一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置的制造方法

一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置。所述方法包括以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数进行采集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据；对可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行数据剖分，获取每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录；利用全纪录的地面力信号数据对单炮振动记录中进行反褶积处理，获取高保真地震单炮数据记录。利用本发明中各个实施例，可以解决可控震源地震勘探相关法滑动扫描高效采集技术无法获得高保真地震数据的问题，实现了既保证了地震勘探原始数据的保真度、又保证了野外生产的施工效率。
【专利说明】
一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置
技术领域
[0001] 本发明涉及应用地球物理勘察中的地震勘探技术领域，尤其涉及一种可控震源滑 动扫描数据采集处理方法及装置。
【背景技术】
[0002] 地震勘探是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地 震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法，是钻探前勘测石油、天然气 资源、固体资源地质找矿的重要手段。地震勘探过程通常由数据采集、数据处理和地震资料 解释3个阶段组成。数据采集主要是指在野外观测作业中，是沿地震测线等间距布置多个检 波器来接收震源激发的地震波信号，数据处理的任务是加工处理野外观测所得地震原始资 料，将地震数据变成地质语言--地震剖面图或构造图，削弱干扰、提高信噪比和分辨率是 地震数据处理的重要目的。
[0003] 反褶积技术是消除地震记录中的地震子波、恢复反射系数最常用的方法之一。"滑 动扫描采集方法"是一种可控震源地震勘探高效采集方法，在此基础上发展而来的"独立同 步扫描（ISS)"以及"距离分离同步扫描(DSSS)"都是现有常用的可控震源地震勘探数据采 集方法。"滑动扫描采集方法"生产过程简单描述如下：多组可控震源分别位于不同的激发 点，当前一组可控震源Vi扫描作业时，下一组可控震源Vi+Ι同时扫描作业，同时扫描的多组 可控震源启振时间之差应大于记录长度（听时间）、小于扫描长度与记录长度之和;地震仪 器连续记录由于可控震源扫描作业引起的检波器的振动(地面振动），形成一个连续振动信 号记录S'（t);地震仪器按照不同组可控震源启振时间to把S'（t)连续切分成对应不同组可 控震源的振动记录3'1(〇、3'1 + 1(〇;扫描信号3(〇分别与3'1(〇、3'1 + 1(〖)做互相关处 理，获得对应不同组可控震源的（不同激发点的）单炮数据记录Xi(t)、Xi+l(t)。
[0004] 但，无论是"交替扫描采集方法"、"滑动扫描采集方法"，还是"独立同步扫描 (ISS)"和"距离分离同步扫描(DSSS)"，都是把可控震源扫描信号与检波器振动信号做互相 关处理，从而压缩振动信号获得单炮地震记录。互相关处理获得的单炮数据记录受扫描信 号本身的频率、相位等特征影响较大，不能够准确反映地下波阻抗界面的变化特征，不是保 真的地震记录。另一方面，由于多组可控震源是同步激发的，下一组可控震源产生的谐波干 扰(邻炮谐波干扰)在做互相关处理时，会在前一组可控震源的单炮数据记录中出现，从而 降低前一组可控震源单炮数据记录的信噪比。因此，现有技术中常用的滑动扫描采集方法 获取的数据在进行数据处理时仍然存在单炮数据记录不保真、谐波干扰严重的缺陷问题。

【发明内容】

[0005] 本发明目的在于提供一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置，可以解决 现有技术中利用可控震源滑动扫描采集技术无法获得高保真地震数据的问题。
[0006] 本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置是这样实现的：
[0007] -种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，所述方法包括：
[0008] 以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数据，所述待处理地震数 据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数进行采集获 取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据；
[0009] 对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行数据剖分，获取 每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录；
[0010] 利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行反褶积处理，获取 高保真地震单炮数据记录。
[0011] 优选的实施例中，所述预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参 数包括采用下述方式确定得出：
[0012] 相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于确定出 的最佳扫描长度；
[0013] 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。
[0014] 优选的实施例中，所述预设可控震源滑动扫描采集方法包括：
[0015] 在三维地震勘探中，采用下述设置实施方式获取待处理地震数据：
[0016] 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。
[0017] 优选的实施例中，所述全纪录的地面力信号包括采用下述方式计算得出：
[0018] 记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信号 四个特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控震源重 锤加速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：
[0019] Gj = miriam' + m丨 U ,
[0020] 公式中％是矢量地面力信号;mm、mP分别重锤质量与平板质量；、. 分别是矢 量重锤加速度与矢量平板加速度。
[0021 ]优选的实施例中，所述方法还包括：
[0022]在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执行可 控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面力信号被正常记录。
[0023] 优选的实施例中，采用下述设置方式获取单炮振动记录：
[0024] 每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。
[0025] 优选的实施例中，所述利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中 进行反褶积处理包括采用下式进行反褶积处理：
[0026]地面力信号Gf(t)替换褶积公式中的地震子波，得到如下公式：
[0027] X(t)=Gf(t)*R(t)
[0028] 求取算子(?/甸，使雄)，上述公式等号两边同时与g7伸褶积运算得 到：
[0029] Ο：1 (t)^X(t)= Gfif)-fR(t}= S(tj *R(〇= R(t)
[0030] R(t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，X(t)为可控震源振动信号记录 数据中的单炮振动记录。
[0031] 优选的实施例中，所述利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中 进行反褶积处理包括采用下式进行反褶积处理：
[0032]用乂(〇、&(〇、以〇以及0)((〇_、0(^(〇、0[?(0分别表示可控震源振动信号记录数 据中的单炮振动记录x(t)、地面力信号Gf(t)、反射系数序列R(t)频率域振幅与相位，采用 下述公式在频率域进行运算得到频率域反射系数序列9 R(f):
[0034] 0R(f) = 0x(f )-0Gf(f)
[0035] 对频率域反射系数序列0[?(0进行反傅氏变换得到时间域的反射系数序列。
[0036] -种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，所述装置包括：
[0037] 数据获取单元，用于以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数 据，所述待处理地震数据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动 时间参数进行采集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据；
[0038]剖分处理单元，用于对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间 进行数据剖分，获取每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录；
[0039]反褶积处理单元，用于利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中 进行反褶积处理，获取高保真地震单炮数据记录。
