一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法技术方案

本发明专利技术提供了一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法，属于VSP观测系统设计领域。本方法包括：(1)根据勘探任务设计出常规VSP观测系统；(2)依据地表激发条件，重新设计炮点位置和排列方式，得到不规则的炮点排列；(3)获取不规则的炮点排列对应的接收点位置；(4)将落在接收区间内的接收点位置进行离散统计得到理想接收点位置密度分布图；(5)根据理想接收点位置密度分布图确定接收点密度和接收点排列方式。

【技术实现步骤摘要】
一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法
本专利技术属于VSP观测系统设计领域，具体涉及一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法。
技术介绍
观测系统设计是VSP野外地震数据采集的施工依据。但长期以来，由于技术的局限，常规的观测系统设计都是假设水平地表和水平介质，并且激发和接收都设计成规则形状。随着勘探程度的不断深入，地表平坦和目的层为水平的勘探工区越来越少，大幅度的起伏地表探区越来越多。在观测系统设计领域一直沿用的方法仍然是设计成规则的炮点和接收点排列。在一些地表极其复杂的地区，按规则排列的炮点激发往往很难得到高质量的原始VSP记录。经常得到的原始VSP记录是信噪比底、激发能量弱、干扰波严重。这样的原始记录质量使后续的VSP资料处理困难重重，根本无法反演出目的层的真实参数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法，采用以激发为中心的观测系统设计方法，首先根据地表激发条件确定好炮点排列。然后根据炮点排列和对目的层的覆盖次数要求，反演出接收排列的位置和形状。从而提高VSP野外地震记录的质量，为进一步的波场分离、数据叠加和成像提供保障。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法，包括：(1)根据勘探任务设计出常规VSP观测系统；(2)依据地表激发条件，重新设计炮点位置和排列方式，得到不规则的炮点排列(炮点排列包括了炮点位置和排列方式)；(3)获取不规则的炮点排列对应的接收点位置；(4)将落在接收区间内的接收点位置进行离散统计得到理想接收点位置密度分布图；(5)根据理想接收点位置密度分布图确定接收点密度和接收点排列方式。所述方法进一步包括：(6)根据步骤(2)确定的炮点位置和排列方式和步骤(5)确定的接收点密度和接收点排列方式，进行炮点-CRP-接收点方向的射线追踪计算，获得基于CRP的叠加次数统计和方位角统计；(7)对步骤(6)得到的结果中，叠加次数和方位角没达到勘探任务对CRP面元属性的要求的面元，进行接收点-CRP-炮点方向的射线追踪计算，获取需要补炮的炮点密度分布图，并根据所述需要补炮的炮点密度分布图确定加密补炮的炮点位置和排列方式。所述步骤(2)是这样实现的：沿复杂地表的沟谷、地势平坦区域、岩性有利区域重新设计炮点位置和排列方式，形成根据地势变化的不规则的炮点排列；重新设计炮点位置和排列方式的过程中，炮线数量和炮间距参考步骤(1)中得到的常规观测系统中的参数；在炮线减少的情况下，减小炮间距，增加炮点数量，但总炮数不超过步骤(1)中得到的常规观测系统中的总炮数。所述步骤(3)是这样实现的：根据步骤(2)得到的不规则的炮点排列，以及勘探任务对CRP面元属性的要求，进行炮点-CRP-接收点方向的射线追踪计算，得到经过CRP面元中心的每条射线的理想接收点位置。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术所设计的VSP观测系统，由于是以激发为中心的思想设计的，它较好地保证了VSP野外采集记录的信噪比、减少了干扰波，有效解决了复杂地表引起的原始资料能量弱的问题。这为后续提高VSP资料处理(包括波场分离、道集叠加和数据成像)质量创造了条件。附图说明图1是按常规VSP观测系统设计获得的炮点分布图。图2是以激发为中心的设计思想获得的炮点分布图。图3是在经过射线追踪计算和CRP面元属性的补偿后，获得了加密补炮的位置和排列方式。图4-1是VSP射线路径示意图。图4-2是接收点密度图(也就是射线数量统计直方图)。图5本专利技术方法的步骤框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：本专利技术针对常规VSP观测系统设计中，由于复杂地表引起的激发能量不足和干扰波严重的问题，采取以激发为中心的观测系统设计思想，从而改善VSP野外地震记录的质量。由于首先根据地表条件确定炮点位置，观测系统的接收设计成非规则排列，对于由此引起的覆盖次数不均匀性，采用加炮补炮的方法来解决。