CN112162333B - 一种检测空气枪阵列的同步性的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种检测空气枪阵列的同步性的方法和装置。所述方法包括：采集空气枪激发时产生的近场子波；获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性。

Description

一种检测空气枪阵列的同步性的方法和装置

技术领域

本申请实施例涉及海洋石油地球物理勘探领域，尤指一种检测空气枪阵列的同步性的方法和装置。

背景技术

海洋地震勘探主要使用多种容量气枪组合形成组合气枪作为震源，组合气枪是根据不同容量的气枪具有不同气泡周期的特点而设计的，容量经过选择的气枪同时激发，主脉冲相加，气泡脉冲互相抑制，可以改善震源的频率特性，这对于获得深穿透、高分辨率地震资料具有极其重要的作用。因此，在气枪震源重组、大修或投产前，都要进行气枪激发一致性检测。

所有气枪同步激发是海洋地震勘探的基本要求，因此对气枪的同步性检测就非常重要，这也是客户非常关注的方面。在每个采集项目开工之前，都要提供气枪同步性检测结果，相关技术中的检测方法是气枪控制器的各气枪激发时刻与基准点之差(气枪阵列一致性同步时差)在±1毫秒之内,连续激发50次，合格率的目标应达到100％，确定气枪阵列一致性不存在同步时差。

在实际应用中，上述方法存在着质控不够全面和准确的问题。

发明内容

为了解决上述任一技术问题，本申请实施例提供了一种检测空气枪阵列的同步性的方法和装置。

为了达到本申请实施例目的，本申请实施例提供了一种检测空气枪阵列的同步性的方法，包括：

采集空气枪激发时产生的近场子波；

获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性。

一种检测空气枪阵列的同步性的装置，包括：

采集模块，用于采集空气枪激发时产生的近场子波；

第一获取模块，用于获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

检测模块，用于根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性。

一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文所述的方法。

一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文所述的方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

通过采集空气枪激发时产生的近场子波，获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息，根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性时间，基于空气枪的激发数据来判断空气枪阵列是否存在同步性异常，达到第三方质控的目的，从而提高同步性检测操作的准确度和可信度。

本申请实施例的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请实施例而了解。本申请实施例的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请实施例技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例的实施例一起用于解释本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例技术方案的限制。

图1为本申请实施例提供的检测空气枪阵列的同步性的方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的某一炮激发后产生的近场子波的示意图；

图3为本申请实施例提供的某测线某一阵列的近场数据叠加剖面的示意图；

图4为本申请实施例提供的没有同步异常的6个阵列近场数据的叠加示意图；

图5为本申请实施例提供的存在同步异常的6个阵列近场数据的叠加示意图；

图6为图5中拾取的近场数据初至时间部分采样示意图；

图7为本申请实施例提供的检测空气枪阵列的同步性的装置的结构图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本申请实施例的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在实现本申请过程中，发明人对相关技术进行了技术分析，发现相关技术至少存在如下问题，包括：

现有的检测方法完全依靠枪控软件本身，单从硬件方面进行检测，而没有基于实际激发数据的第三方同步性质控，如果枪控故障或者参数错误，并不能保证枪阵同步性检测结果完全正确，质控不够全面，准确。

本申请实施例提供的方法，对现有检测方法的补充和提升，通过实际激发数据进行第三方同步性质控。

图1为本申请实施例提供的检测空气枪阵列的同步性的方法的流程图。如图1所示，图1所示方法包括：

步骤101、采集空气枪激发时产生的近场子波；

近场信号是指来自海洋震源的直达波与来自周围边界或界面的反射信号相比能量很大(>20dB)的一种声学子波，通常用来记录一个点震源。而每个空气枪的挂点上都配有一个近场信号检波器，近场检波器一般距离枪距离为1米，枪阵上的每一个枪都类似于一个点震源，点震源激发的数据被近场检波器记录。本申请实施例提供的方法通过实际点震源激发近场数据资料进行特殊处理后，来达到快速质控气枪阵列一致性同步时差的目的。

在海洋三维地震勘探中，一般设计6排阵列，每三个阵列为一个源，分左源和右源，施工时左右源交替响炮，每个阵列每个枪板上都配有近场检波器，一般为8个，如图2所示，为施工时，某一炮激发后产生的近场子波数据，共24个近场子波。

步骤102、获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

步骤103、根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性；

目前，近场数据在海洋地震采集中主要有两方面作用，用来进行单枪测试和日常枪状态检查。单枪测试是利用每个单枪近场子波气泡周期的变化来判断枪状态，主要是用在项目开工时；日常枪状态检查是通过近场子波波形的变化来判断枪的状态，两者原理基本一致。在申请实施例中，通过对近场数据的特殊处理，创造了近场数据另一种作用，即质控气枪子阵同步性。

