一种用于宽带扫描的质量控制的方法以及相关装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本文所揭示的标的物的实施例通常设及用于地震勘测的数据处理，且更确切地 说，设及相对于由震源提供的能量的质量控制数据处理。
【背景技术】
[0002] 地震勘探设及勘测地下地质构造，例如，W将姪沉积物定位于地下储层中。勘测通 常设及将震源和地震传感器部署在预定位置处。源产生地震波，所述地震波传播到地质构 造中。地层的地下特征改变伴随的地震波的传播方向或其他特性。
[0003] 在反射地震学中，地震传感器检测地震波从地下特征或特征之间的界面的反射。 引起地震波的反射的特征的深度和水平位置通过测量地震波从震源行进到地震传感器所 花费的时间来进行估计。一些地震传感器对压力变化敏感（例如，水听器），并且其他地震 传感器对粒子运动敏感（例如，地震检波器、加速计）。传感器产生检测到的反射地震波的 地震数据。地震数据的分析随后可W指示姪沉积物的可能位置是否存在。
[0004] 一种类型的震源是脉冲能量源，例如，用于陆地勘测的炸药或用于海洋勘测的海 洋气枪。脉冲能量源产生在相对较短时间段内注入到±地中的相对大量的能量。另一种类 型的震源是与"可控震源"勘测结合使用的地震振动器。对于在陆地上进行的地震勘测，地 震振动器W比由脉冲能量源产生的信号相对低的能级将地震波传递到±地中。然而，由地 震振动器产生的能量持续相对更长的时间段。
[0005] 用于地震振动器的激励模式在本文中被称作"导频信号"，并且通常在地震勘测开 始前进行设计。导频信号经调谐（例如，在持续时间和带宽中）用于所勘测区域中的振动 器和±地的特定预测特征（例如，水分含量）。然而，在勘测点处的±地可W不具有那些特 征。实际特征与预测特征之间的差异可能会降低勘测数据的精度或有效性。由于勘测可能 非常耗时，因此存在确定所收集的数据是否足够精确的勘测进展的需要。该被称作"质量 控制"或"QC"。例如，需要比较地面力（由源施加到地面上的力）与导频信号之间，或一般 来说表示源的动作的源信号与导频信号之间的失真、相位和基本振幅。此外，与先前扫描的 8化至80化范围相比，可控震源技术的最新进展允许W下至1化且上至300化的频率设计 可控震源扫描。需要一种能够W允许可W由所属领域人员容易地解释的结果的方式在此频 率范围内分析地面力的改进的QC。还需要一种在低频上升和高频下降期间可用的QC。
[0006] 2011年7月28日公开的刘等人的第2011/0182143号美国专利申请公开案（其 全部内容W引用的方式并入本文中）描述了传统的地震数据质量控制设及出于根据剩余 迹线分类有噪声的或微弱的地震道的目的，将线性回归分析应用于地震数据。在迹线振幅 与传感器偏移中确定线性趋势。线性趋势用于展示原始发射聚集的地球物理学趋势并且允 许基于此趋势将迹线判定为微弱的或有噪声的。W此方式，出于构造滤波器W挡阻超出该 些阔值之外的有噪声的和微弱的迹线，阔值可W构造为在所确定趋势的上方和下方。然而， 此方案本身可W产生在所属领域中难W解释的噪声数据。其他方案设及在每个信号的对应 0.5s窗中将地面力信号与导频信号相比较。还参考2000年11月14日发布的霍克化ouck) 等人的第6, 148, 264号美国专利，该专利的全部内容W引用方式并入本文中。
[0007] 然而，所有该些方法不都会在低频和高频下产生良好的质量QC数据。因此，持续 需要分析由震源提供的能量W在勘测期间确定数据是否精确的方法。
【发明内容】
[000引根据实施例，存在一种确定与由震源提供的能量对应的质量控制量的方法，所述 方法包括：确定由震源引起的导频信号值F(t))的包络线；测量由震源提供的能量的源信 号；使用所确定的包络线将导频信号值F(t))和源信号标准化；W及在处理器中使用标准 化导频信号和标准化源信号确定质量控制量。
[0009] 根据另一实施例，存在一种具有所存储的计算机程序指令的有形的非暂时性计算 机可读媒体，当由处理器执行时，所述有形的非暂时性计算机可读媒体使处理器能够执行 确定与由震源提供的能量对应的质量控制量的方法，所述方法包括；确定由震源引起的导 频信号值F(t))的包络线；测量由震源提供的能量的源信号；使用所确定的包络线将导频 信号值F(t))和源信号标准化；W及使用标准化导频信号和标准化源信号确定质量控制 量。
