CN111596357A - 一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置 - Google Patents

一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置，所述方法包括：在共检波点道集数据中选择目标时窗；计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。本发明通过对地震数据进行振幅分析，实现对节点的工作状态进行快速高效的分析和质量控制，在最短的时间内确保设备再次铺设到海底之前处于正常的工作状态。

Description

一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置
技术领域
本发明涉及石油勘探数据处理领域，尤其涉及一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置、计算机设备以及计算机可读存储介质。
背景技术
在海洋拖缆采集中，振幅分析的方法常用于炮集地震数据的质量控制。与之不同的是，在海底节点采集技术中，原始数据以连续道集方式(CRG)记录，需使用处理软件根据炮点时间匹配节点记录的地震资料将数据进行切分，生成共检波点集数据并在共检波点集数据上进行振幅分析。这种分析方法需要花费较长时间，不利于对海底采集节点工作状态的把控。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种分析海底采集节点工作状态的方法及装置。
一方面，本发明实施例提供了一种分析海底采集节点工作状态的方法，所述方法包括：
在共检波点道集数据中选择目标时窗；
计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；
根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
在一实施例中，所述方法还包括：
根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
在一实施例中，根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，包括：
判断目标采集节点的第一分量的均方根值是否在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第一分量的均方根值在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第一分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第一分量的均方根值大于第一分量振幅上限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为尖跳道或噪音道；
如目标采集节点的第一分量的均方根值小于第一分量振幅下限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为弱道或死道；
其中，所述第一分量为H分量。
在一实施例中，根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，包括：
判断目标采集节点的第二分量的均方根值是否在[第二分量下振幅限值，第二分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第二分量的均方根值在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第二分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第二分量的均方根值小于第二分量振幅下限值，则判定目标采集节点第二分量对应的地震道为弱道或死道；
如目标采集节点的第二分量的均方根值大于第二分量振幅上限值，则转人工进一步判断；
其中，所述第二分量为X分量、或Y分量、或Z分量。
在一实施例中，所述目标时窗为初至波附近的时窗。
另一方面，本发明实施例还提供了一种分析海底采集节点工作状态的装置，所述装置包括：
目标时窗选择单元，用于在共检波点道集数据中选择目标时窗；
统计值求取单元，用于计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；
状态分析单元，用于根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
在一实施例中，所述装置还包括：
绘图单元，用于根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
在一实施例中，所述状态分析单元包括第一判断模块，具体用于：
判断目标采集节点的第一分量的均方根值是否在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第一分量的均方根值在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第一分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第一分量的均方根值大于第一分量振幅上限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为尖跳道或噪音道；
如目标采集节点的第一分量的均方根值小于第一分量振幅下限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为弱道或死道；
其中，所述第一分量为H分量。
在一实施例中，所述状态分析单元还包括第二判断模块，具体用于：
判断目标采集节点的第二分量的均方根值是否在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第二分量的均方根值在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第二分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第二分量的均方根值小于第二分量振幅下限值，则判定目标采集节点第二分量对应的地震道为弱道或死道；
如目标采集节点的第二分量的均方根值大于第二分量振幅上限值，则转人工进一步判断；
其中，所述第二分量为X分量、或Y分量、或Z分量。
在一实施例中，所述目标时窗为初至波附近的时窗。
本发明通过对地震数据进行振幅分析，实现对节点的工作状态进行快速高效的分析和质量控制，在最短的时间内确保设备再次铺设到海底之前处于正常的工作状态。
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为本发明实施例提供的分析海底采集节点工作状态的方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中共检波点道集振幅分析时所选取的时窗；
