地震数据采集的连续记录方法与流程

本发明涉及地震勘探，具体地涉及一种地震数据采集的连续记录方法。

背景技术

随着石油工业的不断发展，浅层易于勘探的目标也越来越少，国家能源开发战略也逐渐转向新、难、深领域，因此，地震油气勘探的难度和复杂程度不断增加，对复杂地区、更深层的地震勘探也提出了更为迫切的要求。通常，在复杂地质结构环境下获得地震图像较为模糊，但利用新的海上地震技术能够获得高质量的地震图像，从而降低勘探风险。近年来，拖缆采集新技术的出现，如q-marine高精度采集技术、宽频采集技术、宽方位采集技术以及全方位采集技术，对提升地震资料的品质起到了良好的效果。在常规拖缆地震采集中，通常采用导航触发记录方式进行采集(如图1所示)，记录完成后，导航触发复位，为下一炮触发记录做好准备，由此，在一炮记录完成之前，下一炮不能响炮，否则会产生丢炮现象。在这种情况下，记录长度与响炮密度是不可兼顾的。常规作业中，体现为作业速度一定的情况下，记录长度决定了最小炮间距，通过空间炮密度影响资料的品质。

在多船宽方位作业中，单源间距过大，空间炮密度不足，影响资料品质；采用传统采集方式，主船的导航系统给本船震源或辅助震源船发送枪控触发信号，辅助震源船一般与主船通过无线传输设备进行通信。震源系统需要实时将震源头段发送给主船的导航系统，导航系统将合并后的导航头段通过串口发送给仪器记录系统，该过程要求主船与辅助震源船之间无线通信要畅通，否则容易丢炮。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种地震数据采集的连续记录方法，该连续记录方法可解决作业效率、响炮密度和记录长度的矛盾，在不影响施工效率的前提下，能获得更加密集的空间炮点分布，有利于提高地震资料品质。

为了实现上述目的，本发明提供一种地震数据采集的连续记录方法，该连续记录方法包括：连续记录原始地震信号，形成原始记录文件；接收与该原始记录文件相对应的多个导航头段；根据采集要求的记录长度以及所述多个导航头段内的各个所述导航头段中的响炮时间，对所述原始记录文件进行分割，以针对所述多个导航头段，形成起始时间及持续长度与该导航头段的响炮时间及采集要求的记录长度相一致的混叠记录文件，其中该混叠记录文件包含了两次响炮所激发的地震信号混叠记录；以及对所述混叠记录文件进行分离，并在所分离的常规地震记录中的剩余串扰噪声及有效波泄露低于相应的预设值的情况下，则输出所分离的常规地震记录。

可选的，在所分离的常规地震记录中的剩余串扰噪声及有效波泄露高于相应的预设值的情况下，重新对所述混叠记录文件进行分离。

可选的，所述导航头段包括炮响时间、炮号及线名。

可选的，当在某一炮或某几炮响炮后出现通讯故障时，接收不到相应的导航头段，但仍以所述设定的时间间隔连续记录对应的原始地震信号，形成相应的原始记录文件；当通讯恢复正常时，接收所述相应的导航头段。

可选的，所述混叠记录文件包括：有效信号及串扰噪声。

可选的，所述对所述混叠记录文件进行分离包括：提取所述混叠记录文件中的所述有效信号，并将所述述混叠记录文件被分离所述有效信号之后的信号作为所述串扰噪声；根据所述串扰噪声、所述响炮时间以及震源子波信息，建立串扰噪声模型；以及从所述混叠记录文件中减去所述串扰噪声模型，以得到常规地震记录。

可选的，所述有效波泄露通过将所述所分离的常规地震记录与所述有效信号进行匹配获得。

可选的，所述原始记录文件包括segd记录文件。

相应地，本发明还提供一种存储介质，该存储介质存储计算机程序，该计算机程序被配置为执行上述连续记录方法。

通过上述技术方案，本发明采用的连续记录方法可在不影响施工效率的前提下，获得更加密集的空间炮点分布，有利于提高地震资料品质，能够兼顾了炮间距、记录长度和作业效率。

附图说明

图1是传统导航触发模式记录方式的示意图；

图2是本发明一种实施方式提供的地震数据采集的连续记录方法的流程图；

图3是本发明一种实施方式提供的地震数据采集的连续记录方式的示意图；以及

图4是本发明一种实施方式提供的地震数据采集的连续记录方法的流程图。

附图标记说明

1导航头段2segd记录文件

3第一炮4第二炮

5第三炮6导航头段

7秒脉冲信号8segd记录文件

9导航头段10混叠记录文件

11第一炮12第二炮

13第三炮14第四炮

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明中的地震数据采集的连续记录过程以多船宽方位作业为例进行说明，该多船宽方位作业中主船的导航系统给辅助震源船(或本船震源)发送枪控触发信号；辅助震源船一旦接收到该触发信号立即响炮并发送枪阵头段；所述导航系统接收所述枪阵头段，并将其与响炮时间、炮号等信息合并成导航头段，并通过ftp协议传将所述导航头段传输至连续记录系统。

