CN105223630A - 基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，该方法包括：步骤1，采集多种地质数据，建立工区地质模型；步骤2，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求；步骤3，将每个物理点的面元需求显示在模型中对应的层面上；步骤4，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的最大炮检距的需求；步骤5，将每个物理点的最大炮检距需求显示在模型中对应的层面上；以及步骤6，确定满足生产需要的观测系统参数。该方法可以较为直观、全面的分析全区的参数需求，更加科学合理，论证结果更加全面，弥补以往方法中论证点少的不足，和以往参数论证方法无法了解全区参数需求的缺点。

Description

基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法

技术领域

本发明涉及地震勘探观测系统参数论证，特别是涉及到一种基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法。

背景技术

以往观测系统参数论证只是在全工区选择2-3个参数论证点进行论证，所使用的方法也比较简单，都是基于各向同性介质的假设下计算的，而在西部非常复杂的山前带区域，由于地质构造已经不满足各向同性介质假设的条件，因此这种方法已经不能满足技术设计的需要，首先2-3个论证点不能满足需要，所计算出来的结果具有偏颇性，另外计算方法不合适，计算结果不满足实际生产需要。为此我们发明了一种新的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种以地质模型为基础，在模型的基础上计算论证每个物理点采集参数需求的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，该基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法包括：步骤1，采集多种地质数据，建立工区地质模型；步骤2，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求；步骤3，将每个物理点的面元需求显示在模型中对应的层面上；步骤4，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的最大炮检距的需求；步骤5，将每个物理点的最大炮检距需求显示在模型中对应的层面上；以及步骤6，确定满足生产需要的观测系统参数。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤1中，采集的地质数据包括层位数据、速度资料、密度资料、深度资料、断层资料、频率资料这些资料。

在步骤1中，层位数据为txt格式，包含各个层位的每个物理点的X横坐标、Y纵坐标、Z深度信息，各个层位中每个离散物理点的密度小于该区地震勘探所需成像面元大小，速度资料、频率资料、密度资料、断层资料与层位数据是对应的。

在步骤1中，采用层位数据建立工区地质模型，并将各层位对应的速度资料、密度资料、断层资料导入，每个物理点赋予其地质属性。

，在步骤2中，在采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求时，采用两种公式分别进行计算，分别是满足最高无混叠频率法则和满足横向分辨率法则公式；

满足最高无混叠频率法则的公式为：b＝Vint/(4×Fmax×Sinθ)

式中：b--面元大小,Vint--上一层层速度,Fmax--最高无混叠频率，θ---地层倾角；

满足横向分辨率要求，依据保证良好横向分辨率面元大小的经验公式为：

b＝Vint/(2×Fdom)

式中：b--面元大小，Vint--上一层层速度，Fdom--反射层视主频，采用这两种公式，分别进行计算。

在步骤3中，原有地质模型不变，将每个物理点的面元需求叠合显示在层面上，采用颜色代表面元需求的大小，根据步骤2所采用的两种公式计算出的两种面元大小，分别显示这两种面元大小。

在步骤4中，在采用公式计算层位上每个物理点的最大炮检距的需求时，采用两种公式分别进行计算，分别是满足动校正拉伸需要法则和满足速度分析精度法则公式；

满足动校正拉伸需要法则的公式为：

$X_{\max }\≤\sqrt{{{2t}_0}^2{v_{\mathrm{RMS}}}^{2}D}$

式中：

V_RMS——均方根速度；

X_max——最大炮检距；

t₀——双程旅行时；

D——拉伸系数；

满足速度分析精度法则的公式为：

$X_{\max }\≥\sqrt{\frac{{2t}_0}{f_p(1/{(v_{\mathrm{RMS}}-\mathrm{\Δv})}^2)-1/{v_{\mathrm{RMS}}}^2}}$

式中：Δv——待测速度增量，

Xmax——最大炮检距

Δt——速度分析中可以检测出的最小正常时差值

t₀——双程旅行时；

f_p反射波主频；

v_RMS——均方根速度。

在步骤5中，原有地质模型不变，将每个物理点的最大炮检距需求叠合显示在层面上，采用颜色代表最大炮检距需求的大小，根据步骤4所采用的两种公式计算出的两种最大炮检距大小，分别显示这两种最大炮检距大小。