相关技术中完全依靠枪控系统自身的质控功能，因为枪控系统是通过各子阵间的联机信号进行计时同步，各自将时序归零即T0；各子阵单元以T0为基准，延迟固定时间后进入激发状态。枪控系统通过记录实际T0时间值和延迟时间值来判断枪阵列一致性是否存在同步时差。依靠现有技术仅能从震源自身的硬件和软件层面对枪阵列一致性进行检查，缺乏有效的第三方质控验证手段，说服力不强。

本申请实施例提供的方法是基于空气枪的激发数据来判断枪阵列是否存在同步性异常的情况，经过了数据的检验，可信度更高。

另外，还可以与现有技术结合使用。发现近场数据叠加体异常后，第一时间结合原有技术判断枪阵列是否存在同步性异常，互相验证，相互制约，达到快速准确质控震源阵列同步性的目的，提供更有说服力的质控方法，保证采集数据的质量，满足用户的需求。

本申请实施例提供的方法，通过采集空气枪激发时产生的近场子波，获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息，根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性时间，基于空气枪的激发数据来判断空气枪阵列是否存在同步性异常，达到第三方质控的目的，从而提高同步性检测操作的准确度和可信度。

下面对本申请实施例提供的方法进行说明：

在一个示例性实施例中，所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性，包括：

获取每个子阵中近场子波的能量最大值出现的时间信息；

判断每个子阵对应的时间信息是否符合预设的相同时间范围的第一判断条件，得到判断结果；

如果判断结果为符合所述第一判断条件，则根据所述每个子阵对应的时间信息确定每个子阵对应的基准时间；

获取每个子阵在所述基准时间对应的能量值；

判断每个子阵对应的能量值是否符合预设的相同能量值范围的第二判断条件，得到判断结果；

如果所述判断结果为符合所述第二判断条件，则确定所述空气枪阵列同步性检测通过。

在上述示例性实施例中，通过对能量最大值的出现时间的判断，可以通过判断多个近场子波的主脉冲起跳时间是否一致，在判断一致的情况下，确定同一时间水平层上能量是否一致，以确定空间枪阵列同步性检测。

在一个示例性实施例中，所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性之前，所述方法还包括：

获取同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息；

对同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息进行水平同向叠加处理，得到共阵列叠加结果；

所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性，包括：

根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性。

采用同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场数据经过水平叠加处理后，质控震源不同阵列气枪的同步性。对于一炮而言，有三个阵列，每个阵列有8个近场子波，将每8个近场子波进行水平叠加，叠加采用地震数据处理中的水平叠加。如果每个空气枪同步激发，不存在激发延迟时差，那么如图3中所示，一炮中每个近场子波的主脉冲起跳时间应该一致，但是一条测线成千上万个单炮和子阵，显然不可能通过看每个子波起跳时间去进行质控，所以根据共阵列近场数据叠加来质控不同阵列的同步，每个阵列8个子波叠加后来表征同一阵列的特征，从而提高质控的效率。

在一个示例性实施例中，通过如下计算表达式进行水平同向叠加处理：

其中，i表示同一子波的采样点，j表示同一阵列近场子波序号，N表示一阵中的近场子波数，X_∑i为叠加后的值。

在执行水平叠加时，不进行任何加权计算，而是进行平均叠加才会起到更好地反映出子波能量的变化信息。

在一条测线有上千炮，将每一炮每个子阵叠加后的数据排列在一起形成共阵列剖面，如图3所示，为某测线某一阵列的近场数据叠加剖面的示意图。图3中所有炮起跳一致，表明同一阵列所有炮激发同步。

在一个示例性实施例中，所述根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性，包括：

获取每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体；

检测每个子阵的叠加体的叠加剖面图在垂向上初至时间是否在同一个时间水平面上；以及，对每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体的初至时间所在的时间层做水平切片，并检测实时水平切片上各子阵的能量是否出现错断；

如果叠加体的数据纵向上出现起伏，且切片上能量出现错断，则确定所述空气枪阵列的一致性存在同步时差。

图4为本申请实施例提供的没有同步异常的6个阵列近场数据的叠加示意图。如图4所示，将6个阵列放在一起进行比较，就可以质控不同阵列的同步性，同时还可以通过拾取初至时间进行定量质控。

图5为本申请实施例提供的存在同步异常的6个阵列近场数据的叠加示意图。如图5所示，1阵和6阵明显与其它阵列存在同步异常。

图6为图5中拾取的近场数据初至时间部分采样示意图。图6中纵坐标为毫秒时间，横坐标采样炮数，可以定量地看到不同步存在的时差，图中时差约2毫秒。

从上述例子可以看出，采用本申请实施例提供的方法，达到了准确，快速质控气枪阵列一致性的目的，在实际生产应用中，能够及时检查出枪子阵不同步问题，立即采取措施，避免了质量问题带来的巨大损失，进一步保证了地震数据的采集质量。

