CN111352150B - 一种优化震源生产组合方式的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种优化震源生产组合方式的方法及装置，该方法包括：根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。利用本发明实施例，可使在同一时间和空间范围内满足最小同步激发Fleet数量最多，并且能够保持采集作业状态具有可持续性，从而实现优化高效采集模式，达到提高生产效率的目的。

Description

一种优化震源生产组合方式的方法及装置

技术领域

本发明涉及可控震源高效采集作业生产技术领域，尤其涉及一种优化震源生产组合方式的方法及装置。

背景技术

随着高密度空间采样技术的推广，可控震源高效采集技术已经被国内外油公司越来越广泛的应用。图1为典型的“一炮代道”炮检点分布示意图，可控震源高效采集项目中通常采用“以炮代道”的方式进行施工，该方案让震源在满足时间-距离规则(T-D规则)条件下，可以更加高效的进行施工作业。该地震采集施工技术对震源数量需求越来越多，所以不但给现场震源设备管理工作带来越来越大的挑战，而且对如何科学有效的进行施工作业管理提出了更高要求。针对数量众多的震源，现场作业该如何进行Fleet(指对应一个物理炮点上，激发使用的震源台数，即震源台数可以是1或2，3...)间的优化组织，使现场震源采集作业效率进一步提高。

动态滑动扫描中，Fleet采用何种方式激发，需要满足时间-距离规则，该规则是判定Fleet采用何种方式进行采集激发的规则。通过该规则将交替、滑动和同步激发三种激发方式综合在一起，Fleet采用何种扫描方式由仪器根据前后Fleet或者震源组间的距离判定，不再是一个Fleet或者震源组单一固定激发方式，而是在三种激发方式之间根据现场时间和空间距离条件实时进行判断，目前仪器内部在激发排序过程中多采用：满足同步激发条件，将优先激发的原则。

野外生产中，通常将Fleet均匀的分布在施工采集区域内，每个Fleet所要采集的区块面积大小和炮点数大致相同(除了由于障碍物或者特殊的工农原因所导致分块大小不同)。这样震源作业子区块的划分原则主要是取决于实际投入生产的震源数量。生产过程中仪器内部激发排序原则，来确定震源激发排序。因此在作业施工中将导致位于排列两端的炮点大概率机会被选择为同步激发，而位于中间位置的震源在激发方式上往往大概率性被选择为滑动扫描或者交替扫描。虽然设计Fleet分布之初是为了均衡每个Fleet的施工采集效率，但这样的震源分组方式在实际生产中，却不能有效保证Fleet和采集效率之间达到更加合理匹配，进而不能充分的发挥每一个Fleet的采集效能，从而影响施工效率。

如何从模型角度重新规划震源布局，合理定义震源组合，使其在时间-距离规则条件下，优化同步激发Fleet数量，并通过合理的激发顺序，进一步提高野外采集生产效率，成为震源间优化组合方式(图形组合模型的)研究方向。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种优化震源生产组合方式的方法及装置，以提高生产效率。

为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种优化震源生产组合方式的方法，包括：

根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

在一实施例中，每个子区块中的采集炮列数满足：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M，M为总的子区块数；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源垂直方向距离；d₂为相邻炮点距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数。

在一实施例中，子区块数M为满足下式的整数：

其中，c为总的采集炮列数。

在一实施例中，从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离，包括：

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案；

筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案；

从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

另一方面，本发明实施例还提供了一种优化震源生产组合方式的装置，包括：

子区块划分单元，用于根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

编组单元，用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

激发排序单元，用于通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

激发顺序确定单元，用于选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

在一实施例中，每个子区块中的采集炮列数满足：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M，M为总的子区块数；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源垂直方向距离；d₂为相邻炮点距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数。

在一实施例中，子区块数M为满足下式的整数：

其中，c为总的采集炮列数。

在一实施例中，所述编组单元包括：

Fleet组合模块，用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案；

初筛模块，用于筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案；

优选模块，用于从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

另一方面，本发明实施例还提供了一种震源生产组合方式的装置，所述装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如下步骤：

根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

用排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

利用本发明实施例，可使在同一时间和空间范围内满足最小同步激发Fleet数量最多，并且能够保持采集作业状态具有可持续性，从而实现优化高效采集模式，达到提高生产效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为典型的“一炮代道”炮检点分布示意图；

图2为本发明实施例提供的优化震源生产组合方式的方法流程示意图；

图3为本发明实施例中采集区域划分区块示意图；

图4为本发明实施例提供的Fleet分组组合示意图；

图5为本发明实施例提供的Fleet分组流程示意图；

图6为本发明实施例提供的震源分组激发排序示意图；

图7为本发明实施例提供的优化震源生产组合方式的装置的结构框图；

图8为本发明实施例提供的编组单元2的结构框图；

图9为本发明另一实施例提供的优化震源生产组合方式的装置的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种优化震源生产组合方式的方法，该方法的流程示意图如图2所示，主要包括以下步骤：