[0040] 优选的实施例中，所述装置包括：
[0041] 所述预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数包括采用下述 方式确定得出：
[0042]相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于确定出 的最佳扫描长度；
[0043] 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。
[0044] 优选的实施例中，获取待处理地震数据的所述预设可控震源滑动扫描采集方法包 括：
[0045]在三维地震勘探中，采用下述设置实施方式获取待处理地震数据：
[0046] 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。
[0047] 优选的实施例中，所述全纪录的地面力信号包括采用下述方式计算得出：
[0048] 记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信号 四个特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控震源重 锤加速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：
[0049] (7=所,""", + 削"""
[0050] 公式中是矢量地面力信号;mm、mP分别重锤质量与平板质量;L、&分别是矢 量重锤加速度与矢量平板加速度。
[0051 ]优选的实施例中，所述装置还包括：
[0052]质量监测处理单元，用于在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失 或中断的情况，则执行可控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面力信号 被正常记录。
[0053]优选的实施例中，所述剖分处理单元采用下述设置方式获取单炮振动记录：
[0054]每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。
[0055] 优选的实施例中，所述反褶积处理单元，包括基于下式进行反褶积处理：
[0056] 地面力信号Gf(t)替换褶积公式中的地震子波，得到如下公式：
[0057] X(t)=Gf(t)*R(t)
[0058] 求取算子使G扣*斯)，上述公式等号两边同时与G/尚褶积运算得 到：
[0059] 0；'α)^·Χ(?/= G/!(t)'* G^t)*R(t)=d(t) i:R(t)= R(t)
[0060] R(t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，X(t)为可控震源振动信号记录 数据中的单炮振动记录。
[0061 ] 优选的实施例中，所述反褶积处理单元，包括基于下式进行反褶积处理：
[0062]用乂(〇、&(〇、以〇以及0)((〇_、0(^(〇、0[?(0分别表示可控震源振动信号记录数 据中的单炮振动记录x(t)、地面力信号Gf(t)、反射系数序列R(t)频率域振幅与相位，采用 下述公式在频率域进行运算得到频率域反射系数序列9 R(f):
[0064] 0R(f) = 0x(f )-0Gf(f)
[0065] 对频率域反射系数序列0[?(0进行反傅氏变换得到时间域的反射系数序列。
[0066] -种可控震源滑动扫描地震数据采集方法，所述方法包括：
[0067] 采用下述方式确定可控震源滑动扫描地震数据采集的扫描信号、可控震源组之间 的距离、滑动时间参数：
[0068]相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于确定出 的最佳扫描长度;其中，在三维地震勘探中，不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述 最佳扫描长度；
[0069] 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。
[0070] 在采集地震数据记录时，同时记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信 号、可控震源平板加速度信号四个特征信号，其中，地面力信号采取百分之百全纪录的方 式；
[0071] 在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执行可 控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号。
[0072] 本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法及装置，可以在多组可控 震源在不同炮点开始滑动扫描工作时，地震记录仪记录检波器连续振动信号，并同步记录 每台可控震源地面力信号，获取采集的需要进行数据处理的待处理地震数据。利用地面力 信号采用反褶积方法压缩连续振动信号，从而获得不同炮点高保真地震单炮数据记录，同 时避免相关法滑动扫描谐波干扰问题。本申请提供的方法及装置，可以解决可控震源地震 勘探相关法滑动扫描高效采集技术无法获得高保真地震数据的问题，实现了既保证了地震 勘探原始数据的保真度、又保证了野外生产的施工效率。
【附图说明】
[0073]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0074]图1是本申请所述一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法一种实施例的方法流 程不意图；
[0075] 图2是本申请可控震源(二维)地震勘探高保真滑动扫描采集的一种野外施工示意 图；
[0076] 图3是本申请可控震源(二维)地震勘探高保真滑动扫描采集方法时-频域时序图；
[0077] 图4是本申请一种实施例获取的连续振动信号记录以及剖分后的振动信号记录示 意图；
[0078]图5是本申请可控震源(三维)地震勘探高保真滑动扫描采集的一种野外施工示意 图；
[0079]图6是本申请在获取全纪录的地面力信号中出现的三种状态:正常、丢失、中断示 意图；
[0080] 图7是本申请一种实施例应用场景中合成振动记录以及反褶积过程的示意图；
[0081] 图8是本申请可控震源高保真滑动扫描野外振动记录处理结果示意图；
[0082] 图9是本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置一种实施例的模块 结构示意图；
[0083] 图10是本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置另一种实施例的 模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0084] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护 的范围。
[0085]图1是本申请所述一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法一个实施例的方法流 程图。虽然本申请提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常 规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块 结构。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模 块结构不限于本申请实施例提供的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际 中的装置或数据处理系统应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构连接进 行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境）。
[0086]本发明提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法的实施过程中，融合了反 褶积技术、滑动扫描采集方法、可控震源地面力信号采集方法等，创新结合形成的新的可控 震源地震勘探采集处理的实施方案，利用地面力信号对剖分后的连续振动信号采用反褶积 运算获得高保真单炮数据记录，既保证了地震勘探原始数据的保真度、又保证了野外生产 的施工效率。具体的如图1所述，本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法的 一种实施例可以包括：
[0087] S1:以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数据，所述待处理地 震数据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数进行采 集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据。
[0088] 本申请提供的可控震源滑动扫描的数据采集处理方法是一种全新的可控震源地 震勘探方法，在实施该方法之前应当做好已有资料的分析论证工作，在分析论证的基础上 确定基本的扫描信号，野外对这一扫描信号做进一步验证试验。上述分析论证的过程与常 规采集方法论证是相同的，在本发明说明书中不做论述。但最终采集获取的地震数据可以 通过野外实验确定合适的采集参数后进行数据采集得到。因此，本申请所述一种可控震源 滑动扫描数据采集处理方法的一种实施例中，所述预先确定的扫描信号、可控震源组之间 的距离、滑动时间参数包括采用下述方式确定得出：
[0089] S101:相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于 扫描长度.