图1是本发明一种实施方式提供的地震数据采集的连续记录方法的流程图。如图1所示，该连续记录方法可包括：连续记录原始地震信号，形成原始记录文件；接收与该原始记录文件相对应的多个导航头段；根据采集要求的记录长度以及所述多个导航头段内的各个所述导航头段中的响炮时间，对所述原始记录文件进行分割，以针对所述多个导航头段，形成起始时间及持续长度与该导航头段的响炮时间及采集要求的记录长度相一致的混叠记录文件，其中该混叠记录文件包含了两次响炮所激发的地震信号混叠记录；以及对所述混叠记录文件进行分离，并在所分离的常规地震记录中的剩余串扰噪声及有效波泄露低于相应的预设值的情况下，则输出所分离的常规地震记录。该连续记录方法可在不影响施工效率的前提下，获得更加密集的空间炮点分布，有利于提高地震资料品质，能够兼顾炮间距、记录长度和作业效率。

其中，所述导航头段可包括炮响时间、炮号及线名等。当在某一炮或某几炮响炮后出现通讯故障时，接收不到相应的导航头段，但仍以所述设定的时间间隔连续记录对应的原始地震信号，形成相应的原始记录文件；当通讯恢复正常时，接收所述相应的导航头段。在传统的多船作业炮密度非常大的情况下，非常容易造成通讯故障，进而导致某一炮或某几炮相应的导航头段无法实时传输到传统记录仪器，所述传统记录仪器就不会记录相应的地震信号，即会产生丢炮问题。而本发明中的该连续记录方式可保证在通讯故障时，仍记录某一炮或某几炮的原始记录文件，待通讯恢复正常时，能够继续接收所述原始记录文件相对应的导航头段，也就是说，所述导航头段不需要实时传输，解决了通讯故障造成的丢炮问题，节约时间，提高了施工效率。

其中，所述原始记录文件可包括segd及segy记录文件，由于segd记录文件允许一次记录过程中，地震道数或采集参数可以中途改变，即相邻两炮之间的地震道数或采集参数变化，故本发明采用记录方式更加灵活的segd记录文件。

所述混叠记录文件可包括：有效信号及串扰噪声。如图3所示，每一次响炮所激发的地震信号对应一个混叠记录文件，该混叠记录文件包含每一炮所激发的地震信号中的有效信号，以及相邻两次响炮所激发的地震信号混叠记录，即串扰噪声。例如，第一炮11所对应的混叠记录文件中记录了第一炮11所激发的地震信号中的有效信号，同时其尾部还记录了第二炮12所激发的地震信号的信号，其中，所述第一炮11及所述第二炮12所共同激发的地震信号的信号为第一炮11中的串扰噪声。由于混叠炮集响炮时间的随机性，串扰噪声为随机spiky噪音信号；而有效信号为连续的一致性信号。

所述对所述混叠记录文件进行分离包括：提取所述混叠记录文件中的所述有效信号，并将所述混叠记录文件被分离所述有效信号之后的信号作为所述串扰噪声；根据所述串扰噪声、所述响炮时间以及震源子波信息，建立串扰噪声模型；以及从所述混叠记录文件中减去所述串扰噪声模型，以得到常规地震记录。事实上，一方面，由于所述串扰噪声模型中除了包括串扰噪声以外，可能还包括部分有效信号，因此，所得到的常规地震记录就会损失该部分有效信号。其中，所述部分有效信号称为有效泄露。另一方面，由于所述串扰噪声模型与实际的串扰噪声并不完全匹配，因此，所述常规地震记录除了包括有效的地震信号之外，还包括剩余串扰噪声。

将剩余串扰噪声与用重构出的串扰噪声模型做互相关，检测相关值是否低于设定值，若低于所述预设值则认为剩余串扰噪声最小化。在检测所述常规地震记录中的剩余串扰噪声时，还需要检测所述常规地震记录的有效泄露。其中，所述有效波泄露可通过将所述所分离的常规地震记录与所述有效信号进行匹配获得。在所述剩余串扰噪声及所述有效泄露均低于相应的预设值的情况下，输出所分离的常规地震信号；而在所述剩余串扰噪声及所述有效波泄露高于相应的预设值的情况下，重新对所述混叠记录文件进行分离，直至两者均低于相应的预设值为止，输出所述所分离的常规地震记录。该最小化有效波泄露及剩余串扰噪声的过程，既要最大程度减去所述常规地震记录中的串扰噪声，又要保证其自身的有效波不被损害。

