CN104880732B - 一种十字子集的构建方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种十字子集的构建方法及装置。所述方法包括：建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；计算每一个所述炮点至所述接收线的矢量非纵距；根据所述矢量非纵距以及所述接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；提取所述重排后的地震波数据中的十字子集。本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置，能够快速有效地构建十字子集。

Description

一种十字子集的构建方法及装置

技术领域

本申请涉及地震资料处理技术领域，特别涉及一种十字子集的构建方法及装置。

背景技术

随着油气勘探的主要地质目标向隐蔽油气藏和岩性油气藏转移，地震勘探工作也由常规的三维地震转向高精度三维地震。为了获取高精度的三维地震数据，往往需要进行三维空间域线性干扰压制处理。尽管目前地震采集数据的密度越来越高，但单个三维炮集数据的接收线距相对线性噪音波长还是过大，造成CrossLine方向波场的不连续，因此不能直接进行三维空间域线性干扰压制处理。现阶段，十字子集技术是构建高密度三维数据集的唯一方法。十字子集能较全面地刻画线性干扰波空间上的分布规律，提高子集数据在CrossLine方向波场的连续性，有利于对干扰波的准确识别与压制。

现有技术中往往先将排列片和与该排列片相关的全部炮点组合成三维观测系统的模板，该模板可以称为单束线。然后通过多次滚动所述单束线，从而实现观测区域的满覆盖。最后可以在满覆盖的三维地震数据中提取十字子集。

在实施本申请的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：

现有技术中，如果需要n束线才能实现观测区域的满覆盖，那么在实际工作中则必须采集n束线的数据才能构建十字子集数据，束线不足n束时则构建不出十字子集。因此，现有技术中无法对地震波数据进行及时的处理，处理数据的时效性很低。另外，由于需要实现观测区域的满覆盖，从而导致参与构建的数据量大，数据分选慢。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种十字子集的构建方法及装置，能够快速有效地构建十字子集，方便后续三维空间域线性干扰分析及压制处理。

本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置是这样实现的：

一种十字子集的构建方法，所述方法包括：

建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在每条所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；

根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；

根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各条接收线的矢量非纵距；

根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；

从所述重排后的地震波数据中提取十字子集。

一种十字子集的构建装置，所述装置包括：

观测系统建立单元，用来建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在每条所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；

地震波数据获取单元，用来根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；

矢量非纵距计算单元，用来根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各个接收线的矢量非纵距；

数据重排单元，用来根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；

十字子集提取单元，用来从所述重排后的地震波数据中提取十字子集。

本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置，通过建立特殊的单束线观测系统并通过数据重排的方法，可以实现多束线观测系统的作用，能够采集到更加密集的地震波数据。本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置能够在采集到地震波数据的情况下可以立即对所述地震波数据进行处理，提高了数据处理的时效性，能够快速有效地构建十字子集。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法流程图；

图2为本申请实施例建立的单束线观测系统示意图；

图3为本申请实施例进行数据重排后的地震波数据示意图；

图4为本申请实施例通过数据重排提取的十字子集的偏移距分布图；

图5为本申请另一实施例建立的单束线观测系统示意图；

图6为本申请实施例进行观测系统变换之前提取的十字子集的偏移距分布图；

图7为本申请实施例进行观测系统变换之后提取的十字子集的偏移距分布图；

图8为本申请另一实施例建立的单束线观测系统示意图；

图9为本申请实施例中拆分单束线观测系统的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种十字子集的构建装置的功能模块图；

图11为本申请一优选实施例提供的一种十字子集的构建装置中数据重排单元的功能模块图。

具体实施方式

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法流程图。虽然下文描述流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。如图1所示，所述方法包括：

