CN107942391B - 一种海底检波点定位方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种海底检波点定位方法和装置。该方法包括：获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方，最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。利用本申请实施例提供的技术方案可以准确地确定出检波点的实际坐标。

Description

一种海底检波点定位方法和装置

技术领域

本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种海底检波点定位方法和装置。

背景技术

在海底地震勘探作业中，采集海底地震资料的检波器需要投放至海底。在海底的检波器常常会因为受到风浪、潮流以及人为因素等各方面的影响发生偏移。而检波器的实际位置与设计的位置之间的差异会影响地震数据处理时的精度。因此，需要确定检波器实际点位，以保证地震数据的精确性和有效性。

目前，检波点定位方法主要可以包括两种：声学定位法和初至波定位法。其中，声学定位法是在检波器周围放置声学应答器来获得准确的点位，但需要投入大量设备，费用高，且当海底地形剧烈变化声学应答器会受到影响，造成检波点定位不准。初至波定位是先利用初至波走时与检波点坐标、水深及炮点坐标来建立方程，然后通过求解方程获取检波点坐标。但受初至时间拾取误差、初至波传播速度不稳定等因素的影响，计算获取的检波点坐标也存在一定误差。

因此，现有技术中亟需一种海底检波点定位方法，可以准确确定出检波点的实际位置，满足海底地震勘探检波点精确定位的需求。

发明内容

本申请的目的是提供一种海底检波点定位方法和装置，可以准确地确定出检波点的实际坐标。

本申请提供的海底检波点定位方法和装置是这样实现的：

一种海底检波点定位方法，所述方法包括：

获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；

对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；

分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方，最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

在一个优选的实施例中，所述基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据可以包括：

分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离；

利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；

分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

在一个优选的实施例中，所述获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标包括：

以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

在一个优选的实施例中，所述以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标包括：

在所述预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

在一个优选的实施例中，所述对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据包括：

分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围；

在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据的所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据；

对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

一种海底检波点定位装置，所述装置包括：

坐标获取模块，用于获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

线性动校正处理模块，用于基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；

叠加处理模块，用于对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；

计算模块，用于分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方；

检波点定位模块，用于最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

在一个优选的实施例中，所述线性动校正处理模块包括：

第一计算单元，用于分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离；

第二计算单元，用于利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；

偏移校准处理单元，用于分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

在一个优选的实施例中，所述坐标获取模块包括：

坐标选取单元，用于以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

在一个优选的实施例中，所坐标选取单元具体用于在所述预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

在一个优选的实施例中，所述叠加处理模块包括：

时窗确定单元，用于分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围；

直达波数据获取单元，用于在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据的所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据；

叠加处理单元，用于对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

本申请通过线性动校正以及叠加处理后直达波信号的能量大小，即线性动校正以及叠加处理后直达波叠加数据的均方根值大小的方法来准确地确定出检波点的实际坐标。与现有技术相比，利用本申请提供的技术方案可以克服海底地形剧烈变化、初至时间拾取不准、计算速度不准等因素对现有检波点定位方法的影响，可以提高检波点定位精度，同时，可以降低生产投入，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请提供的海底检波点定位方法的一种实施例的流程图；

图2是本申请提供的对预设数量的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据的一种实施例的流程示意图；

图3是本申请提供的对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据一种实施例的流程示意图；

图4是本申请提供的利用初始坐标进行线性动校正处理后地震数据的一种实施例的示意图；

图5是本申请提供的直达波叠加数据所对应的均方根值的一种示例图；

图6是本申请提供的确定出的目标检波点的实际坐标进行线性动校正处理后地震数据的一种实施例的示意图；

图7是本申请提供的海底检波点定位装置的一种实施例中的结构示意图。

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他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面以几个具体的例子详细说明本申请实施例的具体实现。

以下首先介绍本申请一种海底检波点定位方法的一种实施例。图1是本申请提供的海底检波点定位方法的一种实施例的流程图，本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图1所示，所述方法可以包括：

S110：获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

一般情况下，目标检波器的实际坐标在实际设计的投放坐标的附近。因此，可以在所述实际设计的投放坐标附近的预设范围内来选取预设数量的坐标，从该预设数量的坐标中确定出所述目标检波器的实际坐标。相应的，本申请实施例中，所述目标检波器初始坐标可以包括所述目标检波器实际设计的投放坐标。

