地震勘探中炮偏检测方法及定位正确放炮位置的方法与流程

本发明涉及油气地震勘探的数据采集技术领域，具体来讲，本发明涉及一种地震勘探中炮偏检测方法、以及一种地震勘探中定位正确放炮位置的方法。

背景技术：

通常，炮检关系错误又称炮偏，是指在石油地震勘探中，炮点激发位置错误的现象，其会造成接收关系混乱，并会严重影响单炮品质及后续的处理工作。

为此，在采集第一现场实时发现炮偏及定位正确点位置显得尤为重要。然而，传统炮偏检测方法耗时长并且准确性难以得到保证。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。

为了实现上述目的，本发明提供一种基于偏移距与初值时间关系的炮偏检测方法、以及定位正确放炮位置的方法。

本发明的一方面提供了一种地震勘探中炮偏检测方法。所述方法包括步骤：拾取某一单炮数据的初至时间，所述某一单炮数据通过在某一炮点激发，并在预定的排列片接收而得到；对于包含所述某一炮点的系列炮点与检波点位置关系数据(例如，sps数据)中的每个炮点，均利用该炮点与所述预定的排列片之间的偏移距、以及所述初至时间，构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而得到所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系；在由所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系所构成的集合中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系；将所述目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点与所述单炮数据的道头中记录的炮点进行对比，若二者坐标位置不符合，则认为该炮的炮检关系错误(也可称为炮偏)，同时以所述目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点为正确激发位置。

在本发明的炮偏检测方法的一个示例性实施例中，所述找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系的步骤可以包括：确定所述集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值；以递增关系值最大的偏移距-初至时间关系作为目标偏移距-初至时间关系。其中，所述确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的方式为：给出递增关系值的初始恒定值；在所述集合中的任一偏移距-初至时间关系中，将第i个初至时间与其后的每一个初至时间分别进行比较，若第i个初至时间小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1；i遍寻所述任一偏移距-初至时间关系中的每一个初至时间或者遍寻所述任一偏移距-初至时间关系中的除最后一个外的每一个初至时间，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值，其中，i大于等于1且小于所述任一偏移距-初至时间关系中的初至时间个数；以同样的方式，得出所述集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值。

本发明的另一方面提供了一种地震勘探中定位正确激发位置的方法。所述方法包括步骤：拾取某一单炮数据的初至时间，所述某一单炮数据通过在某一激发点激发，并在预定的排列片接收而得到；对于包含所述某一单炮数据的地震数据中的每个炮点，均利用该炮点与所述预定的排列片之间的偏移距，以及所述初至时间，构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而得到所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系；在由所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系所构成的集合中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系，所述目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点即为正确的激发位置。

在本发明的定位正确激发位置方法的一个示例性实施例中，所述找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系的步骤可以包括：确定所述集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值；以递增关系值最大的偏移距-初至时间关系作为目标偏移距-初至时间关系。其中，所述确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的方式为：给出递增关系值的初始恒定值；在所述集合中的任一偏移距-初至时间关系中，将第i个初至时间与其后的每一个初至时间分别且都仅进行一次比较，若第i个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1；i遍寻所述任一偏移距-初至时间关系中的每一个初至时间或者遍寻所述任一偏移距-初至时间关系中的除最后一个外的每一个初至时间，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值，其中，i大于等于1且小于所述任一偏移距-初至时间关系中的初至时间个数；以同样的方式，得出所述集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：能够快速、准确的对单炮记录的炮偏进行自动检测，同时指出正确的激发位置，为实现高效、准确的单炮记录质量监控提供了一种有效的技术手段；能够满足野外单炮现场质控的需要，在野外采集项目中具有广泛的应用前景。

附图说明

图1示出了本发明的地震勘探中炮偏检测方法的一个示例性实施例的流程示意图。

图2示出了本发明的地震勘探中定位正确激发位置方法的一个示例性实施例的流程示意图。

图3示出了某一地震数据的炮点位置与排列片的布局示意图。

图4示出了某一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系的示意图。

图5示出了另一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系的示意图。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的地震勘探中炮偏检测方法、以及地震勘探中定位正确激发位置的方法。

