，寻找隐藏在地层中的石油及天然气的方法。地震勘探是地球物理勘探常用的手段，在实施地震勘探时需要将激发点和接收点按照一定方式组成连续观测的排列片，完成这种组合即观测系统设计，在此基础上对设计的几种观测系统属性进行分析确定最终观测系统。目前观测系统分析中主要是对炮检距、方位角、覆盖次数分析。这种方法由于观测系统炮线、接收线周期性滚动观测，会引起炮检距、方位角等属性周期性变化，从而引起反射波振幅、相位等特征周期性变化，在三维数据体时间切片上形成“采集脚印”，影响观测系统分析的效果。在对观测系统分析仅仅对炮检距、方位角、覆盖次数从视觉评价选择的观测系统受人为因素较大，确乏科学的评价依据。同时仅仅从炮检距、方位角、覆盖次数选择观测系统分析的观测系统也不全面。发明目的本发明目的在于提供一种减少观测系统产生的“采集脚印”的基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法。
发明内容
本发明采用以下步骤实现I)对初步拟定的观测系统模拟放炮，得到满覆盖区域内炮检距分布以及面元内炮检距分布呈周期性变化的区域，确定观测系统的最小循环子区，或，根据以往地震剖面求取工区目的层的速度、地层倾角、埋深、主频、反射时间地球物理参数进行面元大小、接收线距、炮线距、最大炮检距确定观测系统参数，得到观测系统的最小循环子区；步骤I)所述的最小循环子区也就是在纵向和横向方向上都存在周期性变化的区域。步骤I)所述的炮检距主要指每个共中心点面元内含有炮检距分布。2)选取工区内能代表勘探区域大部分目的层埋深的共中心点道集，或，根据工区模型正演模拟出共中心点道集作为模型道；步骤2)所述的模拟方法是根据工区内以往的二维勘探剖面标定的不同反射层的反射时间建立时间模型，根据不同反射层的平均速度及反射时间转化为深度模型，建立工区地球物理模型，利用该三维观测系统确定的道距、最大炮检距在该地球物理模型上正演模拟放炮，获得地震记录，形成共中心点道集。步骤2)所述的共中心点道集的最大炮检距不小于三维分析最大炮检距，且共中心点道集具有较高的信噪比。所述的信噪比指的有效信号与噪音能量比值。步骤2)所述的模型道集偏移距应均匀分布，并进行能量均衡和动校拉伸切除。3)对最小循环子区内的某面元内的所有偏移距抽取对应模型道集，加权叠加得到该面元的叠加响应；步骤3)所述的加权叠加由以下公式计算
权利要求
1.一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法，特点是采用以下步骤实现 1)对初步拟定的观测系统模拟放炮，得到满覆盖区域内炮检距分布以及面元内炮检距分布呈周期性变化的区域，确定观测系统的最小循环子区， 或，根据已知地震剖面求取工区目的层的速度、地层倾角、埋深、主频、反射时间地球物理参数进行面元大小、接收线距、炮线距、最大炮检距确定观测系统参数，得到观测系统的最小循环子区； 2)选取工区内能代表勘探区域大部分目的层埋深的共中心点道集， 或，根据工区模型正演模拟出共中心点道集作为模型道； 3)对最小循环子区内的某面元内的所有偏移距抽取对应模型道集，加权叠加得到该面元的叠加响应； 4)求取最小循环子区内的平均振幅值，计算公式如下
2.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤I)所述的最小循环子区是在纵向和横向方向上都存在周期性变化的区域。
3.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤I)所述的炮检距主要指每个共中心点面元内含有炮检距分布。
4.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤2)所述的模拟方法是根据工区内以往的二维勘探剖面标定的不同反射层的反射时间建立时间模型，根据不同反射层的平均速度及反射时间转化为深度模型，建立工区地球物理模型，利用该三维观测系统确定的道距、最大炮检距在该地球物理模型上正演模拟放炮，获得地震记录，形成共中心点道集。
5.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤2)所述的共中心点道集的最大炮检距不小于三维分析最大炮检距，且共中心点道集具有较高的信噪比。
6.根据权利要求5所述的方法，特点是所述的信噪比指的有效信号与噪音能量比值。
7.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤2)所述的模型道集偏移距应均匀分布，并进行能量均衡和动校拉伸切除。
8.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤3)所述的加权叠加由以下公式计算
9.根据权利要求I所述的方法，特点是步骤4)所述振幅指面元的叠加响应能量。
全文摘要
本发明是通过分析三维观测系统叠加响应来判别观测系统的优劣的一种基于叠加响应分析的观测系统优化设计方法，对初步拟定的观测系统确定观测系统的最小循环子区，选取目的层埋深的共中心点道集，抽取对应模型道集，加权叠加得到面元的叠加响应，求取最小循环子区内的平均振幅值和最小循环子区内的振幅标准偏差，比较振幅标准偏差大小确定观测系统优劣，选择观测系统。本发明利用叠加响应振幅标准差选择观测系统避免用视觉判断带来的假象，降低观测系统选择不当带来的采集“脚印”，提高地震资料的信噪比和保真度。
文档编号G01V1/30GK102645670SQ20111004360
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者吴迪, 李伟波, 李培明, 胡永贵 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