專利名稱：一種基于照明分析確定有效激發(fā)區(qū)域的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，是一種在地震勘探采集中確定有效激發(fā)區(qū)域的方法。
背景技術(shù)：
在地震勘探采集設(shè)計(jì)中，利用給定的觀測系統(tǒng)模擬野外采集觀測，由于地層的速度、傾角、構(gòu)造形態(tài)等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致地震波照明強(qiáng)度在空間上分布不均勻，照明強(qiáng)度明顯低于其周圍強(qiáng)度的區(qū)域，或稱為照明陰影區(qū)。為了優(yōu)化激發(fā)點(diǎn)獲得更好激發(fā)效果，改善地震資料的成像質(zhì)量，針對照明陰影區(qū)、 或已確定的成像不好的區(qū)域，以及反射信息弱的目的層段，需要對給定的地質(zhì)構(gòu)造模型，根據(jù)某一觀測方式，計(jì)算并分析某一區(qū)域地震波照明分布的情況，進(jìn)行照明分析，根據(jù)照明強(qiáng)度分布情況優(yōu)化確定合理的觀測系統(tǒng)。以往只能依靠現(xiàn)場采集技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，在認(rèn)為能改善目的層成像的地段(一般都直接在目的層上方地段)進(jìn)行炮點(diǎn)加密或增加接收排列長度的方法改善激發(fā)效果。這種方法無法達(dá)到針對目的層或目標(biāo)體進(jìn)行有效激發(fā)范圍布設(shè)，很難達(dá)到到達(dá)改善目的層照明結(jié)果。分析目的層的覆蓋次數(shù)或炮檢距的均勻度的分析方法分析目的層的覆蓋次數(shù)現(xiàn)有兩種方式一種是假設(shè)地下介質(zhì)為水平層狀的情況下，求得是共中點(diǎn)面元(CMP)的覆蓋次數(shù)；另一種情況是考慮了地下界面、速度的橫向變化對射線路徑的影響，因此利用射線追蹤方式求取共反射點(diǎn)面元(CRP)的覆蓋次數(shù)；由于炮檢距的分布情況會(huì)影響速度的分析精度、疊加振幅的能量與相位特征，因此炮檢距分布的均勻度分析也就成為常規(guī)觀測系統(tǒng)分析的一種方法。這些方法都是只是對觀測系統(tǒng)本身做分析，沒有真正針對目的層能觀測到的振幅或能量進(jìn)行分析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供過一種針對成像差的勘探目標(biāo)區(qū)或者大型障礙區(qū)，合理布設(shè)地震采集的激發(fā)點(diǎn)位置，優(yōu)化激發(fā)點(diǎn)布設(shè)范圍的基于照明分析確定有效激發(fā)區(qū)域的方法。本發(fā)明通過以下具體題步驟實(shí)現(xiàn)1)利用波動(dòng)方程照明算法，對一個(gè)以上觀測系統(tǒng)進(jìn)行地震波照明分析得到準(zhǔn)備施工區(qū)域的照明分布，確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)；步驟1)所述的確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)或采用已知的地震剖面確定。2)根據(jù)目的層的照明陰影區(qū)的范圍，將平面波激發(fā)源放在這目的層位上，向上進(jìn)行地震波照明，在地面得到陰影區(qū)向上照明的照明強(qiáng)度振幅值；3)按照下式對地表面的照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行歸一化處理 _3] Bi = (Ai-AminV(Amax-Amin)(1)
式中，Ai為歸一化前的第i點(diǎn)的照明振幅值，Bi為歸一化后的第i點(diǎn)的照明振幅值，Afflin為最小的照明振幅值，Afflax為最大的照明振幅值；4)按照下式對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理