[0090] 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。
[0091] 具体的实施过程中，可以试验确定扫描信号以及可控震源组之间的距离、滑动时 间。
[0092] 在分析已有地震地质资料的前提下，结合地表踏勘工作，在工区内选择能够代表 地上、地下典型地震地质条件的二维地震测线(三维工区可以选择一束线）作为试验线。在 试验线上摆放足够的接收排列，同时接收的排列长度一般为最大炮检距离的三倍以上。
[0093] 首先试验确定扫描信号:一般情况下，扫描信号已经提前设计完成。野外开展扫描 信号的扫描频带、驱动幅度、扫描长度等的试验目的是为了测试可控震源的稳定性以及所 采用的扫描信号参数对施工效率的影响。这种试验可以选择在一到两个炮点上进行，固定 接收排列以及记录时间。测试一种参数时，必须保证其它参数不变，例如当测试不同驱动幅 度时，必须保证扫描频带、扫描长度不变。在做点试验的时候，必须记录可控震源的地面力 信号，利用地面力信号对检波器振动信号做反褶积处理，从而获得单炮数据记录，对单炮数 据记录做频谱分析、能量分析，在确保主要目的层反射波频带以及能量的情况下，同时保证 可控震源本身机械性能指标稳定的前提下，对扫描信号试验参数进行微调，最终确定全工 区采用的扫描信号，这一扫描信号一旦确定，则在全工区保持不变。
[0094] 可控震源组之间距离以及滑动时间的确定方式说明。滑动扫描过程中相邻可控震 源组之间的距离以及滑动时间的大小直接影响检波器振动记录的信噪比。本发明推荐相邻 可控震源组之间距离宜保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间宜大于扫描长度。这一 推荐比较保守，实际采用的距离大小、滑动时间的长短可以根据试验结果最终确定。对于三 维地震数据，可以首先选择一条试验线(或选择一束线），在保持滑动时间不变(一般固定滑 动时间为扫描长度)的前提下，两组可控震源在不同激发点同步滑动扫描，激发点距离由小 到大(从二分之一最大炮检距依次增加到两倍最大炮检距)依次变化，每次变化都要记录检 波器振动信号以及地面力信号，利用振动信号以及地面力信号获得单炮数据记录。分析这 些单炮数据记录的信噪比、频带宽度，邻炮干扰不严重影响主要目的层信噪比的最小的激 发点距就是最终选择的可控震源组间距离Lmin。固定可控震源组间距离，改变滑动时间 ("三分之二扫描长度"逐渐增加到"扫描长度与记录长度之和"）开展试验确定最佳滑动时 间。同样，每改变一次滑动时间，同样记录振动信号以及地面力信号，从而获得反褶积单炮 数据记录。分析不同滑动时间对应的单炮数据记录，同样以邻炮干扰不严重影响主要目的 层信噪比的最短的滑动时间作为最佳滑动时间Tmin。当然，滑动时间的选择还可以要考虑 生产效率与观测系统覆盖次数，例如如果覆盖次数是以往采集方法的四倍以上，那么滑动 时间可以在最佳滑动时间基础上缩短三分之一，以提高生产效率。因此，本申请的另一种实 施例中，在三维地震勘探中，所述预设可控震源滑动扫描采集方法可以包括：
[0095] S102:在三维地震勘探中，可以采用下述设置实施方式获取待处理地震数据：
[0096] 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。
[0097] 当然，具体的可控震源滑动扫描采集方法可以根据设计或者现场需求进行其他参 数的设定调整。
[0098]本申请待处理地震数据采集野外施工与"滑动扫描采集方法"野外施工类似，也需 要地震仪器记录检波器连续振动信号。图2是本申请可控震源(二维)地震勘探高保真滑动 扫描采集的一种野外施工示意图，如图2所示，对于二维地震勘探而言，两组可控震源V1、V2 分别位于两个的激发点〇!11、〇11，〇 111、〇11之间距离大小采用上述确定的值可控震源组间距离 Lmin;假设可控震源VI启振时刻为TOVIDm，当VI作业时间为TOVIDm+Tmin时，可控震源V2启 振;假设V2启振时刻为T0V2Dn，当V2作业时间为T0V2Dn+Tmin时，可控震源VI完成在激发点 Dm的扫描作业，移动到激发点D(m+1)并启振扫描作业;假设VI在Dm+1启振时刻为T0VlD(m+ 1)，当VI作业时间为T0VlD(m+l)+Tmin时，可控震源V2完成在激发点Dn的扫描作业，移动到 激发点D(n+1)并启振扫描作业，启振时间为T0V2D(n+l);两台可控震源循环交替完成整条 二维地震测线的施工生产。
[0099] 上述生产过程也可以用图3所示时-频域时序图表示，这里假设两台可控震源采用 相同的扫描信号：6-76Hz线性升频扫描信号、扫描长度Tl = 16s、滑动时间Tmin=16s、记录 长度Tr(听时间）=6s。当VI在Dm启振后（T0VlDm = 0s)第16s时，V2在Dn启振(T0V2Dn = 16s); 第32s时，VI已经完成在Dm的扫描并已经移动到D(m+1)并在第32s时开始启振(T0VlD(m+l) = 32s);第48s时，V2已经完成在Dn的扫描并已经移动到D(n+1)并在第48s时开始启振 (T0V2D(n+l)=48s);两台可控震源循环交替完成整条测线的施工生产。
[0100] 上述施工过程中，所有可控震源在生产中使用相同的扫描信号并采集记录每台 (每组)可控震源激发时对应的地面力信号。地震记录仪连续记录两台可控震源激发产生的 地面振动信号，这一信号由检波器Ri获得并通过数据传输系统传输到地震仪器主机Iz，并 记录到数据存储介质Di中，形成的振动信号如图4中（a)所示，是一个连续的振动信号记录 S'（t)。图4是本申请一种实施例获取的连续振动信号记录以及剖分后的振动信号记录示意 图；
[0101]对于三维地震勘探，我们可以把三维工区划分成不同的片区，每一个片区由一组 或两组可控震源负责扫描施工。图5是本申请可控震源(三维)地震勘探高保真滑动扫描采 集的一种野外施工示意图，如图5,我们把工区划分为四个区域，每个区域由一组可控震源 负责扫描施工，整个工区使用5组可控震源(￥1、￥2^3、￥4)同步扫描作业，4组可控震源均采 用相同的扫描信号，相邻可控震源的距离应大于或等于Lmin，相邻可控震源滑动时间应大 于或等于Tmin，但是不相邻的可控震源之间（例如VI与V3之间）滑动扫描时间可以小于 Tmin，这种滑动扫描施工作业规定既保证了高保真反褶积处理的资料品质，又提高了生产 效率。三维地震勘探高保真滑动扫描采集中，不同组可控震源也采用相同的扫描信号，并记 录每台可控震源的地面力信号，地震仪器记录连续的地面振动信号，振动信号记录面貌与 图4中(a)S'（t)类似，由于三维排列较多，振动信号面貌会复杂一些。
