波场连续采集的观测系统设计方法

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种波场连续采集的观测系统设计方法。

背景技术

观测系统设计是地震采集的第一步，如何选择正确的观测系统至关重要，决定着地震采集成像的成败。目前观测系统设计形式主要是束状观测系统，采用的形式是几线几炮，例如40线6炮观测系统，纵向的接收道距较小，能够满足波场充分、连续采集的需求，而横向接收线距较大一般为150m-200m之间，接收线距较大，难以满足波场充分采集的需求，于是就采用较小的炮点距进行弥补，通过横向滚动实现波场的较为连续的采集，但是这种波场采集只是形式上的连续，并不能实现真正的连续采集，使得在OVT(OVT是一条炮线和一条接收线组成的十字交叉排列)道集中波场的不连续性就凸显出来，不利于波场的保真成像。

在申请号：201810818677.4的中国专利申请中，涉及到一种复杂构造区地震勘探数据采集观测系统评价方法，其特征在于，包括：根据历史地震数据和历史解释数据建立地质模型，利用网格间距离散化所述地质模型，得到网格地质模型；建立多套地震勘探数据采集观测系统；建立全波形反演模型的初始模型；利用多套地震勘探数据采集观测系统中的每一套地震勘探数据采集观测系统执行如下步骤：利用其中一套地震勘探数据采集观测系统对所述网格地质模型在时间空间域做有限差分正演模拟，得到模拟地震观测数据，所述模拟地震观测数据中包括正演参数；执行如下迭代步骤：利用同一套地震勘探数据采集观测系统和所述正演参数对所述初始模型做正演模拟，确定每个时刻炮点正向传播的地震波场和初始模型模拟数据；计算模拟地震观测数据和初始模型模拟数据之间的观测数据残差；利用所述初始模型，以观测数据残差的逆时数据作为检波点处的源进行正演模拟，确定不同时刻检波点残差的逆时传播波场；利用所述地震波场和所述逆时传播波场计算速度更新量；利用所述速度更新量更新所述初始模型；使用更新后的初始模型继续执行迭代步骤，直至速度更新量满足预设条件时迭代结束，得到反演速度模型；计算所述反演速度模型与所述网格地质模型每个网格的速度逼近程度和所述速度逼近程度的方差；将利用多套地震勘探数据采集观测系统得到多个方差进行比较，获得最小方差，所述最小方差对应的地震勘探数据采集观测系统为满足勘探要求的地震勘探数据采集观测系统。该专利采用正演模拟的方法，模拟出正演单炮，然后根据单炮数据进行反演速度模型，从反演出的速度模型与实际模型的残差对观测系统进行修正，反复迭代获得最佳的观测系统，也就是通过该观测系统模拟出的单炮进行速度模型反演结果，与实际模型相差最小。该发明的最大问题就是三维波动方程的模拟效率问题，三维波场模拟数据量极大，模拟一炮的时间通常几天时间，而对于目前常规工区的观测系统，工作量至少在2万炮左右，如果采用三维波场模拟，一天24小时不停的计算模拟，采用大型计算机，一年时间也模拟不完一种观测系统，而本方法旨在模拟完后通过反演修正不停的反复模拟，则这样的工作量更大，远远超过了目前所能承受的实际工作量，远远比野外实际工区采集时间要长，已经无法满足正确指导观测系统设计的需求。

为此我们发明了一种新的波场连续采集的观测系统设计方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对目前观测系统在波场采集中尚有波场不连续性问题而提出的新技术，能够满足下步波场采集充分性、连续性的需求的波场连续采集的观测系统设计方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：波场连续采集的观测系统设计方法，该波场连续采集的观测系统设计方法包括：步骤1，根据工区地质任务建立地质模型；步骤2，通过模拟及论证分析获得基本参数；步骤3，分析论证纵横向覆盖次数；步骤4，设计纵横向连续充分采集的观测系统；步骤5，对观测系统属性进行属性评价。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，根据地质任务要求，收集相关资料，建立地质模型，收集的资料包括层位数据，各层层速度、深度，密度、地震剖面这些数据。

在步骤2中，通过正演模拟分析波场充分采集连续采集所需要的道距大小，波场子波采用实际资料提取的子波，改变不同的道距，道距的选择依次从小到大变化，分析沿着排列方向inl ine和垂直排列方向cros s l ine两个方向的结果；同时，改变inl ine和cross l ine两个方向的最大炮检距进行模拟分析，获得这两个方向所需要的最大炮检距。