在步骤6中，通过对比分析各个层位的参数需求大小，并结合施工成本需求，合理选择满足全区生产需要的观测系统参数。

本发明中的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，通过收集工区的以往地质资料，建立精细的地质模型，在该模型的基础上采用公式计算每个物理点观测系统参数需求，然后将参数需求叠合显示在地质模型上，这种显示方式比较直观的显示出全区的参数需求，因此更加容易确定出了适合于该层位地震采集需求的参数，可以较为直观、全面的分析全区的参数需求，更加科学合理。该发明采用地质模型来计算每个物理点的参数需求，克服了以往参数论证方法中，只选择几个(一般为3-4个)物理点进行论证，无法满足全区所有物理点参数需求的矛盾，论证结果更加全面，可以弥补以往方法中论证点少的不足，和弥补以往参数论证方法无法了解全区参数需求的缺点，该方法适合于所有二维、三维地震勘探的观测系统参数论证。

附图说明

图1为本发明的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法的一具体实施例的流程图；

图2是本发明的一具体实施例中某一层位地质模型；

图3是本发明的一具体实施例中某一层位中考虑动校拉伸的最大炮检距分析展示图；

图4是本发明的一具体实施例中某一层位中考虑速度分析精度的最大炮检距分析展示图。

具体实施方式

为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本发明的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法的流程图。

在步骤101，采集多种地质数据，建立精确的工区地质模型。采集的地质数据包括层位数据、速度、密度、深度、断层、频率等资料,采用层位数据建立工区地质模型，并将各层位对应的速度、密度、断层信息导入，每个物理点赋予其地质属性。如图2所示，图2是本发明的一具体实施例中某一层位地质模型。模型是计算的基础，模型要求精确才能保证参数计算的正确性。所述的收集工区资料中，层位数据的特征是txt格式，包含各个层位的每个物理点的X(横坐标)、Y(纵坐标)、Z(深度)信息，各个层位中每个离散物理点的密度应该小于该区地震勘探所需成像面元大小，速度资料、频率资料、密度资料、断层资料应该与层位数据是对应的。所述的建立模型中，各个层位中的每个物理点需要赋予对应的速度、密度，在后续的公式计算中需要调用这些参数进行计算，为使模型建立的精细，需要导入断层信息。流程进入到步骤102。

在步骤102，选择其中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求，采用两种公式分别进行计算，分别是满足最高无混叠频率法则和满足横向分辨率法则公式。所述的计算每个物理点的参数需求中，面元的选择主要是依据两种法则，

第一是满足最高无混叠频率需求，满足偏移成像时不产生偏移噪音，即满足最高无混叠频率法则，依据公式：b＝Vint/(4×Fmax×Sinθ)

式中：b--面元大小,Vint--上一层层速度,Fmax--最高无混叠频率，θ---地层倾角。

根据以上公式，计算各层位上每个物理点的面元需求。

第二是满足横向分辨率要求，依据保证良好横向分辨率面元大小的经验公式：

b＝Vint/(2×Fdom)

式中：b--面元大小，Vint--上一层层速度，Fdom--反射层视主频。

采用这两种公式，分别进行计算。流程进入到步骤103。

在步骤103，将每个物理点的面元需求显示在模型中对应的层面上，颜色代表面元大小。所述的显示每个物理点参数需求，原有地质模型不变，只是将每个物理点的面元需求叠合显示在层面上，采用颜色代表面元需求的大小。根据步骤102所采用的两种公式计算出的两种面元大小，分别显示这两种面元大小。流程进入到步骤104。

在步骤104，选择其中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点最大炮检距的需求，采用两种公式分别进行计算，分别是满足动校正拉伸需要法则和满足速度分析精度法则公式。所述的计算每个物理点的最大炮检距需求中，最大炮检距的选择主要是依据两种法则，

第一是满足动校正拉伸公式的需求。由于每个面元内地震资料的的迭加都是由不同炮检距组成的共中心点道集的迭加，动校拉伸造成反射波的频率畸变，严重时影响迭加效果。为了克服这种不利的影响，对最大炮检距提出了较为严格的要求，引起的频率变化可由下式求出：

$X_{\max }\≤\sqrt{{{2t}_0}^2{v_{\mathrm{RMS}}}^{2}D}$

式中：

V_RMS——均方根速度；

X_max——最大炮检距；

t₀——双程旅行时；

D——拉伸系数

设计时应考虑这种不利影响，使动校正拉伸对信号频率影响较小，把动校正拉伸率控制在12.5％范围内。根据以上公式，可以计算每个物理点满足动校正拉伸需要的最大炮检距是多大。

第二是满足速度分析精度需求。资料处理时所需的均方根速度和迭加速度均属于正常时差速度，是根据正常时差求取的。而正常时差是随炮检距的增大而增大的，即保证有足够大的最大炮检距才能保证求取高精度的速度资料。设计时应使最大炮检距满足速度分析精度要求。

$X_{\max }\≥\sqrt{\frac{{2t}_0}{f_p(1/{(v_{\mathrm{RMS}}-\mathrm{\Δv})}^2)-1/{v_{\mathrm{RMS}}}^2}}$