[0102] 地震记录仪器发展到今天，具备了连续不间断记录的能力，如果没有人为因素或 不可抗拒的自然因素，理想状况下当今的地震记录仪器可以实现整个施工期的连续采集。 每个项目可以根据施工安排确定连续记录的时间，要综合考虑施工人员轮休、仪器装备维 护、记录系统更换充电、资料处理能力、施工时窗等要因素。
[0103] 本申请实施例中，可以以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数 据，所述待处理地震数据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动 时间参数进行采集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据。
[0104] S2:对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行数据剖分， 获取每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录。
[0105] 本申请提供的可控震源滑动扫描的数据采集处理方法包括一种高效的地震数据 采集方法，该方法在野外必须采用连续记录的方式以提高生产效率。可控震源交替滑动扫 描激发生产，仪器连续记录不同组可控震源扫描产生的地面的振动而形成一张连续的记 录，如图4中（a)所示S'（t)的振动信号记录。本申请的所述方法的一种实施例中，采用下述 设置方式获取单炮振动记录：
[0106] S201:每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。
[0107] 具体的可以需要把S'（t)剖分成与不同激发点〇111、〇11、0(111+1)、0(11+1)对应的振动 信号记录，这些记录从四组可控震源启振时刻!'(^1〇111、1'(^2〇11、1'(^10(111+1)、1'(^20(11+1)开 始剖分，振动记录的长度等于扫描信号扫描长度T1与记录长度Tr之和，图三实例中振动记 录长度为22s。
[0108] 每组记录中排列范围限定在观测系统定义的对应四个激发点的排列范围。对所述 可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行数据剖分，可以获取每组可控震 源对应的激发点的单炮振动记录。具体的例如按照上述方式剖分后的振动信号记录就是每 组可控震源对应的激发点的振动记录，如图4中（b)所示的记录S'Dm(t)到图4中（e)所示的 记录S'D(n+l)(t)分别对应激发点〇!11、〇11、0( 111+1)、0(11+1)处的单炮振动信号记录。高保真处 理时可以使用四组可控震源地面力信号与3'0111(〇、3'011(〇、5'0( 111+1)(〇、5'0(11+1)(〇运 算获得压缩后的单炮振动记录。
[0109] S3:利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行反褶积处理， 获取高保真地震单炮数据记录。
[0110]可控震源扫描信号是频率、振幅随时间变化的连续长信号，这一信号经过"可控震 源-大地系统"后携带地下地层及流体(包括油气信息）信息传播到地面并被地震仪器记录 下来。记录下来的振动信号也是一个复杂的长信号，其频率、振幅也随着时间而变化;振动 信号不能直观反映地震波场与地层波阻抗以及地震波传播速度、传播距离之间的关系，需 要把长的信号压缩成短的记录才能反映这些关系。通常情况下，需要把扫描信号与振动信 号相关处理而得到一个压缩后的信号，或称单炮数据记录。单炮数据记录的时间等于地震 波场在地层中的传播距离与速度之商，单炮上的反射、折射信息对应地下地层波阻抗界面。 可控震源相关单炮或相关资料的主要问题是:相关子波实际上是一种互相关子波，零相位 子波的假设只是一种近似；由于大地的滤波作用和震源畸变，扫描信号与地面力信号差异 较大，加大了相关子波的旁瓣、降低了资料的分辨率;单炮资料频谱特征受扫描信号影响较 大，是不保真的记录，不能真实反映地层波阻抗及流体等特征。
[0111] 本申请实施例中为了提高单炮数据记录的保真度，可以用褶积算法代替相关算法 实现振动信号的数据压缩。可用可控震源地面力信号代替理论的扫描信号压缩振动信号， 用反褶积算法获得的单炮数据记录，理论上可以近看成仅仅含有地层吸收衰减等因素的反 射系数脉冲响应序列，是具有较高保真度的单炮资料。
[0112] 本申请实施例提供的方法，获得的剖分后的振动信号含有不同组可控震源激发生 成的地层响应，因此使波场更加复杂。在野外施工过程中，在确定同步激发相邻可控震源之 间的距离以及滑动时间时，已经充分考虑了同步激发可控震源之间的影响，因此在多数情 况下，反褶积运算时可以忽略相邻可控震源对本炮振动信号的影响。对于二维地震勘探，如 果的确无法消除相邻可控震源的影响，那么可以采用带通滤波方法消除邻炮可控震源对本 炮振动信号的影响。例如，加入图4的振动记录S'Dn(t)受到S'Dm(t)以及S'D(m+l)(t)的干 扰，S'Dm(t)对S'Dn(t)的影响仅仅限制在初始6s范围内，仅仅是72Hz的信号影响了本炮S' Dn(t)的6-39Hz频带范围内的信号，这样可以设计一个滤波器消除本炮S'Dn(t)初始6s内的 72Hz信号就可以了；同样，S'D(m+l)(t)对S'Dn(t)的影响仅仅局限在振动信号结束的6s范 围内，6-39HZ频带范围内的信号影响了本炮72Hz的信号，这样可以设计一个滤波器消除本 炮S'Dn(t)振动信号记录最后6s内的6-39HZ频带范围内的信号就可以了。对于三维地震勘 探高保真滑动扫描采集，不必考虑邻炮对本炮振动信号的影响，较高的覆盖次数或后期不 同去噪方法完全能够消除这些干扰。
[0113] 褶积模型是地震勘探的理论基础，地震记录X(t)可以表示如下：
[0114] X(t)=W(t)*R(t)+n(t) (1)
[0115] 公式（1)中X(t)代表地震记录，或检波器接收到的振动信号;W(t)代表地震子波;R (t)代表地下反射界面反射系数，n(t)噪音;*代表褶积运算。W(t)可以表示如下：
[0116] W(t)=d(t)*G(t)*I(t) (2)
[0117] 公式(2)中d(t)代表炸药震源激发子波;G(t)代表大地滤波器;I(t)代表地震仪器 滤波器。