i+n.A1= J^Aj/(n+1)(2)式中，點(diǎn)平滑后照明振幅；η-平滑使用的點(diǎn)數(shù)；A^j點(diǎn)平滑前照明振幅；5)繪制出平滑后照明幅度曲線，確定出最佳的地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段；步驟5)所述的繪制出平滑后照明幅度曲線是將離散的歸一化的照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行擬合及平滑勾畫出曲線，在曲線中的歸一化照明振幅值衰減10倍，為有效激發(fā)范圍的分界線，在分界線之上的地表位置，為最佳的地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段。所述的照明振幅值衰減為20dB。6)按照步驟1)所用的觀測系統(tǒng)，根據(jù)步驟5)選擇的在地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段內(nèi)，按照道距的整數(shù)倍間隔在原來的基礎(chǔ)上增加激發(fā)點(diǎn)數(shù)量，按照步驟1)至步驟幻重新分析目的層的照明強(qiáng)度的變化，重新確定有效激發(fā)區(qū)域。步驟6)所述的重新確定有效激發(fā)區(qū)域，按照照明所用的觀測系統(tǒng)，以及炮檢點(diǎn)排列片關(guān)系，用地震波正演模擬得到地震資料，對加密前后的地震資料進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，如激發(fā)點(diǎn)加密前后目的層段的成像沒有改善，則激發(fā)點(diǎn)加密的位置不合理，需要確定有效激發(fā)區(qū)域。本發(fā)明利用地震波照明分析解決了針對目的層如何合理布設(shè)激發(fā)點(diǎn)的問題，有利于合理布設(shè)地震采集的激發(fā)點(diǎn)位置，可以提高地震勘探原始資料的品質(zhì)。本發(fā)明特別適合于鹽丘構(gòu)造、逆掩推覆構(gòu)造、火成巖等復(fù)雜目標(biāo)勘探區(qū)。


圖1是勘探目標(biāo)區(qū)的速度場模型；圖2是地表照明結(jié)果；圖3是目標(biāo)反向照明結(jié)果；圖4是本發(fā)明反向照明在地表的歸一化平均振幅分布圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。針對目的層成像差或無法觀測到地下某一目的層的問題，本發(fā)明從弱照明層位出發(fā)，利用反向地震波照明方法，獲得目的層段在地表的照明強(qiáng)度。再根據(jù)地表照明平滑曲線的變化情況，確定有效的激發(fā)范圍。本發(fā)明通過以下具體步驟實(shí)現(xiàn)1)建立目標(biāo)區(qū)較精確的二維地質(zhì)速度模型；圖1是勘探目標(biāo)區(qū)的速度場模型，黑色實(shí)線為該地區(qū)要研究的目的層。為了進(jìn)行照明分析首先應(yīng)建立本目標(biāo)區(qū)較精確的速度剖 2)利用波動(dòng)方程照明算法，針對優(yōu)選的幾種觀測系統(tǒng)(可以是某一觀測系統(tǒng))進(jìn)行地震波照明分析，得到準(zhǔn)備施工區(qū)域的照明分布情況，確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)；或者根據(jù)前期的地震剖面，確定需要改進(jìn)的區(qū)域。步驟2)所述的確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)或采用已知的地震剖面確定陰影區(qū)。圖2是按照某一觀測系統(tǒng)正常布設(shè)激發(fā)點(diǎn)后，在不同目的層的照明強(qiáng)度反映，這樣可以確定這觀測系統(tǒng)的弱照明區(qū)域，如圖2地表照明結(jié)果中被圈中的區(qū)域就是該區(qū)目的層位置的弱照明區(qū)域。3)根據(jù)目的層的照明陰影區(qū)的范圍，將平面波激發(fā)源放在這目的層位上，向上進(jìn)行地震波照明，在地面得到陰影區(qū)向上照明的照明強(qiáng)度振幅值；按一定的網(wǎng)格間距提取地表面的照明值。圖3是從圖2中確定的照明陰影區(qū)出發(fā)，利用平面波激發(fā)源反向照明方法，向上進(jìn)行照明分析，得到的照明強(qiáng)度。4)按照下式對地表面的照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行歸一化處理，得到地表歸一化照明振幅。
權(quán)利要求