图7为本申请实施例提供的检测空气枪阵列的同步性的装置的结构图。如图7所示，图7所示装置包括：

采集模块，用于采集空气枪激发时产生的近场子波；

第一获取模块，用于获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

检测模块，用于根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性。

在一个示例性实施例中，所述检测模块包括：

第一获取单元，用于获取每个子阵中近场子波的能量最大值出现的时间信息；

第一判断单元，用于判断每个子阵对应的时间信息是否符合预设的相同时间范围的第一判断条件，得到判断结果；

第一确定单元，用于如果判断结果为符合所述第一判断条件，则根据所述每个子阵对应的时间信息确定每个子阵对应的基准时间；

第二获取单元，用于获取每个子阵在所述基准时间对应的能量值；

第二判断单元，用于判断每个子阵对应的能量值是否符合预设的相同能量值范围的第二判断条件，得到判断结果；

第二确定单元，用于如果所述判断结果为符合所述第二判断条件，则确定所述空气枪阵列同步性检测通过。

在一个示例性实施例中，所述装置还包括：

第二获取模块，用于在检测空气枪阵列的同步性之前，获取同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息；

叠加模块，用于对同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息进行水平同向叠加处理，得到共阵列叠加结果；

其中，所述检测模块，用于根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性。

在一个示例性实施例中，通过如下计算表达式进行水平同向叠加处理：

其中，i表示同一子波的采样点，j表示同一阵列近场子波序号，N表示一阵中的近场子波数，X_∑i为叠加后的值。

在一个示例性实施例中，所述检测模块，具体用于获取每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体；检测每个子阵的叠加体的叠加剖面图在垂向上初至时间是否在同一个时间水平面上；以及，对每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体的初至时间所在的时间层做水平切片，并检测实时水平切片上各子阵的能量是否出现错断；如果叠加体的数据纵向上出现起伏，且切片上能量出现错断，则确定所述空气枪阵列的一致性存在同步时差。

本申请实施例提供的装置，通过采集空气枪激发时产生的近场子波，获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息，根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性时间，基于空气枪的激发数据来判断空气枪阵列是否存在同步性异常，达到第三方质控的目的，从而提高同步性检测操作的准确度和可信度。

本申请实施例提供一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上文任一项中所述的方法。

本申请实施例提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上文任一项中所述的方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (8)

1.一种检测空气枪阵列的同步性的方法，包括：

采集空气枪激发时产生的近场子波；

获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性；

所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性，包括：

获取每个子阵中近场子波的能量最大值出现的时间信息；

判断每个子阵对应的时间信息是否符合预设的相同时间范围的第一判断条件，得到判断结果；

如果判断结果为符合所述第一判断条件，则根据所述每个子阵对应的时间信息确定每个子阵对应的基准时间；

获取每个子阵在所述基准时间对应的能量值；

判断每个子阵对应的能量值是否符合预设的相同能量值范围的第二判断条件，得到判断结果；

如果所述判断结果为符合所述第二判断条件，则确定所述空气枪阵列同步性检测通过。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性之前，所述方法还包括：

获取同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息；

对同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息进行水平同向叠加处理，得到共阵列叠加结果；

所述根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性，包括：

根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过如下计算表达式进行水平同向叠加处理：

其中，i表示同一子波的采样点，j表示同一阵列近场子波序号，N表示一阵中的近场子波数，X_∑i为叠加后的值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性，包括：

获取每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体；

检测每个子阵的叠加体的叠加剖面图在垂向上初至时间是否在同一个时间水平面上；以及，对每个子阵的共阵列叠加结果的叠加体的初至时间所在的时间层做水平切片，并检测实时水平切片上各子阵的能量是否出现错断；

如果叠加体的数据纵向上出现起伏，且切片上能量出现错断，则确定所述空气枪阵列的一致性存在同步时差。

5.一种检测空气枪阵列的同步性的装置，包括：

采集模块，用于采集空气枪激发时产生的近场子波；

第一获取模块，用于获取所述近场子波随时间变化的能量状态信息；

检测模块，用于根据所述近场子波的能量状态信息，检测空气枪阵列的同步性；

所述检测模块包括：

第一获取单元，用于获取每个子阵中近场子波的能量最大值出现的时间信息；

第一判断单元，用于判断每个子阵对应的时间信息是否符合预设的相同时间范围的第一判断条件，得到判断结果；

第一确定单元，用于如果判断结果为符合所述第一判断条件，则根据所述每个子阵对应的时间信息确定每个子阵对应的基准时间；

第二获取单元，用于获取每个子阵在所述基准时间对应的能量值；

第二判断单元，用于判断每个子阵对应的能量值是否符合预设的相同能量值范围的第二判断条件，得到判断结果；

第二确定单元，用于如果所述判断结果为符合所述第二判断条件，则确定所述空气枪阵列同步性检测通过。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二获取模块，用于在检测空气枪阵列的同步性之前，获取同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息；

叠加模块，用于对同一子阵同一时刻激发的所有枪的近场子波的能量状态信息进行水平同向叠加处理，得到共阵列叠加结果；

其中，所述检测模块，用于根据每个子阵的共阵列叠加结果，检测空气枪阵列的同步性。

7.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至4任一项中所述的方法。

8.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至4任一项中所述的方法。

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