CN1712992A - 一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于地震资料处理领域，是一种地震资料的前期处理方法，尤其涉及一种对地震勘探的观测系统进行交互式的位置校正技术。具体的方案为采用观测系统数据和地震道数据文件为初始条件，扫描观测系统图形及地震道图形，根据线性动校的结果决定需要校正的炮点或检波点，对所需校正的炮点或检波点的位置坐标逐步进行动态实时校正，直到线性动校正精度达到要求，结束校正过程，输出校正修改后的观测系统数据文件。本发明有效的改进资料处理的正确性、提高处理的效率，使整个技术在实际的地震勘探工程中达到了效率高、实用的目的。

Description

一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法及其系统

技术领域：

本发明属于地震资料处理领域，是一种地震资料的前期处理方法，尤其涉及一种对地震勘探的观测系统进行交互式的位置校正技术。

背景技术：

地震勘探法，即按一定规律和方式排布的各地震波检测点接收由按一定规律或方式排布和移动的各放炮点在地表激发所产生的地震波的折射波和/或反射波，通过对检测到的由各地质构造层界面处对该地震波产生的折射波和/或反射波返回地表的时间和波形进行处理和分析，以便能准确了解和确定地质构造的形态和位置，是目前在石油和天然气等勘探中指导勘探钻井孔位部署的一种常用和有效的方法。由于地下各地质构造层在组成及密度、分布的均匀程度等诸方面的不同，放炮点激发产生的地震波在其中的传播速度相应也各不相同，各检测点检测到的由各地质构造层界面处产生而返回地表的相应折射波和/或反射波的时间早晚及波形等也相应有所差别。

在地震资料前期处理中，尤其对于三维资料的处理，观测系统的正确性对后续的各处理流程及资料的处理质量有着重要的影响。所谓地震勘探领域中的观测系统是指地震波的激发点和接收点之间的相互位置关系。所以观测系统描述文件就是记录这样的关系的文件，它们用来确定某个激发点(炮点)与哪些接收点(检波点)相关。在实际的地震勘探施工中一个炮点对应于多个接收点，同样一个接收点可以接收来自于多个炮点的数据。来自相同炮点的所有相关接收点的数据集合称为共炮点道集，而对于同一个接收点来自不同炮点的数据的集合称为共接收点道集。由于各个点的地理位置的不同，对于不同的接收点，来自同一炮点的信号到达的时间是不同的。而在具体的资料处理中工程人员需要的数据是一点激发同一点接收的数据信息(即自激自收)。因此在我们在不同的接收点上得的数据之间必然会存在着一个偏差，我们称之为正常时差，在处理前需要把它进行校正。这样的校正一般比较容易实现，但在具体的施工过程中，由于种种原因引起观测系统中炮点、检波点位置存在偏差时，正常时差的校正将出现较大的误差，从而应响后面的处理，因此需要对这样的位置偏差进行校正。

另一方面，一些老资料在重新过程中，由于原始的观测系统数据可能已经丢失或损坏，因此在资料的处理之前需要对观测系统数据进行校正，以确保资料处理的正确性。通常的做法是通过人工的方法同时利用线性动校的原理进行校正。具体方法是工程人员在进行线性动校中根据经验来确定哪个炮点上可能存在着位置的偏差，就利用手工编辑的方式针对推断的检测点修改观测系统的描述文件，然后再去做线性动校检验判断是否合理，重复这样的过程一直到合理为止。但是在地震勘探领域中，由于地震数据非常的庞大，这样的校正方法显然是费时费力的，而且校正的结果往往并不是最优的，即达不到好的效果。所以现有技术中对于观测系统的校正方法不仅速度慢、效率低，而且不便于判断其正确性，整体性。

发明内容：

针对现有技术中对于地震勘探观测系统校正的方法速度慢、没有整体性、准确率无法保证、不直观等缺点，本发明主要用来改进资料处理的正确性、提高处理的效率，使整个技术在实际的地震勘探工程中达到了效率高、实用的目的。

本发明的具体的技术方案为：

一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法，其特征在于：采用观测系统数据和地震道数据文件为初始条件，扫描观测系统图形及地震道图形，根据线性动校的结果判断并确定需要校正的炮点或检波点，对所需校正的炮点或检波点的位置坐标逐步进行校正，直到线性动校正精度达到要求，结束校正过程，输出校正修改后的观测系统数据文件；