1.一種基于照明分析確定有效激發(fā)區(qū)域的方法，其特點(diǎn)是通過以下具體步驟實(shí)現(xiàn)1)利用波動(dòng)方程照明算法，對一個(gè)以上觀測系統(tǒng)進(jìn)行地震波照明分析得到準(zhǔn)備施工區(qū)域的照明分布，確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)；2)根據(jù)目的層的照明陰影區(qū)的范圍，將平面波激發(fā)源放在這目的層位上，向上進(jìn)行地震波照明，在地面得到陰影區(qū)向上照明的照明強(qiáng)度振幅值；3)按照下式對地表面的照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行歸一化處理Bi = (Ai-Amin) / (Amax-Amin)(1)式中，Ai為歸一化前的第i點(diǎn)的照明振幅值，Bi為歸一化后的第i點(diǎn)的照明振幅值，Amin 為最小的照明振幅值，Afflax為最大的照明振幅值；4)按照下式對數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理i+n.A1= ^Aj/(n+1)(2)式中，點(diǎn)平滑后照明振幅；η-平滑使用的點(diǎn)數(shù)；A^j點(diǎn)平滑前照明振幅；5)繪制出平滑后照明幅度曲線，確定出最佳的地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段；6)按照步驟1)所用的觀測系統(tǒng)，根據(jù)步驟5)選擇的在地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段內(nèi)，按照道距的整數(shù)倍間隔在原來的基礎(chǔ)上增加激發(fā)點(diǎn)數(shù)量，按照步驟1)至步驟幻重新分析目的層的照明強(qiáng)度的變化，重新確定有效激發(fā)區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟1)所述的確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)或采用已知的地震剖面確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟5)所述的繪制出平滑后照明幅度曲線是將離散的歸一化的照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行擬合及平滑勾畫出曲線，在曲線中的歸一化照明振幅值衰減10倍，為有效激發(fā)范圍的分界線，在分界線之上的地表位置，為最佳的地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，權(quán)利要求3所述的照明振幅值衰減為20dB。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，特點(diǎn)是步驟6)所述的重新確定有效激發(fā)區(qū)域，按照照明所用的觀測系統(tǒng)，以及炮檢點(diǎn)排列片關(guān)系，用地震波正演模擬得到地震資料，對加密前后的地震資料進(jìn)行疊前時(shí)間偏移處理，如激發(fā)點(diǎn)加密前后目的層段的成像沒有改善，則激發(fā)點(diǎn)加密的位置不合理，需要確定有效激發(fā)區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明是在地震勘探采集中確定有效激發(fā)區(qū)域的方法，利用波動(dòng)方程照明算法，確定目標(biāo)體的照明陰影區(qū)，將平面波激發(fā)源放在目的層位上，在地面得到陰影區(qū)向上照明的照明強(qiáng)度振幅值，對照明強(qiáng)度振幅值進(jìn)行歸一化、平滑處理，確定出最佳的地表激發(fā)點(diǎn)布設(shè)段，按照道距的整數(shù)倍間隔在原來的基礎(chǔ)上增加激發(fā)點(diǎn)數(shù)量重新確定有效激發(fā)區(qū)域。本發(fā)明利用地震波照明分析解決了針對目的層如何合理布設(shè)激發(fā)點(diǎn)的問題，有利于合理布設(shè)地震采集的激發(fā)點(diǎn)位置，可以提高地震勘探原始資料的品質(zhì)。本發(fā)明特別適合于鹽丘構(gòu)造、逆掩推覆構(gòu)造、火成巖等復(fù)雜目標(biāo)勘探區(qū)。
文檔編號G01V1/30GK102540254SQ20101061072
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者何寶慶, 吳迪, 李培明, 蔡錫偉 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司