S1：建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在每条所述接收线上布置有第三预设数量的接收点。

在本申请实施例中，可以预先建立单束线观测系统。所述单束线观测系统可以包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点。所述接收线可以等间隔相互平行分布，所述炮点可以位于相邻的两条接收线之间。所述接收线上可以布置有第三预设数量的接收点。图2为本申请实施例建立的单束线观测系统示意图。如图2所示，所述单束线观测系统包括L1至L24共24条接收线和S1至S4共4个炮点。这24条接收线两两平行布设，相邻的两条接收线距为120米。4个炮点也位于同一直线上，并且以30米的炮距等间隔分布。炮点所在的直线与接收线呈正交关系。每条接收线上均等间隔布置有24个接收点。在本申请实施例建立的单束线观测系统中，可以在炮点处激发地震波，所述地震波进入地层产生反射或折射后可以返回地面，返回地面的地震波被每条接收线上的各个接收点接收，从而实现对地层的勘探过程。

S2：根据所述单束线观测系统，获取地震波数据。

在某些实施例中，建立了单束线观测系统后，便可以基于该单束线观测系统，获取地震波数据。具体地，可以依次激发所述单束线观测系统中各个炮点，并通过所述接收线上的接收点，记录并存储每个炮点对应的地震波数据。

以步骤S1中图2所示的单束线观测系统为例，首先可以由炮点S1激发地震波，所述地震波进入地层产生反射或折射后可以返回地面，返回地面的地震波被24条接收线上的各个接收点接收，从而可以形成24×24＝576组地震波数据，这些数据均与炮点S1相对应。同样的，可以继续由炮点S2激发地震波，也能够形成与炮点S2相对应的576组地震波数据。以此类推，最终便可以形成与4个炮点分别对应的576组地震波数据。这些形成的地震波数据便可以为所述的地震波数据。

所述地震波数据可以根据炮点和接收点的对应关系进行存储。例如，炮点S1形成的地震波数据可以通过(S1，L1-1)，(S1，L1-2)，…，(S1，L24-22)等组合标识进行存储。其中，S1代表地震波数据对应的激发炮点，L1-1代表该地震波数据是由第一条接收线的第一个接收点接收的；同理，L24-22代表该地震波数据是由第24条接收线的第22个接收点接收的。通过查询所述组合标识，便可以获取不同炮点以及不同接收点处对应的地震波数据。

S3：根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各条接收线的矢量非纵距。

在某些实施例中，获取地震波数据后，可以计算所述单束线观测系统中所述炮点至所述接收线的矢量非纵距。所述矢量非纵距可以为每一个炮点至所述接收线的矢量距离。以图2为例，相邻接收线之间的距离为120米，相邻炮点之间的距离为30米，假设炮点S1距离接收线L12的距离为15米，那么炮点S1至24条接收线的矢量距离可以分别为1335，1215，1095，…，15，-105，-225，…，-1440，相邻两个矢量距离之差为120。根据相同的方法，便可以计算出炮点S2、S3和S4至所述接收线的矢量非纵距。

S4：根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据。

在本申请实施例中，可以根据所述矢量非纵距以及所述接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据。具体地，可以利用矢量非纵距和接收点位置的组合来重新记录地震波数据。例如，参见图2，对于接收线L1上的第10个接收点接收的与炮点S1相对应的地震波数据，可以记录为(1335，10)，其中，1335代表炮点S1至接收线L1的矢量非纵距，10代表接收线L1上的第10个接收点。又例如，对于接收线L3上的第10个接收点接收的与炮点S1相对应的地震波数据，可以记录为(1095，10)，其中，1095代表炮点S1至接收线L3的矢量非纵距，10代表接收线L3上的第10个接收点。由此可见，由于每个炮点至所述接收线的矢量非纵距各不相同，从而使得重新记录的地震波数据也各不相同。重新记录的地震波数据根据矢量非纵距的不同，可以被视为位于不同位置处的接收线接收的地震波数据。图3为本申请实施例进行数据重排后的地震波数据示意图。如图3所示，进行数据重排后的地震波数据可以视为经过了如下处理过程：