[0118] 反褶积技术是消除地震记录中X(t)中的地震子波、恢复反射系数R(t)的最常用的 方法之一。在利用反褶积之前，需要对地震记录X(t)做预处理，包括球面扩展补偿、去噪、地 表一致性补偿等等，这样基本消除了公式（1)及公式(2)中的n(t)、G(t)对W(t)影响。现代地 震仪器的动态范围大、灵敏度高加上严格的施工管理，使I(t)对W(t)影响非常小，因此可以 忽略I(t)对W(t)的影响。在预处理之后，公式（1)可以简化如下：
[0119] X(t)=d(t)*R(t) (3)
[0120] 对于炸药震源，可以从地震记录中提取d(t)，并求取一个算子cTHt)，使cKthcf1 (t)=S(t)，那么，公式⑶等号两边同时与cf1⑴裙积运算，过程如下：
[0121] d_1(t)*X(t) = d_1(t)*d(t)*R(t) = 5(t)*R(t) = R(t) (4)
[0122] 算子(^(t)就是反褶积算子，公式(4)的过程就是反褶积过程。对于可控震源，d(t) 就是地面力信号Gf(t)，如果能够记录到地面力信号Gf(t)，那么就能够直接求取算子叫， 使G/仿*G/仲=0'勿，从而完成如公式(4) 一样的反褶积运算，获得反射系数序列R(t)。
[0123] 另外，关于野外100%记录地面力信号以及地面力信号进行实时质量监控：
[0124] 常规的滑动扫描采集方法在生产中往往不需要100%记录可控震源地面力信号。 在高保真滑动扫描采集过程中，生成单炮记录需要可控震源地面力信号，因此要求100%记 录地面力信号，及全纪录的地面力信号。由于无线通讯或可控震源电控箱体的故障，会使地 面力信号出现丢失或畸变的现象，因此仅仅记录并监控地面力信号是不够的，在生产过程 中，往往记录"地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信 号"这四个特征信号。其中参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;利用公式(5)可以 使用可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信号估算地面力信号，这个估算值是 基于重锤及平板(尤其是平板)是刚性结构的前提下进行计算的。工业界通常采用记录可控 震源平板与重锤加速度从而通过矢量求和计算获得地面力信号：
[0125] Gf ^mman, +ιη,αμ ⑶.
[0126] 公式(5)中g是矢量地面力信号;mm、mP分别重锤质量与平板质量;^、I分别是 矢量重锤加速度与矢量平板加速度。
[0127] 不难看出，在生产中需要同时记录"参考信号、地面力信号、重锤加速度信号、平板 加速度信号"这四种特征信号，只有这样才能完全保障计算所有地面力信号的准确性。以工 业界普遍采用的Sercel仪器说明四种特征信号的记录过程，Ser Cel-VE432电控箱体记录及 采集地面力信号需要用到无线采集站LAUR(Line Acquisition Unit Remote)等设备。可控 震源DSD箱体一致性接口输出的参考信号、地面力信号、重锤加速度信号、平板加速度信号 分别连接到4个不同的采集站上，再与LAUR进行连接，LAUR将采集到的四种特征信号通过无 线方式发送到无线中继站LRU(Line Remote Unit)，LUR通过有线方式将数据送入到仪器并 记录到中央记录单元中。LUR也可以直接连接到仪器上，也还可以连接到排列上的任何单元 之间。LAUR在接通电源后可以自动寻找与其具有相同CELL(蜂窝）号的LRU进行无线通讯。两 个LRU分别连接到了排列的不同位置，不同的LAUR可以与任何一个LRU进行无线通讯。但LRU 是通过不同的CELL号以中心频率来控制与其相联系的LAUR的，故当更改了LRU的CELL号和 中心频率后，之前与其保持通讯的LAUR的CELL号和发射频率也会随之进行改变。因此，本申 请所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法的另一种实施例中，所述全纪录的地面 力信号包括采用下述方式计算得出：
[0128] S103:记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速 度信号四个特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控 震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：
[0129] Gf …α,η+??,
[0130] 公式中是矢量地面力信号;mm、mp分别重锤质量与平板质量;咖、.分别是矢量 重锤加速度与矢量平板加速度。
[0131] 在生产过程中，对采集到的地面力信号或四种特征信号进行质量监控，以保证这 四种特征信号记录的准确性、完整性。一般情况下，地震仪器本身会配置质量控制系统，例 如Sercel仪器配备的SQC-PR0可以对每一炮地面力信号进行实时质量控制，如图6所示。图6 中（a)所示的是正常的力信号，图6中（b)所示的是力信号丢失的情况，图6中（c)所示的是力 信号发生了中断。如果地面力信号丢失或中断的情况，可控震源需要重新激发放炮、重新记 录地面力信号，直到地面力信号被正常记录。当然，仪器本身配置的实时质量控制软件一般 不能满足"可控震源地震勘探高保真滑动扫描采集方法"生产实时质量控制的需要，因此需 要根据不同的仪器及其输出特征信号的格式编写对应的实时质控软件，编写的软件能够实 时接收并显示四种特征信号的时间域波形、相位特征等就能满足实时质量监控的需要。因 此，本申请所述一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法的另一种实施例中，所述方法还 可以包括：
[0132] 在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执行可 控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面力信号被正常记录。
[0133] 本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法中，可以把上述公式(3) 中d(t)用地面力信号Gf(t)替换，那么有如下公式：
[0134] X(t)=Gf(t)*R(t) (6)
[0135] 求取算子吏求取算子G/W，使上述公式 等号两边同时与阳褶积运算，则上述公式(4)可以改写如下：
[0136] G,：i(t)*X(t)= G, '(t)* G/(tf R(t)= S(t) *-R(t)= R(t) (?)