式中：Δv——待测速度增量，

Xmax——最大炮检距

Δt——速度分析中可以检测出的最小正常时差值

t₀——双程旅行时；

f_p反射波主频；

v_RMS——均方根速度；

根据以上公式，可以计算每个物理点的满足速度分析精度需求的最大炮检距大小。流程进入到步骤105。

在步骤105，将每个物理点的最大炮检距需求显示在模型中对应的层面上，颜色代表最大炮检距大小。所述的显示每个物理点参数需求，原有地质模型不变，只是将每个物理点的最大炮检距需求叠合显示在层面上，采用颜色代表最大炮检距需求的大小。根据步骤104所采用的两种公式计算出的两种最大炮检距大小，分别显示这两种最大炮检距大小。对于采用的两种公式计算出来的最大炮检距，分别进行显示，如图3、图4。流程进入到步骤106。

在步骤106，通过对比分析各个层位的参数需求大小，并结合施工成本需求，合理选择满足全区生产需要的观测系统参数。流程结束。

Claims (9)

1.基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，该基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法包括：

步骤1，采集多种地质数据，建立工区地质模型；

步骤2，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求；

步骤3，将每个物理点的面元需求显示在模型中对应的层面上；

步骤4，选择地质模型中的一个层位，采用公式计算层位上每个物理点的最大炮检距的需求；

步骤5，将每个物理点的最大炮检距需求显示在模型中对应的层面上；以及

步骤6，确定满足生产需要的观测系统参数。

2.根据权利要求1所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤1中，采集的地质数据包括层位数据、速度资料、密度资料、深度资料、断层资料、频率资料这些资料。

3.根据权利要求2所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤1中，层位数据为txt格式，包含各个层位的每个物理点的X横坐标、Y纵坐标、Z深度信息，各个层位中每个离散物理点的密度小于该区地震勘探所需成像面元大小，速度资料、频率资料、密度资料、断层资料与层位数据是对应的。

4.根据权利要求3所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤1中，采用层位数据建立工区地质模型，并将各层位对应的速度资料、密度资料、断层资料导入，每个物理点赋予其地质属性。

5.根据权利要求1所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤2中，在采用公式计算层位上每个物理点的面元的需求时，采用两种公式分别进行计算，分别是满足最高无混叠频率法则和满足横向分辨率法则公式；

满足最高无混叠频率法则的公式为：b＝Vint/(4×Fmax×Sinθ)

式中：b--面元大小,Vint--上一层层速度,Fmax--最高无混叠频率，θ---地层倾角；

满足横向分辨率要求，依据保证良好横向分辨率面元大小的经验公式为：

b＝Vint/(2×Fdom)

式中：b--面元大小，Vint--上一层层速度，Fdom--反射层视主频，采用这两种公式，分别进行计算。

6.根据权利要求5所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤3中，原有地质模型不变，将每个物理点的面元需求叠合显示在层面上，采用颜色代表面元需求的大小，根据步骤2所采用的两种公式计算出的两种面元大小，分别显示这两种面元大小。

7.根据权利要求1所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤4中，在采用公式计算层位上每个物理点的最大炮检距的需求时，采用两种公式分别进行计算，分别是满足动校正拉伸需要法则和满足速度分析精度法则公式；

满足动校正拉伸需要法则的公式为：

$X_{\max }\≤\sqrt{{{2t}_0}^2{v_{\mathrm{RMS}}}^{2}D}$

式中：

V_RMS——均方根速度；

X_max——最大炮检距；

t₀——双程旅行时；

D——拉伸系数；

满足速度分析精度法则的公式为：

$X_{\max }\≥\sqrt{\frac{{2t}_0}{f_p(1/{(v_{\mathrm{RMS}}-\mathrm{\Δv})}^2)-1/{v_{\mathrm{RMS}}}^2}}$

式中：Δv——待测速度增量，

Xmax——最大炮检距

Δt——速度分析中可以检测出的最小正常时差值

t₀——双程旅行时；

f_p——反射波主频；

v_RMS——均方根速度。

8.根据权利要求7所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤5中，原有地质模型不变，将每个物理点的最大炮检距需求叠合显示在层面上，采用颜色代表最大炮检距需求的大小，根据步骤4所采用的两种公式计算出的两种最大炮检距大小，分别显示这两种最大炮检距大小。

9.根据权利要求1所述的基于地质模型的全方位观测系统参数论证方法，其特征在于，在步骤6中，通过对比分析各个层位的参数需求大小，并结合施工成本需求，合理选择满足全区生产需要的观测系统参数。