本申请实施例可以预先指定一炮点位置S，将所述炮点S1至S4均移动至所述炮点位置。在移动每个炮点时，可以根据该炮点至所述接收线的矢量非纵距，同步地移动所述接收线。也就是说，每当移动一个炮点，均需要同步地移动24条接收线。那么当移动完S1至S4这四个炮点后，同时也同步地移动了24×4＝96条接收线。具体地，如图3所示，S1至S4这四个炮点均移动至所述炮点位置S处，并且移动过后接收线的数量由原先的24条变为了96条，其中，S4L1代表与炮点S4对应的接收线L1经过移动后的新接收线。同理，S1L1则代表与炮点S1对应的接收线L1经过移动后的新接收线。

在进行炮点和接收线移动之前，尽管接收线的位置是固定，但每条接收线相对于4个不同炮点的矢量非纵距是不同的，那么当4个不同的炮点均移动至同一炮点位置后，原本固定的24条接收线便会由于与各个炮点的矢量非纵距的不同而产生交错，最终便会形成如图3所示的96条接收线。移动过后的96条接收线依然两两平行分布，不过相邻两条接收线距由原先的120米变为了30米，也就是变为了原先的炮距。

经过炮点和接收线移动之后，本申请建立的单束线观测系统可以视为由一个炮点S分别产生了4次激发，并且每次激发均被不同的24条接收线接收。这样处理的优点在于，本申请仅仅布设了24条接收线，但是实际上却发挥了96条接收线的作用，采集到了空间波场采样更加密集的三维地震数据。尽管本申请实施例建立的是单束线观测系统，但实际却起到了多束线观测系统的作用，能够在采集到地震波数据的情况下可以立即对所述地震波数据进行处理，提高了数据处理的时效性。

接着，本申请实施例可以利用所述矢量非纵距和所述接收点位置的组合，记录所述地震波数据，得到重排后的地震波数据。例如，对于接收线S1L1上第10个接收点接收到的地震波数据可以记录为(1335，10)，其中，1335代表炮点S至接收线S1L1的矢量非纵距，10代表接收线S1L1上的第10个接收点。图3中数据重排后的接收线与图2中数据重排前的接收线的差别在于，重排之前的每条接收线上的每个接收点均需要接收四次地层反射和/或折射的地震波数据，而重排之后的每条接收线上的每个接收点均只需接收一次地层反射和/或折射的地震波数据。

S5：从所述重排后的地震波数据中提取十字子集。

在某些实施例中，在对地震波数据进行数据重排后，可以提取所述重排后的地震波数据中的十字子集。与现有技术不同的是，本申请实施例利用特殊的单束线观测系统，可以在采集到地震波数据并对地震波数据重排后，便可以直接提取十字子集。十字子集用来进行空间干扰分析及压制的特征在于：其偏移距往往呈圆形或椭圆形分布。为了保证本申请实施例通过数据重排构建十字子集的可行性，本申请实施例对提取的十字子集进行了偏移距验证。图4为本申请实施例通过数据重排提取的十字子集的偏移距分布图。如图4所示，本申请提取的十字子集的偏移距呈圆形分布，符合十字子集的偏移距特征。

上述步骤S1至S4为本申请构建十字子集的基础流程。然而在实际应用场景中，建立的单束线观测系统往往不会这么理想。图5为本申请另一实施例建立的单束线观测系统示意图。如图5所示，所述单束线观测系统并非正交的观测系统，其炮点分布并不在同一直线上。在这种情况下，本申请实施例可以将非正交的观测系统转换为正交的观测系统后，再对转换后的正交观测系统采用上述S1至S4的处理步骤。具体地，本申请实施例可以预先确定一炮线方向，该炮线方向与接收线方向相互正交。接着，本申请实施例可以将不在同一直线上的各个炮点均移动至所述炮线方向上。这样便可以将非正交的观测系统转换为正交的观测系统。后续处理步骤如S1至S4所述，这里不再赘述。图6为本申请实施例进行观测系统变换之前提取的十字子集的偏移距分布图。如图6所示，偏移距并没有呈圆形分布，而是出现交替错动分布，因此在进行观测系统变换之前提取的“十字子集”并不满足十字子集的偏移距特征，因此并非真正的十字子集。图7为本申请实施例进行观测系统变换之后提取的十字子集的偏移距分布图。如图7所示，偏移距呈圆形分布，因此在进行观测系统变换之后提取的十字子集符合十字子集偏移距的特征。