[0137] 公式(7)的运算过程就是反褶积过程，就是可控震源振动信号高保真处理过程，R (t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，即近似的仅含有地层吸收衰减等因素的 反射系数脉冲响应序列，是具有较高保真度的单炮资料。
[0138] 当然，这一处理过程也可以在频率域进行。具体的可以用X(f)、Gf(f)、R(f)W&0x (〇_、0<^(〇、0[?(0分别表示乂(0、&(0、以0频率域振幅与相位，那么公式(6)或（7)可以 表示如下：
[0140] 0R(f) = 0x(f)-0Gf(f) (9)
[0141] 公式(8)中η是白噪，这样可以避免由于Gf(f)低频、高频存在零值点造成解的不稳 定。
[0142] 下面通过图示再进一步说明上述实施过程及本发明的实施效果。这里假设扫描信 号在传播到地下时没有发生畸变，扫描信号与地面力信号相同。
[0143] 图7是本申请一种实施例应用场景中合成振动记录以及反褶积过程的示意图。其 中，图7中（a)是线性升频扫描信号，扫描长度是2s，扫描频率8-84HZ，扫描斜坡0.5s;图7中 (b)是地下反射系数系列R(t)，一共有五个反射界面。图7中(a)与图7中（b)褶积运算合成一 道可控震源振动记录X(t)，如图7中（c)所示。图7中（d)是地面力信号的频谱G f(f)，图7中 (e)是地面力信号频谱的反因子1/Gf(f)，图7中（f)是使用反因子1/G f(f)与振动记录X(t)在 频率域做反褶积运算并变换到时间域后获得的反射系数序列R'（t)，对比R(t)与R'（t)，不 难发现反褶积运算是正确的。把如图7中（c)振动记录加10%的白噪得到图7中（g)所示的X' (t)，利用反因子1/Gf(f)与X'（t)在频率域做反褶积运算并把结果转换到时间域得到图7 (h)所示的反射系数序列R"（t)，对比R"（t)与R(t)，结果说明即便可控震源振动信号中存在 较强噪音，利用反褶积也能够较好压缩振动信号获得反射系数序列，这种方法具有较好的 适应性。
[0144] 图8是本申请可控震源高保真滑动扫描野外振动记录处理结果示意图。图8中（a) 是可控震源高保真滑动扫描野外振动记录处，使用的扫描信号为线性升频信号，扫描频率 为1.5-84HZ，扫描长度以及滑动时间都为12s，记录时间（听时间）为6s。图8中（a)的振动记 录长度为18s，可以看到振动记录初至模糊、信噪比很低，尤其是12s以后受到下一炮的严重 干扰。图8中（b)是利用地面力信号对图8中（a)做反褶积运算得到的压缩后的单炮记录，可 以看到初至起跳干脆，接近最小相位;单炮记录信噪比有显著提高，振动记录得到非常好的 压缩。
[0145] 由上述可以看出，本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，可以 在多组可控震源在不同炮点开始滑动扫描工作时，地震记录仪记录检波器连续振动信号， 并同步记录每台可控震源地面力信号，获取采集的需要进行数据处理的待处理地震数据。 利用地面力信号采用反褶积方法压缩连续振动信号，从而获得不同炮点高保真地震单炮数 据记录，同时避免相关法滑动扫描谐波干扰问题。本申请提供的方法，可以解决可控震源地 震勘探相关法滑动扫描高效采集技术无法获得高保真地震数据的问题，实现了既保证了地 震勘探原始数据的保真度、又保证了野外生产的施工效率。
[0146] 基于本申请上述所述一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，本申请还提供一 种可控震源滑动扫描数据采集处理装置。图9是本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据 采集处理装置一种实施例的模块结构示意图，如图9所示，所述装置可以包括：
[0147] 数据获取单元101，可以用于以预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理 地震数据，所述待处理地震数据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距 离、滑动时间参数进行采集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数 据；
[0148] 剖分处理单元102,可以用于对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组 启振时间进行数据剖分，获取每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录；
[0149] 反褶积处理单元103,可以用于利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振 动记录中进行反褶积处理，获取高保真地震单炮数据记录。
[0150] 本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，可以在多组可控震源在 不同炮点开始滑动扫描工作时，地震记录仪记录检波器连续振动信号，并同步记录每台可 控震源地面力信号，获取采集的需要进行数据处理的待处理地震数据。利用地面力信号采 用反褶积方法压缩连续振动信号，从而获得不同炮点高保真地震单炮数据记录，同时避免 相关法滑动扫描谐波干扰问题。本申请提供的方法及装置，可以解决可控震源地震勘探相 关法滑动扫描高效采集技术无法获得高保真地震数据的问题，实现了既保证了地震勘探原 始数据的保真度、又保证了野外生产的施工效率。
[0151] 当然，如前所述，本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置一种实 施例中，所述预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数可以包括采用下 述方式确定得出：
[0152] 相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于确定出 的最佳扫描长度；
[0153] 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。
[0154] 以及在其他的实施例中，获取待处理地震数据的所述预设可控震源滑动扫描采集 方法可以包括：
[0155] 在三维地震勘探中，采用下述设置实施方式获取待处理地震数据：
[0156] 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。
[0157] 以及，所述全纪录的地面力信号包可以包括采用下述方式计算得出：
[0158] 记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速度信号、可控震源平板加速度信号 四个特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控震源重 锤加速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：
[0159] G, +mpa,,
[0160] 公式中δ；是矢量地面力信号;mm、mP分别重锤质量与平板质量;L、'分别是矢 量重锤加速度与矢量平板加速度。
[0161]具体的待处理数据采集获取中地震数据参数设置、地面力信号采集的处理实施过 程可以参数上述方式相关实施例的描述，在此不做赘述。
[0162] 图10是本申请提供的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置一种实施例的模 块结构示意图，如图1 〇所示，所述装置可以包括：
[0163] 质量监测处理单元104,可以用于在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信 号丢失或中断的情况，则执行可控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面 力信号被正常记录。
[0164] 另外，所述装置的其他可选实施例中，所述剖分处理单元可以采用下述设置方式 获取单炮振动记录：
[0165] 每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。
[0166] 以及，所述反褶积处理单元具体的反褶积处理过程可以包括基于下式进行反褶积 处理：
[0167] 地面力信号Gf(t)替换褶积公式中的地震子波，得到如下公式：
[0168] X(t)=Gf(t)*R(t)
[0169] 求取算子分z㈨，使G而*上述公式等号两边同时与(?/伸褶积运算得 到：
[0170] Gi!(V*X(0= Gi：(t)^ G,itf'R(t)= S(t) *R(tj= R(t)
