CN1395114A - 三维地震班报及观测系统恢复技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及地震资料处理方法，是三维地震班报及观测系统恢复技术。对于常规三维地震野外采集的参数，确定炮点的X坐标、炮点的Y坐标以及每炮接收排列的首道X坐标，其它辅助参数通过单炮记录直接确定。而炮点X、Y坐标以及排列首道的X坐标三个关键参数一旦确定，炮点与排列的位置关系及炮点在野外所处的位置即可确定，三维原始班报得到恢复，结合单炮记录得到相应的观测系统，进而得到共反射点位置分布图，通过与以往处理的全区共反射点位置分布图相对比，得到共反射点位置的地理坐标，实现对班报及观测系统的恢复，经实际处理验证，恢复结果完全正确。

Description

三维地震班报及观测系统恢复技术
本发明属于石油及天然气地震勘探领域，涉及到地震资料处理方法，是一种三维地震班报及观测系统恢复技术。
三维地震野外采集所得到的原始资料主要包括野外原始磁带和班报及观测系统(探区所有共反射点位置的地理坐标，炮点及检波的地理坐标)，有了这些原始资料，就可以进行地震资料处理、解释、做构造图、定井位、钻井和采油，因此这些原始资料是整个地震勘探工作最基本的原始数据，随着地震勘探技术的快速发展，三维地震原始资料每隔3-5年就要重新处理一次；由于班报及观测系统数据量大，使用频繁，因而导致其丢失或损失现象时有发生，再所难免。以往，一旦发生三维地震班报及观测系统丢失，再要进行地震资料的重新处理，就必须重新进行野外设计和施工，不仅要花费大量的人力、物力和资金，而且要影响地震勘探的进程。
本发明的目的是利用仅存的三维野外原始磁带上所记录的单炮信息，结合地震资料处理技术以及以往处理成果，通过计算机处理实现的三维地震班报及观测系统恢复技术。
本发明具体技术方案是这样实现的：
采用原始野外采集记录磁带并结合以往的处理成果，采用如下步骤：
①根据单炮记录初至、排列个数及接收道数，确定所要恢复的三维观测系统类型；
②在计算机屏幕上逐炮显示单炮记录，根据初至将每束线炮点的Y坐标分组；
③在每炮的两个相邻的近炮点排列上，读取5组以上的X坐标相同的地震道的初至时间，利用直达波旅行时关系式：
其中：h是井深，v是视速度，二者均为常数，t1、t2分别是记录道的初至起跳时间，x是沿X向的炮检距，y是沿Y向的炮检距；
分别计算出每组x、y的值，以此判定每炮的实际最小炮检距，并将同一束线的所有炮的Y坐标按实际重新分组；
④根据炮点Y坐标和X向的最小炮检距，将所有炮点的X坐标固定在同一坐标上，对野外观测系统进行第一次定义，并从任一正常单炮记录初至上量取该区的初至视速度，并用此速度对定义后的结果进行初至线性动校拉平，得到初至线性动校剖面，用来校正炮点的Y坐标及X向的最小炮检距；
⑤逐炮计算出每一地震道的振幅均方根之和曲线，对比相邻炮的同一排列接收道的振幅均方根之和曲线，得到各炮排列之间的相对位置坐标；
⑥对比相邻线束之间重复的一条接收排列线的地震道振幅均方根之和曲线，确定各线束之间的相对位置坐标，完成全区的统一几何定义；
⑦利用新的共反射点位置分布图与以往处理成果得到的共反射点位置分布图相对比，得到共反射点位置的地理坐标以及全区的炮点及检波点的地理坐标。
步骤②中每束线炮点的Y坐标分可为四组或四组以上。
步骤②中在计算机屏幕上逐炮显示单炮记录，是每100炮抽选1炮显示。
本发明可直接恢复出所丢失或损失的原始班报及观测系统，恢复成功率为100％，可避免再次进行野外地震施工采集，减少人力和物力的浪费，保证地震资料处理工作的顺利进行。
本发明附图说明如下：
图1是本发明的流程图；
图2是本发明实施例三维原始单炮图；
图3是本发明实施例常规四线六炮制观测系统示意图；
图4是本发明实施例野外炮点激发示意图；
图5是本发明实施例Y1或Y2单炮图；
图6是本发明实施例Y3单炮图；
图7是本发明实施例Y4单炮图；
图8是本发明实施例Y5或Y6单炮图；