其包括以下步骤：

A、输入初始文件步骤：输入观测系统描述文件并扫描地震道数据文件；

    (1)输入观测系统描述文件和地层表面速度；

    (2)扫描地震道数据文件；

B、判断并确定校正点步骤：利用输入的速度扫描地震数据，在地震道数据图

像上确定需要校正的炮点；

    (1)根据地震数据文件，捡取各炮数据的初至曲线；

    (2)判断步骤a判断各初至曲线的斜率；

    (3)确定校正点：若初至曲线不平行于地面，则对该初至曲线所对

    应的炮点予以标记，所标记点即为需要校正的点；

C、校正步骤：根据输入和扫描的数据文件图形，对所需校正的炮点或检波

点逐步进行校正；

    (1)调整步骤：在观测系统描述文件上对需要校正的炮点进行校正：

    调整并重新设置炮点的位置坐标；

    (2)线性动校：根据校正后的新炮点位置信息进行线性动校；

    (3)判断步骤b：根据线性动校后的观测系统描述文件和地震道数据

    文件判断校正后的曲线与地面曲线的平行程度；

    (4)重复步骤：若不满足要求则返回步骤C中的(1)重新校正，否则

    结束该炮点的校正步骤；

D、判断步骤c：根据观测系统描述文件和地震道数据文件，判断是否对全部

需要校正的炮点进行了捡取和校正步骤：否就反复步骤B-C，直至各炮点符

合精度要求；

E、输出步骤：输出校正后的各炮点的观测系统描述文件和地震道数据文件。

以上校正方法若针对检波点进行校正的步骤与上述炮点校正的步骤一致，只是在其中确定校正点、校正过程及输出校正文件的步骤中操作对象均变换为检波点数据文件。

在上述的过程中，所述的观测系统是指地震波的激发点和接收点之间的相互位置关系，观测系统描述文件就是记录上述关系的文件，文件中包括炮点或检波点的标设号信息、具体坐标信息和炮点、检波点之间相互关系的信息；

所述的地层表面速度是一个常量，通过勘探区域测量得到，记为V；

所述的地震道数据是地震勘探领域中采集到的信息数据，通常将数据存放在例如磁带等界质中，地震数据处理就是对地震采集数据进行一系列的处理；

所述的初至曲线是接收点的初始信号到达的时间的一种图形显示。

所述的初至曲线的斜率：经过初至切除后的初至曲线将近似地表现为一条直线，我们用此直线的斜率来代表初至曲线的斜率。

所述的线性动校：根据各接收点的位置的不同，在地震数据中的不同的接收点上所得到的数据的初始信号到达存在着一个偏差，称为正常时差，但在进行下一步的数据处理前需要把它进行校正，步骤为炮点为S，与之相关的接收点为R(i)(i＝1，n)其中n表示接收点的个数，每一个接收点到炮点S的距离为D(i)(i＝1，n)，距离D(i)通过炮点及检波点的坐标计算得出。然后根据地表速度V求得每一个接收点的信号到达时间T(i)，T(i)＝D(i)/V(i＝1，，n)，并在每一接收点的数据中减去这个时间T(i)即得到了相当于自激自收的数据，这个过程为线性动校；地震勘探中自激自收就是一点激发同一点接收的过程；

在所述的校正过程中，在观测系统描述文件中对需要校正的点进行动态校正，并将校正后的线性动校正结果在地震道数据显示中进行比较观测，即比较校正后动校曲线，即为同一炮数据的各道的校正量连成的线条与地表的平行程度，若满足精度要求，即校正曲线与地表平行，则校正过程结束，否则，进一步在观测系统中对该点进行校正，直至满足精度要求。