在步骤3中，根据信噪比需求，论证出观测系统所需要的覆盖次数以及纵横向的覆盖次数，纵横向覆盖次数决定着纵横向炮点距大小。

在步骤4中，通过以上分析论证获得了观测系统基本的参数，采用这些参数设计出波场连续采集的观测系统。

在步骤4中，采用纵横向采用相同的接收点距，纵横向的最大炮检距采用前面论证的结果，模板中的炮点设置为1炮，纵横向炮点距较大，其具体大小为根据纵横向的覆盖次数计算。

在步骤5中，设计观测系统后，对观测系统属性进行评价分析，要求观测系统覆盖次数分布均匀，炮检距属性满足均匀性要求。

本发明中的波场连续采集的观测系统设计方法，横向采用与纵向相似的设计方法，横向接收点距也设置较小，使得横向的波场采集更加连续充分，横向的炮点距与纵向的炮点距设置大小相似，但不一定完全一样，也采用较大的炮点距，这样可以大大减少炮点数量，减少施工难度。采用这种方法设计的观测系统，波场采集的连续性和充分性明显增强，有利于提高波场的保真成像。通过实践证明，采用这种方法设计出来的观测系统波场连续性较好，在OVT域具有较好的波场连续性显示，能够更好的进行波场保真成像。虽然所用的检波点数量较多，但是炮点数量大大减少，减少了激发点费用。

附图说明

图1为本发明的波场连续采集的观测系统设计方法的一具体实施例的流程图；

图2为本发明的一具体实施例中利用本方法获得的观测系统图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明的波场连续采集的观测系统设计方法包括了以下步骤：

步骤1，根据地质任务要求，收集相关资料，建立地质模型；

步骤2，通过正演模拟分析波场充分采集连续采集所需要的道距大小，波场子波采用实际资料提取的子波，改变不同的道距，道距的选择依次从小到大变化，例如5m、6m、7m……，需要分析inl ine和cross l ine两个方向的结果。同时，需要改变inl ine和crossl ine两个方向的最大炮检距进行模拟分析，获得这两个方向所需要的最大炮检距；

步骤3，根据信噪比需求，论证出观测系统所需要的覆盖次数以及纵横向的覆盖次数，纵横向覆盖次数决定着纵横向炮点距大小；

步骤4，通过以上分析论证获得了观测系统基本的参数，采用这些参数设计出波场连续采集的观测系统。本方法设计观测系统的方法，采用纵横向采用相同的接收点距，纵横向的最大炮检距采用前面论证的结果，模板中的炮点设置为1炮，纵横向炮点距较大，其具体大小需要根据纵横向的覆盖次数计算出来；

步骤5，设计观测系统后，对观测系统属性进行评价分析，要求观测系统覆盖次数分布均匀，炮检距属性满足均匀性要求。

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

为使本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文配合所附图式，作详细说明如下：

如图1所示，图1为一种波场连续采集的观测系统设计方法的流程图。

在步骤101，根据地质任务要求，收集相关资料，包括层位数据，地震解释剖面，速度密度等资料，依靠这些资料建立工区地质模型。流程进入到步骤102。

在步骤102，通过正演模拟分析波场充分采集连续采集所需要的道距大小，波场子波采用实际资料提取的子波，改变不同的道距，道距的选择依次从小到大变化，例如5m、6m、7m……，需要分析inl ine和cros s l ine两个方向的结果。同时，需要改变inl ine和cross l ine两个方向的最大炮检距进行模拟分析，获得这两个方向所需要的最大炮检距。确定出的纵横向道距以及纵横向的最大炮检距大小决定着排列片的大小。进入到步骤103。

在步骤103，根据信噪比需求，论证出观测系统所需要的覆盖次数以及纵横向的覆盖次数，纵横向覆盖次数决定着纵横向炮点距大小。流程进入到步骤104。

在步骤104，通过以上分析论证获得了观测系统基本的参数，采用这些参数设计出波场连续采集的观测系统。本方法设计观测系统的方法，采用纵横向采用相同的接收点距，纵横向的最大炮检距采用前面论证的结果，模板中的炮点设置为1炮，纵横向炮点距较大，其具体大小需要根据纵横向的覆盖次数计算出来。流程进入到步骤105。

在步骤105，设计观测系统后，对观测系统属性进行评价分析，要求观测系统覆盖次数分布均匀，炮检距属性满足均匀性要求。流程结束。

图2所示是利用该方法计算获得的观测系统示意图，该观测系统纵横向道距较小，使得纵横向的面元由纵横向的道距决定，炮点不再承担面元的功能，使得波场采集更加连续充分。

本发明的波场连续采集的观测系统设计方法，充分考虑波场采集的充分性和连续性的要求，首先利用正演模拟方法和理论计算方法分析观测系统基本参数，然后根据参数设计出能够连续波场采集的观测系统。经实际观测系统验证了本发明的合理性，采用该方法获得的观测系统波场连续性较好，满足成像的需求，克服了目前束状观测系统波场采集的不足，使得波场采集更加充分连续，有利于后续的OVT域去噪和保真成像。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。