图9是本发明实施例Y坐标调整前初至动校剖面图；
图10是本发明实施例Y坐标调整后初至动校剖面图；
图11是本发明实施例X坐标调整前初至动校剖面图；
图12是本发明实施例X坐标调整后初至动校剖面图；
图13是本发明实施例线束内地震道振幅均方根曲线对比图；
图14是本发明实施例线束间地震道振幅均方根曲线对比图；
图15是本发明实施例炮点、检波点恢复成果图；
图16本发明实施例共反射点恢复成果图；
图17本发明实施例三维班报恢复成果图；
图18本发明实施例三维观测系统恢复成果图。
本发明实施例如下：
在三维地震资料重新处理过程中，由于种种原因，三维地震原始班报及观测系统全部丢失，只有原始野外带一套，以及以往处理的成果资料(成果带及共反射点位置分布图)，从而导致重新处理工作不能进行。
本发明的技术内容及具体实施步骤为：对于常规三维地震野外采集的参数，确定炮点的X坐标、炮点的Y坐标以及每炮接收排列的首道X坐标，这三个参数是构成三维班报及观测系统的关键参数，其它辅助参数(如排列个数，每个排列的道数，中间放炮时窗口位置等)均可通过单炮记录直接确定。而炮点X、Y坐标以及排列首道的X坐标三个关键参数一旦确定，炮点与排列的位置关系及炮点在野外所处的位置即可确定，三维原始班报得到恢复，有了班报数据，再结合单炮记录得到相应的观测系统，进而得到共反射点位置分布图，通过与以往处理的全区共反射点位置分布图相对比，就可得到共反射点位置的地理坐标，实现对班报及观测系统的恢复。
①在计算机屏幕上每束线每100炮抽选一炮单炮显示出来，根据单炮的初至、排列个数与接收道数，来确定该区的三维观测系统类型，通过附图2判定该区为常规四线六炮制240道接收的三维观测系统(见附图3-附图4)。
②在计算机屏幕上逐炮显示每束线的所有单炮，根据单炮各排列初至时间的不同，将每束线炮点的Y坐标分成四组，即第一排列初至最小的炮为Y1或Y2一组，第二排列初至最小的炮为Y3一组，第三排列初至最小的炮为Y4一组，第四排列初至最小的炮为Y5或Y6一组(见附图5、附图6、附图7、附图8)
③根据常规三维四线六炮制观测系统的直达波旅行时关系式：
其中h是井深，v是视速度，二者均为常数，t1、t2分别是记录道的初至起跳时间，x是沿X向的炮检距，y是沿Y向的炮检距。
在每炮的两个相邻的近炮点排列上，读取10组X坐标相同(如第1道和第61道为一组，第5道和第65道为一组等)地震道的初至起跳时间(t1、t2)，解上面的方程组，求出10组x、y，由于直达波速度的变化，放炮位置的偏差以及初至起跳时间的误差，导致这10组x、y的值班并不一样，而根据野外采集的常规四线六炮束状观测系统，其炮点Y坐标和X向偏移距分布均有其固定的规律，即Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6的值只有两种可能，即只能是50m或150m，而X向偏移距也只能是50m的整数倍关系，因此在计算出10组x、y以后，将x、y分别取平均值再客观地近似到50m整数倍上，这样就可得到每炮的X向实际最小炮检距以及每炮的分组Y坐标，从而将每束线的炮点Y坐标从四组细分到六组。
④得到了每炮炮点分组Y坐标和X向的最小炮检距之后，将所有炮点的X坐标固定在同一坐标值100上，对所有炮的三维野外观测系统进行第一次定义，并从任一正常炮记录初至上量取该区的直达波视速度(V＝2000m/s)，运用该速度对定义后的结果进行单炮初至线性动校拉平，得到初至线性动校剖面，用来校正炮点的Y坐标及X向的最小炮检距，如果Y和X的值准确，每炮的六个排列的初至应该拉平，并且在同一标准时间上，否则就会出现以下四种情况之一：1)各排列道初至剖面时间均减少，且近排列减少的大，远排列减少的少，说明炮点Y坐标应从Y1改为Y2或从Y6改为Y5；2)各排列道初至剖面时间均增大，且近排列增大的多，远排列增大的少，说明炮点Y坐标应从Y2改为Y1或从Y5改为Y6；3)各排列道初至剖面时间均减小，且减少的量一样，说明X向炮检距应减小，且初至时间每减小25ms，X向炮检距应减小50m；4)各排列道初至剖面时间均增大，且增大的量一样，说明X向的炮检距应增大，且初至时间每增大25ms，X向炮检距应增大50m。(见附图9、附图10、附图11、附图12)