具体而言，现以多船宽方位作业中的主船和某辅助震源船为例对海上地震数据采集的连续记录的过程加以解释说明。

如图3所示，主船的导航系统采用秒脉冲信号(pps)7记录时间，而连续记录系统需要采用与所述导航系统的相同的时间基准，以保证时间的一致性。所述主船的导航系统触发辅助震源船上的枪控系统响炮，同时接收来自所述枪控系统响炮的多个枪阵头段信息，将所述多个枪阵头段信息、响炮时间及炮号合并成多个导航头段9，并通过ftp协议传传输所述多个导航头段9。

所述连续记录系统基于所述导航系统的秒脉冲信号7记录时间，并采用所述segd记录方式，以设定的时间间隔(如5s)连续不停地记录原始地震信号，形成固定长度的原始segd记录文件8，并接收所述多个导航头段9。一旦所述连续记录系统接收到所述多个导航头段，根据采集要求的记录长度(如12s)，将所述原始segd记录文件8按照所述多个导航头段9内的各个所述导航头段中的响炮时间进行分割，以针对所述多个导航头段9，形成起始时间及持续长度与该导航头段的响炮时间及采集要求的记录长度相一致的混叠记录文件，。也就是说，从原始segd记录文件8中的相应的第一炮11的响炮时间点开始，截取其后12s记录长度的记录文件；再从原始segd记录文件8中的相应的第二炮12的响炮时间点开始，截取其后12s记录长度的记录文件；对第三炮13、第四炮14等等的处理也是如此，于此不再赘述。最终，再将各段记录文件与相应的导航头段进行合并以形成混叠记录文件10。该混叠记录文件10中，第二炮12的响炮时间发生在第一炮11的记录过程中，因此在第一炮11的记录文件的尾部会产生两炮记录的重合。其可在不影响施工效率的前提下，可获得更加密集的空间炮点分布，有利于提高地震资料品质。

若第三炮响炮后出现通讯故障，比如所述导航系统与所述连续记录系统之间出现通讯故障，所述导航系统不能传输第三炮相应的导航头段，所述连续记录系统虽然接收不到第三炮相应的导航头段，但仍以所述设定的时间间隔5s连续不停地记录第三炮相应的原始地震信号，形成相应的原始segd记录文件；当通讯恢复正常时，所述导航系统能够继续传输所述相应的导航头段至所述连续记录系统。对于传统的记录方式，由于导航系统需要将导航头段实时传输至传统记录仪器，若第三炮响炮后出现通讯故障，则所述导航系统不能将第三炮相应的导航头段传输至所述传统记录仪器，所述传统记录仪器就不能记录第三炮所对应的原始地震信号，那么第三炮所对应的原始地震信号就会丢失。而本发明中的所述导航头段不需要实时传输，可解决通讯故障造成的丢炮问题，节约时间，提高了施工效率。

如图4所示，对所述混叠记录文件进行分离，以输出所分离的常规地震记录。在所述连续记录系统中的共检波器域处提取所述混叠记录文件中的有效信号，并将所述述混叠记录文件被分离所述有效信号之后的信号作为所述串扰噪声；利用所述串扰噪声、所述响炮时间及震源的远场子波信息重构出串扰噪声模型；然后从混叠记录文件中减去串扰噪声模型，以得到常规地震记录。接着，检测所述剩余串扰噪声的能量是否低于其预设值，同时将所述常规地震记录与所提取的有效信号进行匹配，检测有效波泄露是否低于预设值。在所述剩余串扰噪声与所述有效泄露均低于相应的预设值的情况下，输出所分离的常规地震记录；否则，继续重复上述对所述混叠记录文件进行分离的操作，直至所述剩余串扰噪声及所述有效波泄露均低于相应的预设值为止，输出所分离的常规地震记录。该最小化有效波泄露及剩余串扰噪声的过程，既要最大程度减去所述常规地震记录中的串扰噪声，又要保证其自身的有效波不被损害。

本发明中的连续记录方法并不限制于本实施例中的多船宽方位作业的情况，还适用于常规作业。

2015年底及2017年8月在东海某区域地震采集，实施多船斜缆宽频宽方位三维地震采集时，均采用了本发明中的地震数据采集的连续记录方法。通过该方法的使用，炮间距由常规记录方式时的25米降低到18.75米，同作业条件下，震源覆盖次数提升33％。

综上所述，本发明可在不影响施工效率的前提下，获得更加密集的空间炮点分布，有利于提高地震资料品质；导航头段不需要实时传输，解决了通讯故障造成的丢炮问题，节约时间，提高了施工效率，兼顾了炮间距、记录长度和作业效率。相应地，本发明还提供一种存储介质，该存储介质存储计算机程序，该计算机程序被配置为执行上述连续记录方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。