图8为本申请另一实施例建立的单束线观测系统示意图。如图8所示，所述观测系统中第一个炮点P1与最后一个炮点P8之间的距离大于相邻两条接收线距，这样的观测系统如果直接采用上述S1至S4步骤中所述的数据重排方案，则会产生重复的地震波数据记录。例如，炮点P1距离接收线L3的矢量非纵距为45米，而炮点P5与接收线L2的矢量非纵距也为45米，那么按照步骤S4所述，对于炮点P1而言，接收线L3上第10个接收点接收的地震波数据可以记录为(45，10)；对于炮点P5，接收线L2上第10个接收点接收的地震波数据同样可以记录为45，10)，这样就产生了重复的地震波数据记录。为了避免这种情况的产生，本申请实施例可以预先对如图8所示的单束线观测系统进行拆分。图9为本申请实施例中拆分单束线观测系统的示意图。如图9所示，本申请实施例可以将第一个炮点与最后一个炮点之间的距离大于相邻两条接收线距的观测系统拆分为多个子观测系统。每个拆分后的子观测系统均可以满足第一个炮点与最后一个炮点之间的距离小于相邻两条接收线距，这样便可以避免产生重复的地震波数据记录。接着，本申请实施例可以分别对每个拆分的子观测系统进行上述S1至S4步骤的操作流程，这里不再赘述。如图7所示，本申请实施例将观测系统拆分为两个子观测系统后，提取的十字子集的偏移距均呈圆形分布，均符合十字子集的偏移距特征。

本申请实施例还提供一种十字子集的构建装置。图10为本申请实施例提供的一种十字子集的构建装置的功能模块图。如图10所示，所述装置可以包括：

观测系统建立单元100，用来建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；

地震波数据获取单元200，用来根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；

矢量非纵距计算单元300，用来根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各条接收线的矢量非纵距；

数据重排单元400，用来根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；

十字子集提取单元500，用来从所述重排后的地震波数据中提取十字子集。

具体地，所述观测系统建立单元100可以通过所述接收线上布置的预设数量的接收点，记录每个所述炮点对应的地震波数据；所述地震波数据可以根据所述炮点与所述接收点的对应关系进行存储。

图11为本申请一优选实施例提供的一种十字子集的构建装置中数据重排单元的功能模块图。如图11所示，所述数据重排单元400具体可以包括：

炮点位置指定单元401，用来预先指定炮点位置；

炮点移动单元402，用来将所述第一预设数量的炮点分别移动至指定的炮点位置处；

接收线移动单元403，用来同步移动各条接收线，以保持每一个炮点至各条接收线的矢量非纵距不变；

重排数据记录单元404，用来利用所述矢量非纵距和各条接收线上的接收点位置的组合，记录地震波数据，得到重排后的地震波数据。

进一步地，在本申请一优选实施例中在观测系统建立单元100与地震波数据获取单元200之间，所述装置还可以包括：

正交变换单元110，用来确定所述单束线观测系统是否为非正交单束线观测系统，当所述单束线观测系统为非正交单束线观测系统时，将所述单束线观测系统变换为正交单束线观测系统；

和/或

子系统拆分单元120，用来确定所述单束线观测系统的第一个炮点至最后一个炮点的距离是否大于相邻两条接收线之间的距离，如果是，将所述单束线观测系统拆分为第四预设数量的子观测系统。

