一种地震观测系统评价方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及地区物理勘探技术领域，特别涉及一种地震观测系统评价方法。
【背景技术】
[0002] 地震数据采集是地震勘探的基础，野外采集的地震数据质量直接影响到勘探效 果，而地震观测系统的准确设计是地震数据采集成功的关键因素。因此如何评价地震观测 系统设计方案的优劣非常重要。
[0003] 现有技术中，通常以地震成像分辨率为依据来评价地震观测系统设计方案的优 劣。具体过程一般如下：
[0004] 首先获取地震观测系统的炮检距、方位角、面元等观测系统属性信息。然后通过所 述观测系统属性信息，可以计算出该地震观测系统的地震成像分辨率。最后通过该地震成 像分辨率来评价该地震观测系统的设计方案。
[0005] 在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
[0006] 上述现有技术，只是在理论上计算地震观测系统的地震成像分辨率，并没有考虑 实际情况下的信号干扰和噪声的影响，因此上述地震观测系统评价方法的准确性不高。
【发明内容】
[0007] 本申请实施例的目的是提供一种地震观测系统评价方法，以提高地震观测系统评 价方法的准确性，使得评价结果更加科学、合理。
[0008] 为解决上述技术问题，本申请实施例提供的一种地震观测系统评价方法是这样实 现的：
[0009] 一种地震观测系统评价方法，包括：
[0010] 1)获取震源波的频率上限和频率下限，根据所述频率上限和频率下限计算震源波 的震幅和相位；
[0011] 2)获取第一品质因子和第一比例系数，基于所述第一品质因子、第一比例系数、 震源波的震幅和震源波的相位，计算地震观测系统的地震波场偏移成像/ sCk./:)，其中，
[0012] Sg表示地震道编号，IV1,……Tril表示地震观测系统在成像点I处位于预设偏移孔 径R内的地震道，f a表示震源波的频率，焉表示成像点I的空间位置，(.八）表示地震观 测系统的第Sg道地震波，所述第Sg道地震波基于所述第一品质因子、第一比例系数、震源 波的震幅和震源波的相位计算得到，Isgil表示偏移成像加权因子，A t S&1表示偏移成像校正 时间；
[0013] 3)基于地震波场偏移成像，计算地震观测系统地震波场偏移成像的频率波数谱
[0014] 广(.。、)，,，/7，./:) = /、(.〒，，/,)，2凡+1表示第一方向上成像点的数量，叉5表示第一方 向上第δ个成像点的坐标值，δ表示第一方向上成像点的编号，2Ny+l表示第二方向上成 像点的数量，表示第二方向上第λ个成像点的坐标值，λ表示第二方向上成像点的编 号，h表不成像点的深度，每::表不第一方向上第β个地震波，衫表不第二方向上第γ个地 震波，所述第一方向为平行于地震观测系统接收线的方向，所述第二方向为垂直于地震观 测系统接收线的方向；
[0015] 4)获取第二品质因子和第二比例系数，基于所述第二品质因子、第二比例系数、 震源波的震幅和震源波的相位，计算地震观测系统线性干扰波偏移成像/W?)，其中，
[0016] 兑1(/?)表示地震观测系统的第Sg道线性干扰波，所述第Sg道线性干扰波基于所 述第二品质因子、第二比例系数、震源波的震幅和震源波的相位计算得到；
[0017] 5)基于线性干扰波偏移成像，计算地震观测系统线性干扰波偏移成像的频率波数 谱其中，
[0018]
[0019] 6)基于地震波场偏移成像的频率波数谱和线性干扰波偏移成像的频率波数 谱，计算地震观测系统的频率域信噪比谱R F(fa，h)、第一方向波数域信噪比谱Λ) 和第二方向波数域信噪比谱,/?) ,其中，
，
[0020] β表不第一方向上地震波的编号，γ表不第二方向上地震波的编号，fD表不震源 波的频率下限，L表示震源波的频率上限；
[0021 ] 7)基于频率域信噪比谱、第一方向波数域信噪比谱和第二方向波数域信噪比谱分 别计算地震观测系统的频率域有效带宽Bf、第一方向波数域有效带宽Bx和第二方向波数域 有效带宽Βγ，其中，跑=max丨兄」[沁（./,;,/?)>你-niin⑷丨[沁（/;"/;)>，/]丨.,