[0171] R(t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，X(t)为可控震源振动信号记录 数据中的单炮振动记录。
[0172] 其他的实施例中，所述反褶积处理单元可以包括基于下式进行反褶积处理：
[0173]用乂(〇、&(〇、以〇以及0)((〇_、0(^(〇、0[?(0分别表示可控震源振动信号记录数 据中的单炮振动记录x(t)、地面力信号Gf(t)、反射系数序列R(t)频率域振幅与相位，采用 下述公式在频率域进行运算得到频率域反射系数序列9R(f):
[0175] 0R(f) = 0x(f)-0Gf(f)
[0176] 对频率域反射系数序列0[?(0进行反傅氏变换得到时间域的反射系数序列。
[0177] 本发明提供的一种可控震源滑动扫描集的数据处理方法及装置的实施过程中，融 合了反褶积技术、滑动扫描采集方法、可控震源地面力信号采集方法等，创新结合形成的新 的可控震源地震勘探采集处理的实施方案，利用地面力信号对剖分后的连续振动信号采用 反褶积运算获得高保真单炮数据记录，可以解决可控震源地震勘探相关法滑动扫描高效采 集技术无法获得高保真地震数据的问题，既保证了地震勘探原始数据的保真度、又保证了 野外生产的施工效率。
[0178] 基于上述描述，本申请可以提供一种可控震源滑动扫描地震数据采集方法，可以 实现高效地震勘探的数据采集，在数据采集记录时特意100%记录地面力信号，并为后续获 取高保真单炮数据记录提供可靠的采集数据。具体的本申请的提供的一种可控震源滑动扫 描地震数据采集方法可以包括：
[0179] S11:采用下述方式确定可控震源滑动扫描地震数据采集的扫描信号、可控震源组 之间的距离、滑动时间参数：
[0180]相邻可控震源组之间距离保持在三分之二最大炮检距以上，滑动时间大于确定出 的最佳扫描长度;其中，在三维地震勘探中，不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述 最佳扫描长度；
[0181]所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根 据对实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号；
[0182] S22:在采集地震数据记录时，同时记录地面力信号、参考信号、可控震源重锤加速 度信号、可控震源平板加速度信号四个特征信号，其中，地面力信号采取百分之百全纪录的 方式；
[0183] S33:在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执 行可控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号。
[0184] 上述提供的地震数据采集方法具体的实施的方式可以参考上述方法或装置实施 例的相关说明，在此不做赘述。
[0185] 虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创 造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤 执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可 以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处 理的环境）。
[0186] 上述实施例阐明的单元、装置或模块，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由 具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别 描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现， 也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现，例如可以将存储器分成 模板仓库和标签仓库，分别存储邮件模板和设置的结构标签、变量标签等。
[0187] 本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完 全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程 逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种 硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或 者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件 部件内的结构。
[0188] 本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序 模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组 件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中， 由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可 以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
[0189] 通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可 借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质 上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品 可以存储在存储介质中，如R0M/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施 例的某些部分所述的方法。
[0190] 本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部 分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众 多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或 便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设 备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
[0191] 虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和 变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的 精神。
【主权项】
1. 一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述方法包括： W预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数据，所述待处理地震数据包 括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数进行采集获取的 可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据； 对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行数据剖分，获取每组 可控震源对应的激发点的单炮振动记录； 利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行反權积处理，获取高保 真地震单炮数据记录。2. 如权利要求1所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述预 先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数包括采用下述方式确定得出： 相邻可控震源组之间距离保持在Ξ分之二最大炮检距W上，滑动时间大于确定出的最 佳扫描长度； 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根据对 实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。3. 