S1、根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块。

在可控震源高效采集作业中，本发明实施例将数量众多震源在施工区内重新布局分布，在一定采集面积区域内，以满足最小同步激发距离为基本原则，重新划分采集作业子区块。激发时间为顺序的两台震源，后一台震源的起震时间取决于与前一台震源的相邻距离，如两震源相隔超过8km，那么两震源激发间隔的时间为3秒，如相距小于8km则间隔5.5秒激发，如果两台震源距离超过12km，则可以保证同时激发。本发明实施例中所述的满足最小同步激发距离即指的是两震源(或两Fleet)相距不小于12km时可以同时激发，互相不产生干扰。

S2、从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离。

具体划分时，从不同子区块中分别提取一个Fleet组合成一个震源组，然后再从各子区块中剩余的Fleet中分别提取一个Fleet组合成一个震源组，直至子区块中所有的Fleet都属于不同的震源组为止。同一震源组中相邻Fleet之间的距离大于或等于最小同步激发距离时，则可以同步激发，因此利用本发明实施例划分的震源组中在同一个组内的Fleet可以同时激发。

S3、通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时。

震源组之间的扫描间隔时间由两组中距离最短的Fleet距离决定。当同一子区块内存在多个震源组，通过排列算法求取所有排列激发排序的采集时间，并对激发排序时间间隔进行分析和优选。

S4、选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

震源组间激发排序则以不同震源组之间的扫描间隔时间最短为原则，计算某一时间段内这些所有排列方案的采集用时，从中选择采集时间最小的一个方案，作为最终野外施工激发排序方案。

利用本发明实施例，可使在同一时间和空间范围内满足最小同步激发Fleet数量最多，并且能够保持采集作业状态具有可持续性，从而实现优化高效采集模式，达到提高生产效率的目的。

对采用“以炮代道”模式的施工采集区域，重新定义和划分子区块时，通常以矩形为基本单元，其中，矩形对角线是满足时间-距离规则的最小同步激发距离的长度。如图3所示，通过最小同步激发距离d，将采集施工区块划分成若干个子区域M₁～M_i……，每个子区块中包含a_i个采集炮列，根据划分子区的数量对Fleet进行重新分布，以保证最优化的震源布局。为了使不同子区块对应位置的Fleet均满足不小于最小同步激发距离的条件，每个子区域中的采集炮列数至少包含：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源在垂直方向的距离；d₂为相邻炮点之间的距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数。

在式(1)中，子区块数M通常取满足下式的整数：

其中，c为总的采集炮列数。

在划分子区块时，可用总的采集炮列数除以可以满足同步激发的炮列数，所得到的值作为划分子区块的数量。通常m₀不是整数，M要小于或者等于该数值。

按照上述方式，则整个采集区域将被分成下列列数：

划分完子区块后，通常每个子区块中包含多个Fleet，此时需要对各子区块中的Fleet进行分组，分组目的是保证更多的Fleet同一时刻激发，因此在分组时需要将相距满足最小同步激发距离d的所有Fleet编成一组。本发明实施例提供了一个Fleet分组组合示意图，如图4所示，从划分好的子区块中选择一个震源，以组合间距至少满足最小同步激发距离d为条件进行Fleet组合，组间距之间保持一定，可满足采集过程中的连续性和可持续性。选择Fleet激发次序时，满足所有震源采集完成一轮时所用时间最少。

在分组过程中，组数数量较小时可采用人工分组方式，当组数数量较大时，分组过程中结果方案可以不唯一，但编组结果需要满足以下条件：震源组数尽可能少，而每一组内具有相同激发方式的Fleet数量尽可能多。具体实施时，可通图5所示步骤进行分组：

S21、从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案。

按照图6所示给图4所示第一个子区域中的各Fleet编号，用排列算法计算所有的排列方案，

即一共有24种方案。

S22、筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案。

S23、从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

在一实施例中，在利用步骤S3获取分组后不同震源组之间激发排序方案后，由于能同时激发的Fleet已经归到同一组内，一个子区块中就会存在有多个分属于不同组的Fleet，所以需要计算不同震源组之间激发的等待间隔时间，并计算所有可能的排列组合的激发间隔时间，优化选择最小或者最佳的一种，作为仪器某一时间段内的震源组激发排序的方案。

