一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法与流程

本发明涉及海洋地球物理勘探领域，更具体地说，涉及一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法。

背景技术：

随着海上油气勘探开发向深层发展，传统地震勘探方式已经无法满足深层新领域复杂地质构造成像的要求，尤其是深层古近系和中生界地层成像和构造落实，对目前海上地震勘探技术提出了新的挑战——必须进行高覆盖次数地震采集。

目前，常用的海上双源交替激发地震采集方式由于受作业船舶拖力、电缆长度、炮间距和资料记录长度等因素限制，三维地震资料的覆盖次数达到80次基本上已经是极限。近年试验成功的海上双源随机激发地震采集方式，已经将三维地震资料覆盖次数提高到了120次，理论上可以将地震资料覆盖次数提高到最大160次。该技术在一定程度上提高了深层地震资料的成像质量，但在构造复杂地区，地震资料覆盖次数仍需要进一步提高。

目前，国际流行的海上高覆盖次数地震采集方式，基本上局限于多方位角和宽方位角，但由于这些采集方式作业成本非常高，无法进行大面积推广应用，迫切需要研究经济可行的高覆盖次数地震采集新技术。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有技术缺陷，提供一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法，包括以下步骤：

s1、在多个震源中任选一震源为参考震源，在所述参考震源的移动方向上以预设起点开始每间隔第一距离的点为一激发开始位置；

s2、当所述参考震源的当前位置为所述激发开始位置，在所述参考震源自所述激发开始位置后继续移动的第二距离范围内错开时间随机激发所有震源；

s3、感测所有震源引发的地震波并产生相应的地震数据，获取所有震源对应的地震数据及所有震源的对应的激发时间，并记录在同一个记录道中。

优选地，在所述步骤s1中，所述多个震源包括设于主船的第一主震源和第二主震源，所述参考震源为所述第一主震源或第二主震源。

优选地，在所述步骤s1中，所述多个震源还包括设于辅船的至少一个第一辅震源和至少一个第二辅震源，所述第一辅震源和第二辅震源分别与所述参考震源保持第三距离。

优选地，所述至少一个第一辅震源和所述至少一个第二辅震源分别包括设于多个辅船的多个第一辅震源和多个第二辅震源，所述多个第一辅震源和所述多个第二辅震源与所述参考震源的所述第三距离相等或不相等。

优选地，所述第一辅震源和第二辅震源设置在所述参考震源的两侧方向和/或前后方向。

优选地，所述第三距离基于勘探区目的层地质情况而确定。

优选地，所述第一距离、第二距离基于勘探区目的层地质情况而确定。

优选地，所述第一距离为25米，所述第二距离为4米。

优选地，所述第一距离为18.75米，所述第二距离为3米。

实施本发明的一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法，具有以下有益效果：不改变地震采集作业船现有拖带方式，通过随机激发多震源，数倍提高地震采集覆盖次数，以满足深层复杂构造地震勘探的需要。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法的程序流程图；

图2是本发明一实施例中的勘探船作业拖带方式示意图；

图3是本发明一实施例中的震源激发方式示意图；

图4是本发明一实施例中记录地震信号数据示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的一种用于海上地震勘探的多源随机激发地震采集方法的程序流程图第一实施例中，包括以下步骤：

s1、在多个震源中任选一震源为参考震源，在所述参考震源的移动方向上以预设起点开始每间隔第一距离的点为一激发开始位置；具体的，作业船的拖带方式为一条地震作业主船，拖带左右两个空气枪震源和多条数字电缆；n条辅助震源船，这里n为大于0的自然数，每条辅助震源船拖带两个空气枪震源，分别排列于主船设定的位置。震源激发规则为选取其中一个震源为参考震源，在参考震源的移动方向上以预设起点开始每间隔第一距离s设置一个震源激发开始位置，可以理解，参考源的预设起点可以任意设置，在预设起点为首次激发的激发开始位置，然后在距离首次激发的激发开始位置后的第一距离s处，设置第二次激发的激发开始位置。依此类推，根据需要实现设定采集过程中的每个激发开始位置。

s2、当所述参考震源的当前位置为所述激发开始位置，在所述参考震源自所述激发开始位置后继续移动的第二距离范围内错开时间随机激发所有震源；具体的，当参考震源在行驶过程中到达预先设定的激发开始位置后，参考震源继续移动的第二距离δs范围内，所有的震源开始随机激发，这里需要注意的是，所有震源为错开时间激发，以保证在第二距离δs范围内的任意时间点，当在震源激发时，只有一个震源被激发。而在第二距离δs范围内，所有的震源都要完成激发。