图1示出了本发明的地震勘探中炮偏检测方法的一个示例性实施例的流程示意图。图2示出了本发明的地震勘探中定位正确激发位置方法的一个示例性实施例的流程示意图。图3示出了某一地震数据的炮点位置与排列片的布局示意图。图4示出了某一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系的示意图。图5示出了另一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系的示意图。

在本发明的一个示例性实施例中，如图1、图3至图5所示，地震勘探中炮偏检测方法可通过步骤：(1)拾取单炮数据的初至时间、(2)获取地震数据中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系、(3)找出目标偏移距-初至时间关系、以及(4)判断炮检关系并确定正确激发位置来实现。

各个步骤的详细描述如下：

(1)拾取单炮数据的初至时间

拾取某一单炮数据的初至时间，该某一单炮数据通过在一个炮点激发，并在预定的排列片接收而得到。通常，每个炮点激发，都有预先设定的排列片来接收信号，从而形成单炮数据。例如，如图3所示，可通过A点激发并通过“+”符号布局的排列片接受信号，来形成单炮数据。通常，单炮数据包括每一道对应的初至时间，该时间记录了地震波从炮点激发到检波器接收到信号所用的时间。另外，单炮数据的道头中也可记录诸如激发炮点位置、线号、点号等基础信息。例如，可通过自动拾取单炮记录的初至时间(例如，可采用边缘检测算法等来自动拾取)，获得每道对应的初至时间，该时间记录了地震波从炮点激发到检波器接收到信号所用的时间。

(2)获取地震数据中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系

对于包含上述某一单炮数据所对应的炮点的系列炮点与检波点位置关系数据(例如，可以为SEG-sps数据格式等)中的每个炮点(例如，图3中的A、B、C、D炮点)，均利用该炮点与上述预定的排列片之间的偏移距、以及上述初至时间，构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而得到所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系。也就是说，对于包含上述步骤(1)中的单炮数据所对应的炮点(例如，A炮点)的系列炮点与检波点位置关系数据中的任何一个炮点，都要利用上述步骤(1)中的初至时间、以及该炮点与上述步骤(1)中的排列片之间的偏移距，来构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而形成每一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系。例如，偏移距-初至时间关系可以偏移距为横坐标并以初至时间为纵坐标来刻画初至时间随偏移距变化的关系。系列炮点与检波点位置关系数据通常包括诸多炮点及其排列片中的检波点的位置和位置关系数据，例如，系列炮点与检波点位置关系数据可以为诸如SEG-sps数据格式的数据。

(3)找出目标偏移距-初至时间关系

在由上述步骤(2)中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系所构成的集合中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的偏移距-初至时间关系，即为目标偏移距-初至时间关系。目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点即为上述步骤(1)中的某一单炮数据的正确激发位置(也可称为放炮位置)。

例如，图4中为B炮点的偏移距-初至时间关系示意图；图5中为A炮点的偏移距-初至时间关系示意图。显然，图5中初至时间随偏移距增大而递增情况要优于图4中的。按照类似的方式，也可得出C、D炮点的偏移距-初至时间关系示意图。经比较，图5中的初至时间随偏移距增大而递增情况最优，则图5中的偏移距-初至时间关系为目标偏移距-初至时间关系，A炮点为正确的激发位置。

在本示例性实施例中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系的步骤，具体可以为：确定步骤(3)的集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值；以递增关系值最大的偏移距-初至时间关系作为目标偏移距-初至时间关系。然而，本发明的方法不限于此，例如，也可通过步骤(3)的集合中的每个偏移距-初至时间关系的平面坐标图，通过统计或绘图的方式找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系。