图3为现有技术中海底节点振幅分析时四分量对比图；
图4为利用本发明方法得到的H分量异常的实施例；
图5为利用本发明方法得到的四个检波分量都异常的实施例；
图6为本发明实施例提供的分析海底采集节点工作状态的装置结构示意图；
图7为本发明实施例提供的状态分析单元30的结构示意图。
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。
图1为本发明实施例提供的分析海底采集节点工作状态的方法的流程示意图。如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
步骤S1、在共检波点道集数据中选择目标时窗。
步骤S2、计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值。
检波分量包括H分量、X分量、Y分量和Z分量，若要分析目标采集节点在目标时窗中对应地震道的状态，需要先计算上述四分量的振幅统计值，再根据四分量的振幅统计值作进一步判断。其中，求取振幅统计值时可以采用统计学方法，求取各分量的均方根值、最大值、最小值、平均值、中值、标准偏差等。
步骤S3、根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态。其中，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
本发明通过对地震数据进行振幅分析，实现对节点的工作状态进行快速高效的分析和质量控制，在最短的时间内确保设备再次铺设到海底之前处于正常的工作状态。
在一实施例中，在利用步骤S2计算得到目标时窗内目标采集节点的各检波分量的振幅统计值后，可以以散点图的形式输出，以供作业人员对海洋节点的四个分量H、X、Y、Z的结果进行对比分析。具体实施时，可根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，以炮点的横坐标所在坐标轴为横坐标轴，以炮点的纵坐标所在坐标轴为纵坐标轴绘制散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
在一实施例中，在利用步骤S3判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态时，通常先预设四个检波分量的振幅分量上限值和下限值，在得到目标采集节点各检波分量的振幅统计值后，将目标采集节点各检波分量的振幅统计值分别于对应的上限值和下限值进行对比，以判断目标采集节点在目标时窗中对应地震道的状态。
例如，判断目标采集节点的H分量的均方根值是否在[H分量振幅下限值，H分量振幅上限值]范围内，如果在此范围内，则判定目标采集节点H分量对应地震道的状态正常。否则，进一步判断目标采集节点的H分量的均方根值知否大于H分量振幅上限值，如果大于H分量振幅上限值，则判定目标采集节点H分量对应的地震道为尖跳道或噪音道。如果目标采集节点的H分量的均方根值小于H分量振幅下限值，则判定目标采集节点的H分量对应的地震道为弱道或死道。
当检波分量为X分量、或Y分量、或Z分量时，地震道状态的判断方式与H分量有所区别。如果目标采集节点的X分量的均方根值在[X分量振幅下限值，X分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点X分量对应地震道的状态正常。如果X分量的均方根值小于X分量振幅下限值，则判定目标采集节点X分量对应的地震道为弱道或死道。如果目标采集节点的X分量的均方根值大于X分量振幅上限值，则转人工进一步判断。其中，Y分量和Z分量的判断方式与X分量的判断方式类似，区别在于，在对目标采集节点Y分量判断时用到的上限值和下限值分别是Y分量振幅上限值和Y分量振幅下限值，在对目标采集节点Z分量判断时用到的上限值和下限值分别是Z分量振幅上限值和Z分量振幅下限值。
在一实施例中，在选择上述目标时窗时，可以根据需求灵活选择。本发明实施例提供两种常用的时窗选择方式：一是选择全部时窗，这种选择方式涵盖的数据多，质控效果更全面，但是缺点在于数据量大，计算效率低，某些强能量早上可能会影响结果；另一种是选择初至波附近的时窗，优点是噪音对结果的干扰小，可以减少计算量，计算效率高。
本发明实施例提供的方法准确高效，对于采集过程中海洋节点的弱道、死道、尖跳道、采集过程中损坏的道等都有直观的表现，很好地满足了节点采集项目的现场质量控制需求，现场质控人员可以在获得数据较短的时间内完成对海洋节点的状态进行有效的评估，提高了现场质控效率和精度，确保海洋节点勘探作业的高效进行，对现场质控和作业生产起到重要指导作用。
为更清楚的说明本发明带来的技术效果，本发明提供了一实施例，详见下述内容。
图2为本发明实施例中共检波点道集振幅分析时所选取的时窗，在数据内取一个时窗，见图中方框内所示。然后对时窗内的每一道的采样点振幅分别进行计算，将计算结果按照炮点坐标生成散点图。如图3所示，从左往右依次是海底节点的H分量、X分量、Y分量和Z分量，能量随偏移距的增大呈放射性的减小，其中X分量和Y分量的能量有一定的方向性，这与节点在海底的姿态密切先关。图4、图5为采用本发明方法得到的四个检波分量的能量图，从左往右依次是海底节点的H分量、X分量、Y分量和Z分量。其中，图4为H分量异常的实施例，如图4所示，H分量在采集过程中变成弱道，在图中可以看出明显的能量差异。图5是四个检波分量都异常的实施例，如图5所示，四个检波分量在中间位置处都较为一致的出现了噪音道，这是在采集过程中的设备故障导致的。
基于与图1所示的分析海底采集节点工作状态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1中分析海底采集节点工作状态的方法相似，因此该装置的实施可以参见图1的分析海底采集节点工作状态的方法的实施，重复之处不再赘述。
在另一实施例中，本发明还提供了一种分析海底采集节点工作状态的装置，其结构如图6所示，该装置包括：目标时窗选择单元10、统计值求取单元20及状态分析单元30。
其中，目标时窗选择单元10用于在共检波点道集数据中选择目标时窗；统计值求取单元20用于计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；状态分析单元30用于根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
在一实施例中，所述装置还包括一绘图单元40，用于根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
如图7所示，状态分析单元30包括第一判断模块31。第一判断模块31具体用于：判断目标采集节点的第一分量的均方根值是否在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内；如目标采集节点的第一分量的均方根值在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第一分量对应地震道的状态正常；如目标采集节点的第一分量的均方根值大于第一分量振幅上限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为尖跳道或噪音道；如目标采集节点的第一分量的均方根值小于第一分量振幅下限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为弱道或死道；其中，所述第一分量为H分量。