如权利要求2所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述预 设可控震源滑动扫描采集方法包括： 在Ξ维地震勘探中，采用下述设置实施方式获取待处理地震数据： 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。4. 如权利要求2所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述全 纪录的地面力信号包括采用下述方式计算得出： 记录地面力信号、参考信号、可控震源重键加速度信号、可控震源平板加速度信号四个 特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控震源重键加 速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：公式中是矢量地面力信号;mm、化分别重键质量与平板质量;；W分别是矢量重键 加速度与矢量平板加速度。5. 如权利要求4所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述方 法还包括： 在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执行可控震 源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面力信号被正常记录。6. 如权利要求1-5中任意一项所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特 征在于，采用下述设置方式获取单炮振动记录： 每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。7. 如权利要求6所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述利 用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行反權积处理包括采用下式进 行反權积处理： 地面力信号Gf(t)替换權积公式中的地震子波，得到如下公式： X(t) =Gf (t)*R(t) 求取算子巧?如使巧似*巧伯=雌Λ上述公式等号两边同时与巧伯權积运算得到：R(t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，X(t)为可控震源振动信号记录数据 中的单炮振动记录。8. 如权利要求6所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理方法，其特征在于，所述利 用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行反權积处理包括采用下式进 行反權积处理： 用乂(門、6^門、3(門^及目<(門_、目^(門、目^門分别表示可控震源振动信号记录数据中 的单炮振动记录X(t)、地面力信号Gf(t)、反射系数序列R(t)频率域振幅与相位，采用下述 公式在频率域进行运算得到频率域反射系数序列0R(f):对频率域反射系数序列0R(f)进行反傅氏变换得到时间域的反射系数序列。9. 一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述装置包括： 数据获取单元，用于W预设可控震源滑动扫描采集方法采集获取待处理地震数据，所 述待处理地震数据包括采用基于预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间 参数进行采集获取的可控震源振动信号记录数据和全纪录的地面力信号数据； 剖分处理单元，用于对所述可控震源振动信号记录数据按照可控震源组启振时间进行 数据剖分，获取每组可控震源对应的激发点的单炮振动记录； 反權积处理单元，用于利用所述全纪录的地面力信号数据对所述单炮振动记录中进行 反權积处理，获取高保真地震单炮数据记录。10. 如权利要求9所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述 装置包括： 所述预先确定的扫描信号、可控震源组之间的距离、滑动时间参数包括采用下述方式 确定得出： 相邻可控震源组之间距离保持在Ξ分之二最大炮检距W上，滑动时间大于确定出的最 佳扫描长度； 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根据对 实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。11. 如权利要求10所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，获取 待处理地震数据的所述预设可控震源滑动扫描采集方法包括： 在Ξ维地震勘探中，采用下述设置实施方式获取待处理地震数据： 不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳扫描长度。12. 如权利要求10所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述 全纪录的地面力信号包括采用下述方式计算得出： 记录地面力信号、参考信号、可控震源重键加速度信号、可控震源平板加速度信号四个 特征信号，其中，所述参考信号用于比对、验证地面力信号的准确性;使用可控震源重键加 速度信号、可控震源平板加速度信号采用下述公式计算得出地面力信号：公式中技;是矢量地面力信号;mm、化分别重键质量与平板质量;^分别是矢量重键 加速度与矢量平板加速度。13. 如权利要求12所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述 装置还包括： 质量监测处理单元，用于在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中 断的情况，则执行可控震源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号，直到地面力信号被正 常记录。14. 如权利要求9-13中任意一项所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其 特征在于，所述剖分处理单元采用下述设置方式获取单炮振动记录： 每个单炮振动记录的长度等于扫描信号扫描长度与记录长度之和。15. 如权利要求14所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述 反權积处理单元，包括基于下式进行反權积处理： 地面力信号Gf(t)替换權积公式中的地震子波，得到如下公式： X(t) =Gf (t)*R(t) 求取算子G/似，使巧似*巧-伯=撕)，上述公式等号两边同时与巧抑權积运算得到：R(t)为对当前单炮振动记录恢复的反射系数序列，X(t)为可控震源振动信号记录数据 中的单炮振动记录。16. 如权利要求14所述的一种可控震源滑动扫描数据采集处理装置，其特征在于，所述 反權积处理单元，包括基于下式进行反權积处理： 用乂(門、6^門、3(門^及目<(門_、目^(門、目^門分别表示可控震源振动信号记录数据中 的单炮振动记录X(t)、地面力信号Gf(t)、反射系数序列R(t)频率域振幅与相位，采用下述 公式在频率域进行运算得到频率域反射系数序列0R(f):对频率域反射系数序列0R(f)进行反傅氏变换得到时间域的反射系数序列。17. -种可控震源滑动扫描地震数据采集方法，其特征在于，所述方法包括： 采用下述方式确定可控震源滑动扫描地震数据采集的扫描信号、可控震源组之间的距 离、滑动时间参数： 相邻可控震源组之间距离保持在Ξ分之二最大炮检距W上，滑动时间大于确定出的最 佳扫描长度;其中，在Ξ维地震勘探中，不相邻的可控震源之间滑动扫描时间小于所述最佳 扫描长度； 所述扫描信号包括，野外实施对扫描信号参数进行调试的地震数据采集试验，根据对 实验数据进行分析处理后确定出的全工区统一使用的扫描信号。 在采集地震数据记录时，同时记录地面力信号、参考信号、可控震源重键加速度信号、 可控震源平板加速度信号四个特征信号，其中，地面力信号采取百分之百全纪录的方式； 在记录地面力信号的过程中，如果出现地面力信号丢失或中断的情况，则执行可控震 源需要重新激发放炮、重新记录地面力信号。
【文档编号】G01V1/22GK106094024SQ201610453087
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】倪宇东, 邹雪峰, 雷云山, 杨国平
【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