另外，在采集区域中，震源的行进路线长短同样影响了震源的行走时间，所以在激发模式确定的时候，需要对比选择不同路径行时间，确保野外现场作业的连续性和可持续性。例如，震源组合可采用多种方式进行搬点行进，因此具体实施时可能需要对不同行走路径进行对比分析，选择用时最小的方案作为震源组合施工作业方案，同时兼顾作业生产过程中连续性和可持续性。

基于与图2所示的优化震源生产组合方式的方法相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种装置，如下面实施例所述。由于该装置解决问题的原理与图2中优化震源生产组合方式的方法相似，因此该装置的实施可以参见图2的优化震源生产组合方式的方法的实施，重复之处不再赘述。

在另一实施例中，本发明还提供了一种优化震源生产组合方式的装置，其结构如图7所示，该装置包括：子区块划分单元1、编组单元2、激发排序单元3及激发顺序确定单元4。

其中，子区块划分单元1用于根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块。编组单元2用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离。激发排序单元3用于通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时。激发顺序确定单元4用于选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

在一实施例中，上述的子区块中的采集炮列数满足使(1)。

在一实施例中，上述的子区块数M满足式(2)。

在一实施例中，上述的编组单元2包括：Fleet组合模块21、初筛模块22及优选模块23，如图8所示。Fleet组合模块21用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案。初筛模块22用于筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案。优选模块23用于从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

如图9所示，本发明实施例提供的另一种优化震源生产组合方式的装置可以包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如下步骤：

根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

用排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种优化震源生产组合方式的方法，其特征在于，所述方法包括：

根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序；

所述根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块，具体包括：

以矩形为基本单元进行划分，其中，矩形对角线的长度为满足时间-距离规则的所述最小同步激发距离的长度；

通过最小同步激发距离d，将采集施工区块划分成若干个子区块M₁～M_i……，每个子区块中包含a_i个采集炮列；其中，每个子区块中的采集炮列数满足下式所述条件：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源在垂直方向的距离；d₂为相邻炮点之间的距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数；

其中，子区块数M满足下式所述的条件：

其中，c为总的采集炮列数；

其中，每个子区块中的采集炮列数具体为：

所述从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离，包括：

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案；

筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案；

从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

2.一种优化震源生产组合方式的装置，其特征在于，所述装置包括：

子区块划分单元，用于根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

编组单元，用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

激发排序单元，用于通过排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

激发顺序确定单元，用于选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序；

所述根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块，具体包括：

以矩形为基本单元进行划分，其中，矩形对角线的长度为满足时间-距离规则的所述最小同步激发距离的长度；

通过最小同步激发距离d，将采集施工区块划分成若干个子区块M₁～M_i……，每个子区块中包含a_i个采集炮列；其中，每个子区块中的采集炮列数满足下式所述条件：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源在垂直方向的距离；d₂为相邻炮点之间的距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数；

其中，子区块数M满足下式所述的条件：

其中，c为总的采集炮列数；

其中，每个子区块中的采集炮列数具体为：

所述编组单元包括：

Fleet组合模块，用于从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案；

初筛模块，用于筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案；

优选模块，用于从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

3.一种震源生产组合方式的装置，所述装置包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如下步骤：

根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块；

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离；

用排列组合方法获取分组后不同震源组之间激发排序方案，并计算目标时间段内不同激发排序方案下的采集用时；

选择采集用时最少的激发排序方案作为优选的震源激发顺序；

所述根据最小同步激发距离、相邻两震源垂直方向距离及相邻炮点距离，将施工采集区域划分成多个子区块，具体包括：

以矩形为基本单元进行划分，其中，矩形对角线的长度为满足时间-距离规则的所述最小同步激发距离的长度；

通过最小同步激发距离d，将采集施工区块划分成若干个子区块M₁～M_i……，每个子区块中包含a_i个采集炮列；其中，每个子区块中的采集炮列数满足下式所述条件：

其中，a_i为第i个子区块中的采集炮列数，i＝1,2，……，M；d为最小同步激发距离；d₁为相邻两震源在垂直方向的距离；d₂为相邻炮点之间的距离；c₀为满足最小同步激发距离的炮列数；

其中，子区块数M满足下式所述的条件：

其中，c为总的采集炮列数；

其中，每个子区块中的采集炮列数具体为：

所述从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，其中同一震源组的相邻Fleet间距不小于最小同步激发距离，包括：

从每个子区块中分别挑选一个Fleet进行不同子区块的Fleet编组组合，得到至少一种编组方案；

筛除同一震源组的相邻Fleet间距小于最小同步激发距离的编组方案；

从剩余的编组方案中选择分组最少并且满足相同激发状态的Fleet数量最多的编组方案作为优选的Fleet编组方案。

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