本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置，通过建立特殊的单束线观测系统并通过数据重排的方法，可以实现多束线观测系统的作用，能够采集到更加密集的地震波数据。本申请实施例提供的一种十字子集的构建方法及装置能够在采集到地震波数据的情况下可以立即对所述地震波数据进行处理，提高了数据处理的时效性，能够快速有效地构建十字子集。

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ROM/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，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。

Claims (7)

1.一种十字子集的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在每条所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；

根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；

根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各条接收线的矢量非纵距；

根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；

从所述重排后的地震波数据中提取十字子集；

其中，所述根据所述矢量非纵距以及所述接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据具体包括：

预先指定炮点位置；

将所述第一预设数量的炮点中各个炮点分别移动至指定的炮点位置处；

同步移动各条接收线，以保持每一个炮点至各条接收线的矢量非纵距不变；

利用所述矢量非纵距和各条接收线上的接收点位置的组合，记录地震波数据，得到重排后的地震波数据。

2.如权利要求1所述的一种十字子集的构建方法，其特征在于，所述根据所述单束线观测系统，获取地震波数据具体包括：

依次激发所述单束线观测系统中各个炮点；

通过接收线上布置的各个接收点，接收各个炮点激发后产生的地震波数据，并对接收到的地震波数据进行记录和存储。

3.如权利要求2所述的一种十字子集的构建方法，其特征在于，根据炮点与接收点之间的对应关系对所述地震波数据进行记录和存储。

4.如权利要求1所述的一种十字子集的构建方法，其特征在于，在所述根据所述单束线观测系统，获取地震波数据之前，所述方法还包括：

确定所述单束线观测系统是否为非正交单束线观测系统；

当所述单束线观测系统为非正交单束线观测系统时，将所述单束线观测系统变换为正交单束线观测系统。

5.如权利要求1或4所述的一种十字子集的构建方法，其特征在于，在所述根据所述单束线观测系统，获取地震波数据之前，所述方法还包括：

确定所述单束线观测系统的第一个炮点至最后一个炮点的距离是否大于相邻两条接收线之间的距离；

如果是，则将所述单束线观测系统拆分为第四预设数量的子观测系统。

6.一种十字子集的构建装置，其特征在于，所述装置包括：

观测系统建立单元，用来建立单束线观测系统，所述单束线观测系统至少包括第一预设数量的接收线和第二预设数量的炮点，且在每条所述接收线上布置有第三预设数量的接收点；

地震波数据获取单元，用来根据所述单束线观测系统，获取地震波数据；

矢量非纵距计算单元，用来根据各个炮点之间的距离以及各条接收线之间的距离，计算每一个所述炮点至各个接收线的矢量非纵距；

数据重排单元，用来根据所述矢量非纵距以及各个接收点的位置，将所述地震波数据进行数据重排，得到重排后的地震波数据；

十字子集提取单元，用来从所述重排后的地震波数据中提取十字子集；

其中，所述数据重排单元具体包括：

炮点位置指定单元，用来预先指定炮点位置；

炮点移动单元，用来将所述第一预设数量的炮点中各个炮点分别移动至指定的炮点位置处；

接收线移动单元，用来同步移动各条接收线，以保持每一个炮点至各条接收线的矢量非纵距不变；

重排数据记录单元，用来利用所述矢量非纵距和各条接收线上的接收点位置的组合，记录地震波数据，得到重排后的地震波数据。

7.如权利要求6所述的一种十字子集的构建装置，其特征在于，在所述观测系统建立单元与所述地震波数据获取单元之间还包括：

正交变换单元，用来确定所述单束线观测系统是否为非正交单束线观测系统，当所述单束线观测系统为非正交单束线观测系统时，将所述单束线观测系统变换为正交单束线观测系统；

和/或

子系统拆分单元，用来确定所述单束线观测系统的第一个炮点至最后一个炮点的距离是否大于相邻两条接收线之间的距离，如果是，则将所述单束线观测系统拆分为第四预设数量的子观测系统。