[0010] 根据又另一实施例，存在一种经配置W实施用于确定与由震源提供的能量对应的 质量控制量的方法的控制机构，所述机构包括：存储装置，所述存储装置保持由震源引起的 导频信号值F(t))的数据；W及处理器，所述处理器连接到所述存储装置上并且经配置 使用所存储的数据确定导频信号值F(t))的包络线；测量由震源提供的能量的源信号；使 用所确定的包络线将导频信号值F(t))和源信号标准化；W及使用标准化导频信号和标准 化源信号确定质量控制量。
【附图说明】
[0011] 为了更完整地理解本发明，现结合附图参考W下描述，在附图中：
[0012] 图1是根据实施例的可控震源采集系统的示意图；
[0013] 图2是根据实施例的用于确定与由震源提供的能量对应的质量控制量的方法的 流程图；
[0014] 图3是示例性导频信号的曲线图；
[00巧]图4是图3的示例性导频信号的示例性包络线的曲线图；
[0016] 图5是示例性的所估计的或所测量的地面力信号的曲线图；
[0017] 图6是根据图3中示出的示例性导频信号计算出的示例性标准化导频信号的曲线 图；
[001引图7是使用图4中示出的包络线根据图5中示出的示例性地面力信号计算出的示 例性标准化地面力信号的曲线图；
[0019] 图8示出其中质量控制量是振幅差的质量控制曲线图的实例；
[0020] 图9示出其中质量控制量是相位差的质量控制曲线图的实例；
[0021] 图10示出其中质量控制量是失真的质量控制曲线图的实例；
[0022] 图11示出其中质量控制量是振幅差的质量控制曲线图的另一实例；化及
[0023] 图12是示出控制机构的组件W及相关组件的高级图表。
【具体实施方式】
[0024] 示例性实施例的W下描述参照附图。在不同附图中，相同参考标号表示相同或类 似的元件。W下详细描述并不限制本发明。为简单起见，关于地表地震勘测装置的术语和 结构论述W下实施例。然而，论述的实施例不限于该配置，而是可W用于其他类型的地震勘 测中，例如，拖曳式海洋勘测系统或海床缆线勘测系统。
[0025] 说明书通篇引用"一个实施例"或"实施例"意味着结合实施例描述的特定特性、 结构或特征包含在所揭示的标的物的至少一个实施例中。因此，术语"在一个实施例中"或 "在实施例中"在说明书各处的出现并不一定需要指代相同实施例。另外，在一个或多个实 施例中，特定特性、结构或特征可W任何合适方式组合。
[0026] 在此描述中，W将通常实施为软件程序的术语描述一些实施例。所属领域的技术 人员将容易地认识到，此类软件的等效物还可W构造在硬件、固件、微码或该些与彼此或与 软件的组合中。假定本文中描述所述系统和方法，则在本文中未具体示出、提出或描述的可 用于实施任何实施例的软件是常规的且在所属领域的普通技术人员所认识的范畴内。
[0027] 图1示出根据一些实施例的用于进行地震勘测的示例性基于陆地的可控震源采 集系统8。应注意，本文中所揭示的实施例同样适用于陆地或海洋振动源。系统8包含多个 震源10,所述震源中的一者在图1中描绘。震源10可W安装在卡车17或允许震源10的 移动的其他装置上。系统8包含位于表面的地震检波器，例如，〇1、〇2、和D4W及数据采 集系统14。在海洋勘测中，震源10可W拖曳在船的后方，并且拖曳在等浮电缆上的水听器 可W用于〇1、〇2、和D4来代替地震检波器。在整个本发明中，术语"目标"是指震源10将 能量传递到其中的地面、水或其他大体积物质。在示出的实例中，震源10包含地震振动器 96,所述地震振动器包含振动元件11和底板12。
[002引地震振动器96还包含致动器97 (作为实例，液压或电磁致动器），所述致动器响应 于导频信号（在图1中表示为"DF(t)")驱动振动元件11，W产生地震波15。振动元件11 禪合到与地表16接触的底板12上，因此来自振动元件11的能量禪合到地球上W产生地震 波15。
[0029] 地震振动器96可W包含感测装置13,所述感测装置具有传感器（例如，加速计）W测量底板12的运动。感测装置13可W安装或固定到底板12上。所测量到的底板12的 运动可W用于确定地面力，如下文所论述。
[0030] 在一个实例中，振动元件11包含在由DF(t)导频信号控制的频率和振幅下振荡的 反应物质。DF(t)信号的频率设定反应物质的振荡频率，并且一般来说振荡的振幅由DF(t) 信号的量值控制。DF(t)信号可W(例如）是正弦曲线，其振幅和频率随时间变化，使得致 动器97产生"扫描"，即在扫描期间在相应时间下包含多个频率的致动事件。在产生扫描的 过程中，DF(t)信号的频率可W在频率范围内（例如，有时一个频率）转变（并且因此反应 物质的振荡频率可W转变）。在