CN104111478B - 一种海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统设计方法 - Google Patents

Abstract

一种海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统设计方法，涉及石油地球物理勘探技术，特点是：根据海上勘探目标和地质资料,按照陆上三维宽方位观测系统设计方法设计完成原始三维宽方位观测系统；按照原始三维宽方位观测系统排列数的约数将其拆分，炮点位置不变；拆分后分成若干个不同类型的相同排列数等于约数的观测系统；将拆分后的若干个不同类型观测系统的排列完全重叠，最终形成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统；最终形成的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统排列数减少的倍数等于炮点数是原始三维宽方位观测系统增加的倍数。本发明可以将目前陆上使用的任意一种三维宽方位观测系统等效转变成适应海底电缆施工作业的观测系统。

Description

一种海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统设计方法

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探技术，应用于海上石油地震勘探。

背景技术

三维宽方位地震勘探，方位宽、面元属性好，陆上已逐步普及。但对于海底电缆地震勘探而言，由于受排列多、道数大、点位控制困难、资源配备有限等因素影响，严重制约了三维宽方位地震勘探在海上的推广与普及。相对于陆地地震勘探而言，海底电缆地震勘探过程中，投入的电缆及相关设备成本较高，同时海底电缆的铺设与回收施工效率低、耗时大、成本较高，采用陆上三维宽方位观测系统,无论从队伍规模、设备配备等资源要求上，还是从收放缆作业、点位控制等施工要求上，都远远超出了海底电缆三维地震勘探作业能力和施工要求，不具有可实施性。海底电缆地震勘探中,气枪震源激发地震波的成本较低,目前,如何利用海底电缆地震勘探过程中气枪震源作业效率好、可重复性好、成本较低的特点，合理的配备海底电缆设备、电缆收放、施工点位控制、气枪激发等特点和要求,减少接收道数，增加炮数,实现海上三维宽方位地震勘探，是业界正在探索和急需解决的问题。

发明目的

本发明目的是提供一种合理配备海底电缆设备和气枪激发，应用炮检点互换方法，减少电缆铺设与回收工作量，提高海底检波点定位精度的海上三维宽方位观测系统设计方法。

发明内容

本发明通过以下步骤实现：

1、根据海上勘探目标和地质资料,按照陆上三维宽方位观测系统设计方法设计完成原始三维宽方位观测系统；

2、按照原始三维宽方位观测系统排列数的约数将其拆分，炮点位置不变；拆分后分成若干个不同类型的相同排列数等于约数的观测系统；

3、将拆分后的若干个不同类型观测系统的排列完全重叠，最终形成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统；

4、最终形成的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统排列数减少的倍数等于炮点数是原始三维宽方位观测系统增加的倍数。

5、原始三维宽方位观测系统拆分方法是以下之一:

(1)一步拆分法，直接将原始三维宽方位观测系统拆分成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统所需的等排列数的观测系统；

(2)逐步拆分法，将原始三维宽方位观测系统分步、数次拆分成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统所需的观测系统；

(3)综合拆分法，结合原始三维宽方位观测以及海底电缆三维宽方位观测系统设计特点和要求灵活选定，综合以上两种拆分方法。

发明效果

本发明可以将目前陆上使用的任意一种三维宽方位观测系统等效转变成适应海底电缆施工作业的观测系统。图1是两种等效观测系统图，左图是32线4炮240道原始三维宽方位观测系统，方位宽、排列多、道数大，32条排列，接收道数7682道。很显然，这种三维宽方位观测系统无论从队伍规模、设备配备等资源要求上，还是从收放缆作业、点位控制等施工要求上，都远远超出了海底电缆三维地震勘探作业能力和施工要求，不具有可实施性。如果将32线4炮240道观测系统拆分转换成8线16炮240道海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统(图1右)，8条排列，1920道接收，就非常好地满足了正常海底电缆三维地震勘探的设备资源和施工作业等要求， 具有很强的可操作性(表1)。