在另一些特殊情况下，如遇到大的风浪、潮流，目标检波器的实际坐标与实际设计的投放坐标之间偏差比较大，可以先结合实际情况将所述投放坐标进行一个相应的偏移后的坐标作为初始坐标，这样可以保证偏移后的坐标，即所述初始坐标与实际坐标之间的偏差较小。然后，在所述偏移后得到的坐标附近的预设范围内来选取预设数量的坐标，从该预设数量的坐标中确定出所述目标检波器的实际坐标。相应的，本申请实施例中，所述目标检波器初始坐标还可以包括结合实际情况将投放坐标进行一个相应的偏移后的坐标。

具体的所述获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标可以包括：

以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

具体的，可以按照预设步长，以所述目标检波器的初始坐标为中心，在所述预设范围内依次选取预设数量的坐标。具体的所述预设步长可以结合实际应用场景进行设置。由于目标检波器的实际坐标与初始坐标之间的偏差较小，所述预设步长可以相对较小，例如设置为0.1m。可以在所述预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。另外，本申请实施例中在获取预设数量的坐标时，每次的距离增量也可以不同，本申请实施例并不以上述为限。

S120：基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

在实际应用中，共检波点道集地震数据中的直达波数据起跳时间会随着传播距离的增加逐渐变大，起跳时间与记录的0ms时刻之间会有对应的时间差，为了消除这个时差的影响，可以对所述预设数量的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，以保证处理后的地震数据中的直达波数据的起跳时间都时移到0ms时刻附近。

在一个具体的实施例中，如图2所示，图2是本申请提供的对预设数量的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据的一种实施例的流程示意图，具体的，可以包括：

S121：分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离。

S123：利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；

所述介质速度可以结合实际工区确定，可以包括但不限于实际海水速度。

S125：分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

S130：对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

在一个具体的实施例中，如图3所示，图3是本申请提供的对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据一种实施例的流程示意图，具体的，可以包括：

S131：分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围。

具体的，本申请实施例中，可以结合实际应用情况确定出共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围，以保证后续可以直接获取包括直达波，且不能有其他有效反射、折射波等。

S133：在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据的所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据。

具体的，所述预设时窗范围小于等于所对应的共检波点道集校正后地震数据中直达波数据所在的时窗范围。所述预设时窗范围可以施工环境和地下地质情况进行预先设置，例如设置为100ms等。

S135：对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

S140：分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方，最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

具体的，本申请实施例中计算直达波叠加数据的均方根可以采用如下公式：

其中，κ表示直达波叠加数据的均方根；A(t_i)可以表示时间点t_i对应的直达波的振幅值，i表示采样点，i＝1,2…n，n表示所有采样点个数。

在实际应用中，如果检波点点位不准，会导致直达波拉不平，相应的，进行直达波数据叠加处理时，正相位的信号和负相位的信号相加，就会削弱一部分信号能量，得到的叠加信号能量就小，即直达波叠加数据的均方根值就要小。反之，当检波点坐标最准的时候，直达波被拉平，进行直达波数据叠加处理时，所有信号都是正相位和正相位相加、负相位和负相位相加，得到的叠加信号的能量就最大，即直达波叠加数据的均方根值最大。因此，本申请实施例中可以最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

以下结合实际中某海域海底地震采集资料，采用本申请实施例中提供的技术方案来确定检波点的坐标。

1)假设检波点初始坐标为R(107361.0,3080071.0,662.6)，预设步长为dx＝0.1米，dy＝0.1米，dz＝0.1米；以R(107361.0,3080071.0,662.6)为中心，按照预设步长dx＝0.1米，dy＝0.1米，dz＝0.1米为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

其中，当沿x方向上增加预设步长的次数i＝8，沿y方向上增加预设步长的次数j＝10，沿z方向上增加预设步长的次数z＝265时，所对应的坐标可以为：

R(107361.0+0.1*8,3080071+0.1*10.0,662.6+0.1*265)，

即R(107361.8,3080070.0,679.1)

2)利用本申请实施例提供的技术方案对预设数量的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

如图4所示的是利用初始坐标进行线性动校正处理后结果，其中，横坐标是炮线号和炮点桩号，纵坐标是时间，单位为ms。从图中可见，直达波数据并未被拉平。

3)假设预设时窗范围为[0,100ms]，对预设时窗范围内的直达波数据进行叠加处理。

4)然后分别计算直达波叠加数据的均方根值。

如图5所示，图5是上述海域的施工区固定Z方向为26.5米，即当水深固定26.5米后，沿着X与Y方向依次增加步长所得到的直达波叠加数据所对应的均方根值的一种示例图。