本技术方案还包括一种在地震勘探中炮点或检波点的校正系统，其特征在于：所述的系统包括：

A、输入初始文件装置：所述装置用于输入观测系统描述文件并扫描地震道

数据文件；所述输入初始文件装置包括：

    (1)输入观测系统描述文件和地层表面速度装置；

    (2)扫描地震道数据文件装置；

B、判断并确定校正点装置：所述判断装置利用输入装置所输入的速度扫描

地震数据，在地震道数据图像上确定需要校正的炮点；所述判断并确定校正

点装置包括：

    (1)显示并拾取装置：用于根据地震数据文件，捡取各炮数据的初

    至曲线的装置；

    (2)判断装置a：用于判断各初至曲线的斜率的装置；

    (3)标记装置：用于确定校正点：若初至曲线不平行于地面，则对

    该初至曲线所对应的炮点予以标记的装置，所标记点即为需要校正的

    点；

C、校正装置：所述装置根据输入和扫描的数据文件图形，对所需校正的炮

点或检波点逐步进行校正；所述校正包括：

    (1)调整装置：用于在观测系统描述文件上对需要校正的炮点进行

    校正：调整并重新设置炮点的位置坐标的装置；

    (2)线性动校装置：用于根据校正后的新炮点位置信息进行线性动

    校的装置；

    (3)重校正判断装置b：用于根据线性动校后的观测系统描述文件

    和地震道数据文件判断校正后的曲线与地面曲线的平行程度的装置：

    用于若不满足要求则返回校正装置中的(1)重新进行校正，否则结

    束该炮点的校正；

D、逐点校正装置：所述装置控制装置B-C，用于对观测系统描述文件和地

震道数据文件中全部需要校正的炮点进行校正，直至各炮点符合精度要求

的装置；

E、输出装置：用于输出校正后的各炮点的观测系统描述文件和地震道数据文件的装置。

根据以上的技术方案，通过输入和扫描观测系统数据文件和地震道数据文件，可以分别显示两种数据图形，工程人员根据直观的图形文件便可确定哪个炮点需要校正(通过线性动校的效果)，当需要校正的点确定后，便可以动态地模拟炮点的校正过程，同时在地震数据的显示上实时地显示动校的结果(其中动校的方法如上所述，这是由于炮点的变动所有的数据需要重新计算)，重要的是在炮点移动的过程中我们可以实时地观测到校正的结果，因此我们可以高效的拾取最优的校正点。因此，本发明有效的改进资料处理的正确性、提高处理的效率，使整个技术在实际的地震勘探工程中达到了效率高、实用的目的。

附图说明：

图1是本发明方法技术方案的实现流程框图。

图2是本发明系统的示意图；

具体的实施方式：

一、输入观测系统描述文件和地层表面速度

如上所述，观测系统描述文件是描述观测系统中炮点和检波点相对位置及它们之间相互关系的ASCII码文件，文件中包含以下信息：炮点、检波点的标设号，具体坐标，以及它们之间的关系。通过这些信息的读入可以确定整个观测系统中有多少炮点、多少检波点，以及它们的具体坐标和相互之间的关系。我们可以用下面的符合表示：

设

S(i)(i＝1，ns)表示炮点标设号，其中ns表示炮点的个数。

SX[I]，SY[I](I＝1，ns)表示炮点的坐标位置

R[I](I＝1，nr)表示检波点标设号，其中nr表示检波点的个数。

RX[I]，RY[I]，RS[I](I＝1，nr)分别表示每个检波点的坐标位置和它所属的炮点。

另，地层表面速度是一个常量，由勘探区域测量得到，可记为V。

二、扫描地震数据和确定校正点

扫描地震数据就是将地震数据(如上面所说的炮点道集数据)按一定的方式(如地震数据的波形线显示)进行扫描。由于地震数据是非常大的，对于一炮数据(一炮数据通常不是很大，如一般有240道，既1炮和240个检波点相关)或几炮数据同时显示在一个窗口中，下面的数据的显示通过翻页的方式来进行。这样可以让用户方便地进行数据的浏览。

利用输入的速度扫描地震数据，在地震道数据图像上确定需要校正的炮点；

先根据地震数据文件，捡取各炮数据的初至曲线；再判断各初至曲线的斜率；然后确定校正点：若初至曲线不平行于地面，则对该初至曲线所对应的炮点予以标记，所标记点即为需要校正的点。在数据的显示中我们需要加入一个鼠标点击事件，通过它用户可以捕捉所点击的数据的标识号，用来确定哪一炮的炮点位置需要校正，既确定需要校正的炮点标设号S[k]。