经过这一步后，就可以准确地确定每一炮的Y坐标及其X向的最小炮检距。
⑤在计算机上逐炮统计计算出每一记录地震道的振幅均方根之和曲线，对比同一束线相邻炮的同一排列振幅均方根之和曲线，得到各炮排列之间的相对位置关系，将每束线的第一炮的X坐标固定在100位置上，就可依次确定每炮炮点的X坐标及接收排列的首道位置，如附图13，对比第10炮和第11炮的振幅均方根之和曲线，就可得到第10炮的炮点位置与第11炮的炮点位置相差3道即150m，同一束线的其它各炮对比依此类推。
⑥得到了单束线的X、Y坐标以及接收排列的首道坐标之后，再利用相邻线束之间重复的一条排列接收线，统计计算出同一排列不同炮的振幅均方根之和曲线，对比相邻线束相同炮号同一排列的振幅均方根之和曲线，就可得到相邻两束线之间的相对位置关系，如附图14，对比第7束线与第8束线第一炮的振幅均方根之和曲线可知，两束线位置相差3道即150m，依次类推，可得到全区所有线束之间的相对位置关系，将全区第1束线第1炮的X、Y坐标固定在(X＝50，Y＝50)上，就可得到全区所有炮点及接收排列的X、Y坐标，从而完成全区统一的野外观测系统定义。
⑦由全区统一后的野外观测系统定义结果，在计算机上得到全区的炮点及检波点分布图和共反射点位置分布图，将新的炮点与检波点分布图和共反射点位置分布图与以往处理所得到的共反射点位置分布图对比，就可得到共反射点位置的地理坐标，根据新的野外观测系统定义就可推出全区所有炮点及检波点的地理坐标，由此实现对三维原始班报及观测系统的完全恢复。如附图15就是新老炮点及检波点分布图对比，附图16就是新老共反射点位置分布图对比。
应用本发明，成功恢复了上述地区三维14束线8821炮，面积为100.26km2的三维地震原始班报及观测系统，经实际处理验证，恢复结果完全正确。

Claims (3)

1、一种三维地震班报及观测系统恢复技术，采用原始野外采集记录磁带并结合以往的处理成果，其特征是采用如下步骤：
①根据单炮记录初至、排列个数及接收道数，确定所要恢复的三维观测系统类型；
②在计算机屏幕上逐炮显示单炮记录，根据初至将每束线炮点的Y坐标分组；
③在每炮的两个相邻的近炮点排列上，读取5组以上的X坐标相同的地震道的初至时间，利用直达波旅行时关系式：
Figure A0111996900021
其中：h是井深，v是视速度，二者均为常数，t1、t2分别是记录道的初至起跳时间，x是沿X向的炮检距，y是沿Y向的炮检距；
分别计算出每组x、y的值，以此判定每炮的实际最小炮检距，并将同一束线的所有炮的Y坐标按实际重新分组；
④根据炮点Y坐标和X向的最小炮检距，将所有炮点的X坐标固定在同一坐标上，对野外观测系统进行第一次定义，并从任一正常单炮记录初至上量取该区的初至视速度，并用此速度对定义后的结果进行初至线性动校拉平，得到初至线性动校剖面，用来校正炮点的Y坐标及X向的最小炮检距；
⑤逐炮计算出每一地震道的振幅均方根之和曲线，对比相邻炮的同一排列接收道的振幅均方根之和曲线，得到各炮排列之间的相对位置坐标；
⑥对比相邻线束之间重复的一条接收排列线的地震道振幅均方根之和曲线，确定各线束之间的相对位置坐标，完成全区的统一几何定义；
⑦利用新的共反射点位置分布图与以往处理成果得到的共反射点位置分布图相对比，得到共反射点位置的地理坐标以及全区的炮点及检波点的地理坐标。
2.根据权利要求1所述的三维地震班报及观测系统恢复技术，其特征在于：步骤②中每束线炮点的Y坐标分可为四组或四组以上。
3.根据权利要求1所述的三维地震班报及观测系统恢复技术，其特征在于：步骤②中在计算机屏幕上逐炮显示单炮记录，是每100炮抽选1炮显示。
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