在上述海域的施工区确定出的最大的均方根的直达波叠加数据所对应的坐标为：

R(107361.8,3080070.0,652.6)，图6所示的是该坐标对应的线性动校正结果数据。其中，横坐标是炮线号和炮点桩号，纵坐标是时间，单位为ms。从图6中可见，直达波基本被拉平。

由以上本申请一种检波点定位方法的实施例可见，本申请通过线性动校正以及叠加处理后直达波信号的能量大小，即线性动校正以及叠加处理后直达波叠加数据的均方根值大小的方法来准确地确定出检波点的实际坐标。与现有技术相比，利用本申请提供的技术方案可以克服海底地形剧烈变化、初至时间拾取不准、计算速度不准等因素对现有检波点定位方法的影响，可以提高检波点定位精度，同时，可以降低生产投入，提高效率。

本申请另一方面还提供一种海底检波点定位装置，图7是本申请提供的海底检波点定位装置的一种实施例中的结构示意图；如图7所示，所述装置700可以包括：

坐标获取模块710，可以用于获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

线性动校正处理模块720，可以用于基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；

叠加处理模块730，可以用于对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；

计算模块740，可以用于分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方；

检波点定位模块750，可以用于最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

在一个优选的实施例中，所述线性动校正处理模块720可以包括：

第一计算单元，可以用于分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离；

第二计算单元，可以用于利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；

偏移校准处理单元，可以用于分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据。

在一个优选的实施例中，所述坐标获取模块710可以包括：

坐标选取单元，可以用于以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

共检波点道集地震数据获取单元，可以用于在采集的地震数据中获取所述预设数量的坐标所对应的共检波点道集地震数据。

在一个优选的实施例中，所坐标选取单元具体可以用于在所述预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

在一个优选的实施例中，所述叠加处理模块730可以包括：

时窗确定单元，可以用于分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围；

直达波数据获取单元，可以用于在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据的所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据；

叠加处理单元，可以用于对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

由以上本申请一种海底检波点定位方法或装置的实施例可见，本申请通过线性动校正以及叠加处理后直达波信号的能量大小，即线性动校正以及叠加处理后直达波叠加数据的均方根值大小的方法来准确地确定出检波点的实际坐标。与现有技术相比，利用本申请提供的技术方案可以克服海底地形剧烈变化、初至时间拾取不准、计算速度不准等因素对现有检波点定位方法的影响，可以提高检波点定位精度，同时，可以降低生产投入，提高效率。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (8)

1.一种海底检波点定位方法，其特征在于，所述方法包括：

获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；所述基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据包括：分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离；利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；

对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；

分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方根，将最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标包括：

以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标包括：

在所述初始坐标预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据包括：

分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围；

在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据；

对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。

5.一种海底检波点定位装置，其特征在于，所述装置包括：

坐标获取模块，用于获取目标检波器初始坐标预设范围内的预设数量的坐标；

线性动校正处理模块，用于基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；所述基于所述预设数量的坐标计算得到的预设数量的校准时间差对所述目标检波器的共检波点道集地震数据分别进行线性动校正处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据包括：分别计算所述预设数量的坐标与激发点之间的距离；利用所述距离与介质速度计算得到的时间作为相应的坐标所对应的共检波点道集地震数据的校准时间差；分别利用所述校准时间差对相应的共检波点道集地震数据进行偏移校准处理，得到预算数量的共检波点道集校正后地震数据；

叠加处理模块，用于对所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据；

计算模块，用于分别计算所述预设数量的直达波叠加数据的均方根；

检波点定位模块，用于将最大均方根所对应的直达波叠加数据的检波点坐标作为所述目标检波器的坐标。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述坐标获取模块包括：

坐标选取单元，用于以所述目标检波器的初始坐标为中心，选取所述初始坐标预设范围内的预设数量的坐标。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述坐标选取单元具体用于在所述初始坐标预设范围内以所述目标检波器的初始坐标为中心，按照预设步长为单次的距离增量依次选取预设数量的坐标。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述叠加处理模块包括：

时窗确定单元，用于分别确定所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的时窗范围；

直达波数据获取单元，用于在所述预算数量的共检波点道集校正后地震数据中的直达波数据所对应的所述时窗范围内分别选取预设时窗范围内的直达波数据；

叠加处理单元，用于对所述预设时窗范围内的直达波数据分别进行叠加处理，得到预设数量的直达波叠加数据。