表1：两种等效观测系统主要参数表

附图说明

图1：本发明与原始三维宽方位等效观测系统图；

左图是32线4炮240道原始三维宽方位观测系统，

右图是将32线4炮240道观测系统拆分转换成8线16炮240道海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统。

图2：12线4炮观测系统及对其拆分组合的各种观测系统。

具体实施方式

以下结合附图和实例详细说明本发明。

1、首先，根据海上勘探目标和地质资料,按照陆上三维宽方位观测系统设计方法设计完成原始三维宽方位观测系统，如12线4炮观测系统；

2、之后，将原三维宽方位观测系统排列数拆分，炮点位置不变，分成若干个不同类型的相同排列数的观测系统。理论上讲，一个排列数为M的三维观测系统，M有多少约数，就能拆分成多少类型的相同排列数等于约数的观测系统。例如12线4炮观测系统，12的约数有1、2、3、4、6、12，可以拆分成1条排列、2条排列、3条排列、4条排列、6条排列、12条排列等6种不同类型的相同排列数的观测系统。

3、最后，将拆分后的若干个相同排列数的不同类型的观测系统的排列完全重叠，即为与原三维宽方位观测系统完全等效的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统。

4、最终形成的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统排列数减少的倍数等于炮点数是原始三维宽方位观测系统增加的倍数。例如M为原三维宽方位观测系统排列数，N为经拆分后的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统的排列数，M是N的倍数，N是M的约数，这样，M/N即为拆分的次数，也就是拆分后转换成的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统炮点数增加的倍数和排列数减少的倍数。

5、对三维宽方位观测系统可以分步拆分，也可一步拆分，或两者相结合的综合拆分方法。例如M为原三维宽方位观测系统排列数，N为经拆分后的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统的排列数。一步拆分，就是直接将原三维宽方位观测系统拆分成M/N个不同类型的相同排列数观测系统；逐步拆分，就是从M拆分成N分步、数次完成，如将M一分为二，先变成两种类型的观测系统，之后，再对M/2进行拆分，与此类推，最后变成若干个不同类型的N排列数观测系统；综合拆分，就是结合两种拆分。具体采用何种拆分方法，可结合观测系统设计特点和要求灵活选定，最终的结果是一样的。

图2为12线4炮观测系统及对其拆分组合的观测系统图。从图中可以看出，将12线4观测系统分成12个1线4炮的观测系统，炮点位置不变，之后将拆分后的12个不同类型的1线4炮观测系统的排列重叠，即为1线48炮观测系统。同理，将12线观测系统拆分成6个不同类型的的2线4炮观测系统，排列重叠后就是2线24炮观测系统；拆分成4个不同类型的3线4炮观测系统便是3线16炮观测系统，拆分成3个不同类型的4线观测系统就是4线12炮观测系统，拆分成2个不同类型的6线就是6线8炮观测系统。

Claims (1)

1.一种海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统设计方法，特点是通过以下步骤实现：

1)根据海上勘探目标和地质资料,按照陆上三维宽方位观测系统设计方法设计完成原始三维宽方位观测系统；

2)按照原始三维宽方位观测系统排列数的约数将其拆分，炮点位置不变；拆分后分成若干个不同类型的相同排列数等于约数的观测系统；

3)将拆分后的若干个不同类型观测系统的排列完全重叠，最终形成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统；

4)最终形成的海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统排列数减少的倍数等于炮点数是原始三维宽方位观测系统增加的倍数；

其中，步骤2)所述的原始三维宽方位观测系统拆分是采用以下方式之一:

(1)一步拆分法，直接将原始三维宽方位观测系统拆分成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统所需的等排列数的观测系统；

(2)逐步拆分法，将原始三维宽方位观测系统分步、数次拆分成海底电缆三维宽方位地震勘探观测系统所需的观测系统；

(3)综合拆分法，结合原始三维宽方位观测以及海底电缆三维宽方位观测系统设计特点和要求灵活选定，综合以上两种拆分方法。