s3、感测所有震源引发的地震波并产生相应的地震数据，获取所有震源对应的地震数据及所有震源的对应的激发时间，并记录在同一个记录道中。具体的，通过数字电缆上的地震传感器接收所有震源引发的地震波并产生相应的地震数据。可以理解地，地震传感器可以是任何类型的本领域已知的地球物理传感器。可以包括地震检波器和加速度计的粒子运动响应地震传感器、压力响应地震传感器、压力时间梯度响应地震传感器以及上述内容的组合等。通过数据记录系统记录震源激发的地震数据，将所有的震源的实际激发的时间都记录在同一个记录道中。可以理解，在每个激发开始位置，获取的地震数据个数为震源数量，相比于现有的在激发开始位置，获取的地震数据只有一个震源激发产生的地震数据，其获取的数据量成倍增加。以现有的测试震源设置方式，即一个主船搭配n条辅助震源船时，每个记录道同时记录所有震源随机激发的2(n+1)炮数据。在不改变现有宽方位地震作业拖带方式和观测系统情况下，实现多源随机激发，效率高；在相同作业时间，采集数据量增加2n+1倍，目的层数据覆盖次数增加2n+1倍，深层资料成像效果变好；获得相同覆盖次数的数据量，施工成本是现有宽方位地震采集的1/(2(n+1))。

进一步的，在所述步骤s1中，所述多个震源包括设于主船的第一主震源和第二主震源，所述参考震源为所述第一主震源或第二主震源。具体的，震源的设置可以将地震作业主船上的震源即第一主震源和第二主震源中的任意一个作为参考震源，可以理解，由于主船上的第一主震源和第二主震源相对于主船的位置为固定的，在以参考震源的位置设定激发开始位置时，也可以理解为根据主船的行驶位置设定激发开始位置。

进一步的，在所述步骤s1中，所述多个震源还包括设于辅船的至少一个第一辅震源和至少一个第二辅震源，所述第一辅震源和第二辅震源分别与所述参考震源保持第三距离。具体的，多个震源配置还可以于地震作业主船配合的辅船，并在辅船上设置对应的震源，为了保证利用最小的资源达到最大的震源配置，辅船上一左一右的隔开设置第一辅震源和第二辅震源，第一辅震源和第二辅震源同时与参考源保持一定的距离即第三距离。

进一步的，所述至少一个第一辅震源和所述至少一个第二辅震源分别包括设于多个辅船的多个第一辅震源和多个第二辅震源，所述多个第一辅震源和所述多个第二辅震源与所述参考震源的所述第三距离相等或不相等。具体的，可以设置多个辅船，每个辅船均对应第一辅震源和第二辅震源，同时每一个第一辅震源和第二辅震源距离参考震源的第三距离可以为相等或者不相等的，例如，辅船与主船横向排开，那么多个第一辅震源和多个第二辅震源在横向向距离参考震源由近到远一一排开，在主船左右两边的第一辅震源和多个第二辅震源可以距离参考震源为相等的距离。

进一步的，所述第一辅震源和第二辅震源设置在所述参考震源的两侧方向和/或前后方向。具体的，考虑到辅船与主船的相对位置关系，辅助震源船的位置设定可以在地震作业主船的两侧方向或者前后方向，也可以在上述两个方向上同时均有排布，可以理解第一辅震源和第二辅震源与参考震源设置于辅助震源船与地震作业主船的位置一一对应。

进一步的，所述第三距离基于勘探区目的层地质情况而确定。具体的，辅助震源船与地震作业主船的距离可以根据勘探区目的层地质情况而确定，这样第一辅震源和第二辅震源分别与参考震源的第三距离也可以理解为可以根据勘探区目的层地质情况而确定。

进一步的，第一距离、第二距离基于勘探区目的层地质情况而确定。具体的，其中第一距离s为根据地质需求设计的炮间距，δs为根据采集要求设计的炮间距随机变化范围。例如第一距离s为25米，δs为4米。或者，第一距离s为18.75米，δs为3米。

具体的，以如图2所示的一种三船六源拖缆宽方位地震采集拖带方式示意图，以地震作业主船为参考点，每个sm设立一个激发开始位置，在激发开始位置后，地震作业主船和辅助震源船对应的震源开始激发，并在δsm距离内完成随机激发，图3是其对应的震源的随机激发方式示意图，图4是图3对应的随机激发地震数据炮集，炮集记录包含了六个震源随机激发的地震数据。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。