其中，确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的方式可以为：a、给出递增关系值K的初始恒定值(即每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的初始值均恒定为一常数)，例如，可设定递增关系值K的初始恒定值恒定为零；b、对于步骤(3)的集合中的任一偏移距-初至时间关系而言，例如，该任一偏移距-初至时间关系中有n个初至时间，将第i个初至时间(i可以在1至n-1中选择)与其后的每一个初至时间依次分别进行比较且第i个初至时间与其后的任何一个初至时间都仅比较一次，若该第i个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变(例如，初始恒定值K为零，若第i个初至时间小于第i+1个初至时间，则K增加1，K＝1；若第i个初至时间小于第i+2个初至时间，则K增加1，K＝2，直至第i个初至时间与其后的每一个初始时间都比较1次后，得到的K值可以即为第i个初至时间所对应的K值)；依次类推，直至将所述任一偏移距-初至时间关系中每个初至时间(即，i遍寻前n-1个初至时间中的每一个或者i遍寻n个初至时间中的每一个，遍寻的方式可以不按顺序进行；当然，因为第n个初至时间之后没有初至时间，故i的遍寻范围是否包括第n个初至时间(即最后一个初至时间)，不影响递增关系值K的大小)均与其后的所有初至时间比较完毕，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值K；c、以步骤b的方式，得出每个偏移距-初至时间关系的递增关系值K。也就是说，前述步骤b的方式也可以为：在步骤(3)的集合中的任一偏移距-初至时间关系中，将第1个初至时间与其后的每一个初至时间(例如，第2、3、……、n个初至时间)依次分别进行一次比较，若第1个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变；将第2个初至时间与其后的每一个初至时间(例如，第3、4、……、n个初至时间)分别进行一次比较，若第2个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变；依次类推，直至将所述任一偏移距-初至时间关系中每个初至时间均与其后的所有初至时间比较完毕，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值K。

然而，本发明中确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值方式不限于前述通过a、b、c的方式进行，例如，也可通过其它统计方式进行。

(4)判断炮检关系并确定正确激发位置

将步骤(3)中找出的目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点与步骤(1)中的所述某一单炮数据的道头中记录的炮点进行对比，若二者坐标位置不符合，则认为该炮的炮检关系错误，同时以该目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点作为正确激发位置。

图2示出了本发明的地震勘探中定位正确激发位置方法的一个示例性实施例的流程示意图。

在本发明的另一个示例性实施例中，如图2至图5所示，地震勘探中定位正确激发位置方法可通过步骤：(1)拾取单炮数据的初至时间、(2)获取地震数据中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系、以及(3)找出目标偏移距-初至时间关系并给出正确激发位置来实现。

各个步骤的详细描述如下：

(1)拾取单炮数据的初至时间

拾取某一单炮数据的初至时间，该某一单炮数据通过在一个炮点激发，并在预定的排列片接收而得到。通常，每个炮点激发，都有预先设定的排列片来接收信号，从而形成单炮数据。例如，如图3所示，可通过A点激发并通过“+”符号布局的排列片接受信号，来形成单炮数据。通常，单炮数据包括每一道对应的初至时间，该时间记录了地震波从炮点激发到检波器接收到信号所用的时间。另外，单炮数据的道头中也可记录诸如激发炮点位置、线号、点号等基础信息。例如，可通过自动拾取单炮记录的初至时间(例如，可采用边缘检测算法等来自动拾取)，获得每道对应的初至时间，该时间记录了地震波从炮点激发到检波器接收到信号所用的时间。

(2)获取地震数据中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系

对于包含上述某一单炮数据所对应的炮点的系列炮点与检波点位置关系数据(例如，可以为SEG-sps数据格式等)中的每个炮点(例如，图3中的A、B、C、D炮点)，均利用该炮点与上述预定的排列片之间的偏移距、以及上述初至时间，构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而得到所述每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系。也就是说，对于包含上述步骤(1)中的单炮数据所对应的炮点(例如，A炮点)的系列炮点与检波点位置关系数据中的任何一个炮点，都要利用上述步骤(1)中的初至时间、以及该炮点与上述步骤(1)中的排列片之间的偏移距，来构建该炮点的初至时间随偏移距变化关系，从而形成每一个炮点所对应的偏移距-初至时间关系。例如，偏移距-初至时间关系可以偏移距为横坐标并以初至时间为纵坐标来刻画初至时间随偏移距变化的关系。