在一实施例中，状态分析单元30还包括第二判断模块32。第二判断模块32具体用于：判断目标采集节点的第二分量的均方根值是否在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内；如目标采集节点的第二分量的均方根值在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第二分量对应地震道的状态正常；如目标采集节点的第二分量的均方根值小于第二分量振幅下限值，则判定目标采集节点第二分量对应的地震道为弱道或死道；如目标采集节点的第二分量的均方根值大于第二分量振幅上限值，则转人工进一步判断；其中，所述第二分量为X分量、或Y分量、或Z分量。
在一实施例中，所述目标时窗为初至波附近的时窗。
本发明实施例提供的方法准确高效，对于采集过程中海洋节点的弱道、死道、尖跳道、采集过程中损坏的道等都有直观的表现，很好地满足了节点采集项目的现场质量控制需求，现场质控人员可以在获得数据较短的时间内完成对海洋节点的状态进行有效的评估，提高了现场质控效率和精度，确保海洋节点勘探作业的高效进行，对现场质控和作业生产起到重要指导作用。
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 (10)

1.一种分析海底采集节点工作状态的方法，其特征在于，所述方法包括：
在共检波点道集数据中选择目标时窗；
计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；
根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
2.根据权利要求1所述的分析海底采集节点工作状态的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
3.根据权利要求1所述的分析海底采集节点工作状态的方法，其特征在于，根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，包括：
判断目标采集节点的第一分量的均方根值是否在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第一分量的均方根值在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第一分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第一分量的均方根值大于第一分量振幅上限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为尖跳道或噪音道；
如目标采集节点的第一分量的均方根值小于第一分量振幅下限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为弱道或死道；
其中，所述第一分量为H分量。
4.根据权利要求1所述的分析海底采集节点工作状态的方法，其特征在于，根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，包括：
判断目标采集节点的第二分量的均方根值是否在[第二分量下振幅限值，第二分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第二分量的均方根值在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第二分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第二分量的均方根值小于第二分量振幅下限值，则判定目标采集节点第二分量对应的地震道为弱道或死道；
如目标采集节点的第二分量的均方根值大于第二分量振幅上限值，则转人工进一步判断；
其中，所述第二分量为X分量、或Y分量、或Z分量。
5.根据权利要求1-4任一项所述的分析海底采集节点工作状态的方法，其特征在于，所述目标时窗为初至波附近的时窗。
6.一种分析海底采集节点工作状态的装置，其特征在于，所述装置包括：
目标时窗选择单元，用于在共检波点道集数据中选择目标时窗；
统计值求取单元，用于计算目标采集节点在所述目标时窗内的各检波分量的振幅统计值；
状态分析单元，用于根据目标采集节点各检波分量的振幅上限值、振幅下限值以及各检波分量的振幅统计值，判断目标采集节点在所述目标时窗中对应地震道的状态，所述状态包括弱道、死道、尖跳道和噪声道。
7.根据权利要求6所述的分析海底采集节点工作状态的装置，其特征在于，所述装置还包括：
绘图单元，用于根据炮点坐标生成目标采集节点各检波分量对应的散点图，其中所述散点图中每一个散点的值为相应炮点对应地震道的各检波分量在所述目标时窗内的振幅统计值。
8.根据权利要求6所述的分析海底采集节点工作状态的装置，其特征在于，所述状态分析单元包括第一判断模块，具体用于：
判断目标采集节点的第一分量的均方根值是否在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第一分量的均方根值在[第一分量振幅下限值，第一分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第一分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第一分量的均方根值大于第一分量振幅上限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为尖跳道或噪音道；
如目标采集节点的第一分量的均方根值小于第一分量振幅下限值，则判定目标采集节点第一分量对应的地震道为弱道或死道；
其中，所述第一分量为H分量。
9.根据权利要求6所述的分析海底采集节点工作状态的装置，其特征在于，所述状态分析单元还包括第二判断模块，具体用于：
判断目标采集节点的第二分量的均方根值是否在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内；
如目标采集节点的第二分量的均方根值在[第二分量振幅下限值，第二分量振幅上限值]范围内，则判定目标采集节点第二分量对应地震道的状态正常；
如目标采集节点的第二分量的均方根值小于第二分量振幅下限值，则判定目标采集节点第二分量对应的地震道为弱道或死道；
如目标采集节点的第二分量的均方根值大于第二分量振幅上限值，则转人工进一步判断；
其中，所述第二分量为X分量、或Y分量、或Z分量。
10.根据权利要求6-9任一项所述的分析海底采集节点工作状态的装置，其特征在于，所述目标时窗为初至波附近的时窗。
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