三、对校正点进行校正

当校正点S[k]确定以后，我们可以通过检波点数据中的RS值确定哪些检波点和S[k]相关，我们把相关的检波点记为：

R_Sel[I](I＝1，n)其中n表示相关的检波点的个数，他们的坐标分别用R_Sel_X[I]，R_Sel_Y[I](I＝1，n)表示。

在确定校正点标设号的同时，我们在观测系统的图形显示窗口中，用一种用户便于识别的方式显示出该点(如用改变该点颜色的方式)。然后进行该点的校正，具体的方法是：

1、确定需要校正的点S[k]，并取得S[k]的坐标SX[k]，SY[k]；

2、分别计算该点和与之相关的检波点R_Sel[I](I＝1，n)的距离D[I]

D[I]＝SQRT((R_Sel_X[I]-SX[k])*(R_Sel_X[I]-SX[k])

+(R_Sel_Y[I]-SY[k])*(R_Sel_Y[I]-SYk))(I＝1，n)

以及它们所对应的走时T[I]

T[I]＝D[I]/V(I＝1，n)

3、将属于各个检波点的走时T[I](I＝1，n)分别在各自的地震数据中减

去(既将T[I]表示的数据点作为该道的第一个数据点显示)，并把各检波

点的第一个数据点横向用一条折线连起来，并在该炮数据的显示窗口中

与数据一起显示。

4、判断所显示的线和地表的平行程度，如基本和地表平行则表示该炮点

的位置是合理的，该点的校正操作结束，否则转向下一步。

5、调整并改变S[k]的坐标值，并确定位置变化后S[k]的坐标

SX[k]，SY[k]，返回第2步操作。

其中，初至曲线是接收点的初始信号到达的时间的一种图形显示。一般同一炮的所有接收点的初至画成一条曲线。在此图中可以看出每一道信号到达的先后，当每道数据上进行了初至切除(相当于变成自激自收的数据)后，如果使用的速度是正确的，且观测系统中炮点和接收点的位置也是正确的，那么，初至曲线将近似地表现为一条直线。

在完成校正点的位置校正时，记录改变后该点的坐标也就完成了该点的位置校正。在这个过程中用户可以实现在炮点坐标变化过程中校正效果的动态变化，从而确定最佳的校正点。而这是用人工校正所不容易达到的。在这过程中每校正一次就要重新计算一次所有相关点的线性动校量。校正的标准就是校正线平直程度。

四、输出校正后的文件

在所有要校正的炮点全部完成校正后，将观测系统描述数据重新记录成文件就完成了输出。因为系统中的所有的位置数据都是校正后的数据。

Claims (4)

1、一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法，其特征在于：采用观测系统数据文件和地震道数据文件为初始条件，扫描观测系统图形及地震道图形，根据线性动校的结果判断并确定需要校正的炮点或检波点，对所需校正的炮点或检波点的位置坐标逐步进行校正，直到线性动校正精度达到要求，结束校正过程，输出校正修改后的观测系统数据文件；

其包括以下步骤：

A、输入初始文件步骤：输入观测系统数据文件并扫描地震道数据文件；

(1)输入观测系统描述文件和地层表面速度；

(2)扫描地震道数据文件；

B、判断并确定校正点步骤：利用输入的地层表面速度扫描地震数据，在地震道数据图像上确定需要校正的炮点；

(1)根据地震道数据文件，捡取各炮点数据的初至曲线；

(2)判断步骤a：判断各初至曲线的斜率；

(3)确定校正点：若初至曲线不平行于地面，则对该初至曲线所对应的炮点予以标记，所标记点即为需要校正的点；

C、校正步骤：根据输入和扫描的数据文件图形，对所需校正的炮点或检波点逐步进行校正；

(1)调整步骤：在观测系统描述文件上对需要校正的炮点进行校正：调整并重新设置炮点的位置坐标；

(2)线性动校：根据校正后的新炮点位置信息进行线性动校；

(3)判断步骤b：根据线性动校后的观测系统描述文件和地震道数据文件，判断校正后的曲线与地面曲线的平行程度；

(4)重复步骤：若不满足要求则返回步骤C中的(1)重新校正，否则结束该炮点的校正步骤；

D、判断步骤c：根据观测系统描述文件和地震道数据文件，判断是否对全部需要校正的炮点进行了捡取和校正步骤：否就反复步骤B-C，直至各炮点符合精度要求；

E、输出步骤：输出校正后的各炮点的观测系统描述文件和地震道数据文件。

2、根据权利要求1所述的一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法，其特征在于：检波点校正的步骤与上述炮点校正的步骤一致，只是在其中确定校正点、校正过程及输出校正文件的步骤中操作对象均变换为检波点数据文件。