(3)找出目标偏移距-初至时间关系

在由上述步骤(2)中每个炮点所对应的偏移距-初至时间关系所构成的集合中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的偏移距-初至时间关系，即为目标偏移距-初至时间关系。目标偏移距-初至时间关系所对应的炮点即为上述步骤(1)中的某一单炮数据的正确激发位置(也可称为放炮位置)。

例如，图4中为B炮点的偏移距-初至时间关系示意图；图5中为A炮点的偏移距-初至时间关系示意图。显然，图5中初至时间随偏移距增大而递增情况要优于图4中的。按照类似的方式，也可得出C、D炮点的偏移距-初至时间关系示意图。经比较，图5中的初至时间随偏移距增大而递增情况最优，则图5中的偏移距-初至时间关系为目标偏移距-初至时间关系，A炮点为正确的激发位置。

在本示例性实施例中，找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系的步骤，具体可以为：确定步骤(3)的集合中的每个偏移距-初至时间关系的递增关系值；以递增关系值最大的偏移距-初至时间关系作为目标偏移距-初至时间关系。然而，本发明的方法不限于此，例如，也可通过步骤(3)的集合中的每个偏移距-初至时间关系的平面坐标图，通过统计或绘图的方式找出初至时间随偏移距增大而递增情况最优的目标偏移距-初至时间关系。

其中，确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的方式可以为：a、给出递增关系值K的初始恒定值(即每个偏移距-初至时间关系的递增关系值的初始值均恒定为一常数)，例如，可设定递增关系值K的初始恒定值恒定为零；b、对于步骤(3)的集合中的任一偏移距-初至时间关系而言，例如，该任一偏移距-初至时间关系中有n个初至时间，将第i个初至时间(i可以在1至n-1中选择)与其后的每一个初至时间依次分别进行比较且第i个初至时间与其后的任何一个初至时间都仅比较一次，若该第i个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变(例如，初始恒定值K为零，若第i个初至时间小于第i+1个初至时间，则K增加1，K＝1；若第i个初至时间小于第i+2个初至时间，则K增加1，K＝2，直至第i个初至时间与其后的每一个初始时间都比较1次后，得到的K值可以即为第i个初至时间所对应的K值)；依次类推，直至将所述任一偏移距-初至时间关系中每个初至时间(即，i遍寻前n-1个初至时间中的每一个或者i遍寻n个初至时间中的每一个，遍寻的方式可以不按顺序进行；当然，因为第n个初至时间之后没有初至时间，故i的遍寻范围是否包括第n个初至时间(即最后一个初至时间)，不影响递增关系值K的大小)均与其后的所有初至时间比较完毕，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值K；c、以步骤b的方式，得出每个偏移距-初至时间关系的递增关系值K。也就是说，前述步骤b的方式也可以为：在步骤(3)的集合中的任一偏移距-初至时间关系中，将第1个初至时间与其后的每一个初至时间(例如，第2、3、……、n个初至时间)依次分别进行一次比较，若第1个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变；将第2个初至时间与其后的每一个初至时间(例如，第3、4、……、n个初至时间)分别进行一次比较，若第2个初至时间每小于其后的一个初至时间，则递增关系值增加1，否则递增关系值不变；依次类推，直至将所述任一偏移距-初至时间关系中每个初至时间均与其后的所有初至时间比较完毕，即得到所述任一偏移距-初至时间关系的递增关系值K。

然而，本发明中确定每个偏移距-初至时间关系的递增关系值方式不限于前述通过a、b、c的方式进行，例如，也可通过其它统计方式进行。

综上所述，本发明能够通过初至时间数据与偏移距之间的关系进行炮偏检测以及定位正确的激发位置，从而实现了高效、准确的炮检关系监控方法，提高了生产效率；而且本发明的方法能够满足野外单炮现场质控的需要，在野外采集项目中具有广泛的应用前景。

尽管上面已经结合附图和示例性实施例描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种修改。