[0022] η表示预设信噪比，#(/?,/?)表示RF(f a, h)关于f α的反函数，如(6，/〇表示 Ar梅，句关于辱的反函数，沁1 (A-.:'J)表示免(/:::·,/?)关于衫的反函数；
[0023] 8)基于频率域有效带宽、第一方向波数域有效带宽和第二方向波数域有效带宽评 价所述地震观测系统。
[0024] 由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过点绕射的积分法偏 移，计算给定震源波下地震观测系统的地震波场偏移成像的频率波数谱和 线性干扰波偏移成像的频率波数谱(衫,蛘>,/?)。然后通过所述地震波场偏移成像的频 率波数谱和线性干扰波偏移成像的频率波数谱，计算地震观测系统频率域有效带宽Bf、第 一方向波数域有效带宽Bx和第二方向波数域有效带宽B γ。最后基于所述频率域有效带宽、 第一方向波数域有效带宽和第二方向波数域有效带宽评价地震观测系统。与现有技术相 比，本申请实施例的地震观测系统评价方法考虑了近地表线性噪声对地震采集分辨率的影 响，避免了以往分辨率分析只考虑信号而不考虑噪声的局限性，从而提高了地震观测系统 评价方法的准确性，使得评价结果更加科学、合理。
【附图说明】
[0025] 为了更清楚地说明本申请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 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026] 图1为本申请实施例地震观测系统评价方法的流程图；
[0027] 图2a为观测系统1在偏移孔径为500m时的频率域信噪比谱；
[0028] 图2b为观测系统1在偏移孔径为3500m时的频率域信噪比谱；
[0029] 图2c为观测系统1在偏移孔径为6000m时的频率域信噪比谱；
[0030] 图2d为观测系统2在偏移孔径为500m时的频率域信噪比谱；
[0031] 图2e为观测系统2在偏移孔径为3500m时的频率域信噪比谱；
[0032] 图2f为观测系统2在偏移孔径为6000m时的频率域信噪比谱；
[0033] 图2g为观测系统3在偏移孔径为500m时的频率域信噪比谱；
[0034] 图2h为观测系统3在偏移孔径为3500m时的频率域信噪比谱；
[0035] 图2i为观测系统3在偏移孔径为6000m时的频率域信噪比谱；
[0036] 图3a为观测系统1在偏移孔径为500m时的波数域信噪比谱；
[0037] 图3b为观测系统1在偏移孔径为3500m时的波数域信噪比谱；
[0038] 图3c为观测系统1在偏移孔径为6000m时的波数域信噪比谱；
[0039] 图3d为观测系统2在偏移孔径为500m时的波数域信噪比谱；
[0040] 图3e为观测系统2在偏移孔径为3500m时的波数域信噪比谱；
[0041] 图3f为观测系统2在偏移孔径为6000m时的波数域信噪比谱；
[0042] 图3g为观测系统3在偏移孔径为500m时的波数域信噪比谱；
[0043] 图3h为观测系统3在偏移孔径为3500m时的波数域信噪比谱；
[0044] 图3i为观测系统3在偏移孔径为6000m时的波数域信噪比谱。
【具体实施方式】
[0045] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请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 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护 的范围。
[0046] 在地震资料解释中，无论地震信号的频带有多宽，但是能够被解释人员所用的信 号是比干扰要强数倍的一段连续频率和波数成分。一般地，将地震信号中能够为解释人员 所用的一段连续频率和波数成分的宽度称之为有效带宽。有效带宽越大，解释人员能够使 用的频率和波数成分越多，能够识别的地质目标就越精细，地震成像的分辨率越高。因此， 可以计算地震观测系统的有效带宽，然后通过有效带宽评价地震观测系统设计方案的分辨 率。
[0047] 下面介绍本申请地震观测系统评价方法的一个实施例。如图1所示，所述实施例 包括：
[0048] S100:获