3、根据权利要求1或2所述的一种在地震勘探中炮点或检波点的校正方法，其特征在于：

所述的观测系统是指地震波的激发点和接收点之间的相互位置关系，观测系统描述文件就是记录上述关系的文件，文件中包括炮点或检波点的标设号信息、具体坐标信息和炮点、检波点之间相互关系的信息；

所述的地层表面速度是一个常量，通过勘探区域测量得到，记为V；

所述的地震道数据是地震勘探领域中采集到的信息数据，通常将数据存放在例如磁带等界质中，地震数据处理就是对地震采集数据进行一系列的处理；

所述的初至曲线：接收点的初始信号到达的时间的一种图形显示；

所述的初至曲线的斜率：经过初至切除后的初至曲线将表现为一条直线，我们用此直线的斜率来代表初至曲线的斜率。

所述的线性动校：根据各接收点的位置的不同，在地震数据中的不同的接收点上所得到的数据的初始信号到达存在着一个偏差，称为正常时差，但在进行下一步的数据处理前需要把它进行校正，其步骤为设炮点为S，与之相关的接收点为R(i)(i＝1，n)其中n表示接收点的个数，每一个接收点到炮点S的距离为D(i)(i＝1，n)，距离D(i)通过炮点及检波点的坐标计算得出。然后根据地表速度V求得每一个接收点的信号到达时间T(i)，其中T(i)＝D(i)/V(i＝1，，n)，并在每一接收点的数据中减去这个时间T(i)即得到了相当于自激自收的数据，这个过程为线性动校；地震勘探中自激自收就是一点激发同一点接收的过程；

在所述的校正过程中，在观测系统描述文件中对需要校正的点进行动态校正，并将校正后的线性动校正结果在地震道数据显示中进行比较观测，即比较校正后动校曲线，即为同一炮数据的各道的校正量连成的线条与地表的平行程度，若满足精度要求，即校正曲线与地表平行，则校正过程结束，否则，进一步在观测系统中对该点进行校正，直至满足精度要求。

4、根据权利要求1-3所述的一种在地震勘探中炮点或检波点的校正系统，其特征在于：所述的系统包括：

A、输入初始文件装置：所述装置用于输入观测系统描述文件并扫描地震道数据文件；所述输入初始文件装置包括：

(1)输入观测系统描述文件和地层表面速度装置；

(2)扫描地震道数据文件装置；

B、判断并确定校正点装置：所述判断装置利用输入装置所输入的地层表面速度扫描地震数据，在地震道数据图像上确定需要校正的炮点；所述判断并确定校正点装置包括：

(1)显示并拾取装置：用于根据地震数据文件，捡取各炮数据的初至曲线的装置；

(2)判断装置a：用于判断各初至曲线的斜率的装置；

(3)标记装置：用于确定校正点：若初至曲线不平行于地面，则对该初至曲线所对应的炮点予以标记的装置，所标记点即为需要校正的点；

C、校正装置：所述装置根据输入和扫描的数据文件图形，对所需校正的炮点或检波点逐步进行校正；所述校正包括：

(1)调整装置：用于在观测系统描述文件上对需要校正的炮点进行校正：调整并重新设置炮点的位置坐标的装置；

(2)线性动校装置：用于根据校正后的新炮点位置信息进行线性动校的装置；

(3)重校正判断装置b：用于根据线性动校后的观测系统描述文件和地震道数据文件判断校正后的曲线与地面曲线的平行程度的装置：用于若不满足要求则返回校正装置中的(1)重新进行校正，否则结束该炮点的校正；

D、逐点校正装置：所述装置控制装置B-C，用于对观测系统描述文件和地震道数据文件中全部需要校正的炮点进行校正，直至各炮点符合精度要求的装置；

E、输出装置：用于输出校正后的各炮点的观测系统描述文件和地震道数据文件的装置。

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