(1)复杂地表对VSP观测带来的影响在一些地表复杂的勘探地区，往往单独或同时存在地形起伏激烈、地表切割严重、地表类型变化多样的特点，在进行VSP野外数据采集施工时，很难进行炮点位置的规则布设和精确定位。室内设计好的观测系统很难在野外施工时实施，即使勉强施工，得到的野外资料往往能量不够、信噪比低。同时，在地表复杂地区还存在表层岩性变化大，激发一致性差的问题。这种地表的不均匀性还直接引起近地表的散射效应，导致野外接收资料干扰严重。由于地表复杂地区的VSP施工中，常规的规则排列的激发方式，无法获得好的野外采集资料，使很多后续的地震数据处理和成像方法和手段都无法获得好的结果。(2)以激发为中心的VSP观测系统设计流程图如图5所示，本专利技术的设计流程和实现步骤如下：1.根据勘探任务，按常规VSP观测系统设计方法，确定出常规观测系统(常规设计方法可以由技术人员使用不同软件，考虑不同因素设计而成，不会完全相同，但基于设计手段和思想的局限，所有得到的常规观测系统都无法考虑特殊的地表激发因素。)；2.在上述确定的大致激发范围内，重新设计炮点位置和排列方式。设计思路：沿复杂地表的沟谷、地势平坦区域、岩性有利区域重设炮点和排列，形成不规则的炮点排列(即炮线不再遵循规则排列，地势怎么样就怎么样布，布设完成的炮点排列是非规则形状。)。其中炮线数量，炮间距可以大致参考原来的参数(即常规观测系统中的参数)，在炮线减少的情况(很多的情况下，无法布设足够的炮线，就会出现炮线减少的情况，这些情况包括激发有利区域不足、激发不利区域(陡坡、岩性松散区域)等等)下，可以适当减小炮间距，增加炮点数量(在现在(沿沟谷)设计的炮线上加密炮点)，以总炮数不超过原设计炮数(即常规观测系统中的炮数)为原则。3.根据重新设计的不规则炮点位置，以及勘探任务对CRP面元属性(叠加次数、方位角均匀性和偏移距)的要求，进行S-CRP-R(炮点-CRP-接收点)方向的射线追踪计算，得到经过CRP面元中心的每条射线的接收点位置；4.获得理想接收点位置密度分布图：将落在接收区间内的接收点位置进行离散统计就得到理想接收点位置密度分布图。5.根据接收点位置密度分布图确定接收点密度和接收点排列方式，即按照密度分布图来排列接收点，具体到实施例中，就是根据图4-2的密度分布统计直方图来确定接收点密度和接收点排列方式。6.根据确定的炮点和接收点设计，进行射线追踪计算，求取基于CRP的叠加次数统计和方位角统计，即判断CRP反射点落在哪个面元，就统计进那个面元的属性里去。7.对上述计算结果中，叠加次数和方位角设计没达到要求(即前述的“对CRP面元属性(叠加次数、方位角均匀性和偏移距)的要求”)的面元，进行R-CRP-S(接收点-CRP-炮点)方向的射线追踪计算。获取需要补炮的炮点密度分布图，并以此进行恰当的加密补炮设计。这里进行的是补充射线追踪，基本的(主要的)设计已经完成了：接收点确定了，有利的炮点也确定好了。但有一部分面元的叠加次数不足，所以这时以接收点和CRP点为已知条件，来反向追踪炮点位置。再额外增加射线和炮点数量，使每个面元的叠加次数达到设计要求。(3)炮点布设排列的确定按常规VSP观测系统设计(步骤1)，获得的炮点分布图如图1所示：根据以激本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法，其特征在于：所述方法包括：(1)根据勘探任务设计出常规VSP观测系统；(2)依据地表激发条件，重新设计炮点位置和排列方式，得到不规则的炮点排列；(3)获取不规则的炮点排列对应的接收点位置；(4)将落在接收区间内的接收点位置进行离散统计得到理想接收点位置密度分布图；(5)根据理想接收点位置密度分布图确定接收点密度和接收点排列方式。

【技术特征摘要】
1.一种以激发为中心的VSP观测系统设计方法，其特征在于：所述方法包括：（1）根据勘探任务设计出常规VSP观测系统；（2）依据地表激发条件，重新设计炮点位置和排列方式，得到不规则的炮点排列；（3）获取不规则的炮点排列对应的接收点位置；（4）将落在接收区间内的接收点位置进行离散统计得到理想接收点位置射线数量统计直方图；（5）根据理想接收点位置射线数量统计直方图确定接收点密度和接收点排列方式。2.根据权利要求1所述的以激发为中心的VSP观测系统设计方法，其特征在于：所述方法进一步包括：（6）根据步骤（2）确定的炮点位置和排列方式和步骤（5）确定的接收点密度和接收点排列方式，进行炮点-CRP-接收点方向的射线追踪计算，获得基于CRP的叠加次数统计和方位角统计；（7）对步骤（6）得到的结果中，叠加次数和方位角没达到勘探任务对CRP面元属性的要求的面元，进行接收点-CRP-炮点方向的射线追踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：王龙泉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11