监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法与流程

本发明涉及油田地震资料采集，特别是涉及到一种监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法。

背景技术：

1、在进行地震资料采集时，首先要根据工区地质地震条件以及地质任务进行观测系统的设计。观测系统最大偏移距的设计需要满足所采集到的资料覆盖至目的层深度。实际应用过程中最大炮检距的选择应重点考虑以下因素：主要目的层的深度；动校拉伸率不宜超过12.5％；速度分析的精度误差不宜高于5％；保证反射系数稳定；干扰波对炮检距的影响；考虑叠前偏移的需要：满足偏移时可以归位95％的绕射波能量。一般情况下，最大偏移距设计越大，所采集到的目的层越深，总成本越高。为了降低成本，满足采集目的需求，需要监控最大偏移距设计的合理性。

2、随着勘探采集程度的加深，在实际的应用处理中发现，设计因素考虑在内的地震勘探采集中，需要对采集参数进行论证，在对最大偏移距的论证过程中，常常采用分偏移距叠加的思路判断最大偏移距是否能够满足要求。对于复杂构造区即使设计的观测系统最大偏移距满足叠加剖面上深层目的层的成像及覆盖次数要求，偏移处理中，经过层位构造的真实归位，处理中偏移剖面显示采集到的资料也能未达到目的层深度或目的层显示的覆盖次数不够。因此在地震资料采集前进行观测系统设计及论证时，就应考虑偏移归位的影响，以此为依据监控最大偏移距设计的合理性。

3、申请号：201910816090.4的中国专利申请中公开了一种观测系统的调整方法，该方法通过目标区域划分网格面元，在目标区域内布置炮检对，获取每一个网格面元内的炮检对中心点的离散度，通过离散度的大小选取目标网格面元，调整目标网格面元内的炮检对中心点的离散度减小至所述离散度预设值或减小到所述离散度预设值以下。该发明通过获取每一个网格面元内的炮检对中心点的离散度，能够了解各网格面元内的炮检对中心点的离散程度，以便针对性地对离散度较大的网格面元内的炮检对中心点的位置进行调整从而最大程度地减小网格面元内的炮检对中心点的离散度，提高精细构造部位成像的保真程度。

4、文献《基于复杂构造区的采集观测系统设计与优化方法》引入了全波形反演到面向复杂地质目标的采集观测系统设计，讨论了观测系统成像分辨率的影响因素，并进行不同参数观测系统的对比分析。该研究方法可为地震采集观测系统设计及其优化提供一个强有力的支撑工具，为精细化地震采集方案设计提供参考。该方法仅对最大偏移距进行了大间隔测试，并未对实际资料进行分析。

5、文献《基于实际数据地震属性的观测系统评价方法》提出了基于实际地震数据驱动的地震属性的观测系统设计评价方法，主要方法为：选择不同类型的地震波，建立时-空变的能量、频率等地震属性与炮检距的关系曲线(量板)，通过量板定量分析不同观测系统设计方案的采集“脚印”分布规律，提高复杂地区地震资料的信噪比和保真度。该方法主要适用于具有大量实际采集资料的工区。

6、文献《高密度三维地震观测系统设计技术与应用》基于前期丰富的地震和地质资料，提出了一套适用于成熟勘探区的高密度三维地震观测系统设计技术。首先将已有高密度采集数据的退化处理结果用于炮道密度的论证，以实现经济成本和勘探效果的平衡，并用于指导本地区新一轮高密度三维地震观测系统的设计：然后对面元边长、最大炮检距、接收线距等主要的观测系统参数，充分利用已有的地震、地质资料，基于目的层地震地质参数模型进行观测系统参数宏观论证：再建立目标地质模型，通过波动方程正演进行观测系统参数精细论证。该文献中对最大偏移距没有进行详细的测试，仅仅给出了采集标准中的范围。

7、文献《基于地震照明分析的观测系统参数优化》为了调整和优化地震采集参数，使观测系统更匹配目标区的地质条件从而提高地震成像精度，该文以某地区三维项目为例，利用单程波动照明分析方法，通过对比不同偏移距的地震资料照明效果，优选出最佳的采集参数。该文给出了一种优化最大偏移距的方法设想，但并未在实际资料中得到验证。

8、文献《面向叠前偏移成像的观测系统优选方法在山地复杂构造区的测试应用》针对山地复杂地表及复杂构造区，设计了一种有效的观测系统优选技术，以期改善复杂构造区地震成像质量。构建含起伏地表和近地表渐变速度信息的数学模型，通过弹性波波动方程正演，得到针对不同野外观测系统参数的地震数据记录，然后进行叠前深度偏移成像处理，最终对比分析不同观测系统参数对偏移成像质量的影响，以此来优选观测系统参数。同时通过应用实际地震资料对比分析，进一步证明了基于波动方程正演的、面向叠前偏移的观测系统参数论证技术对于解决复杂构造观测系统设计和成像问题具有优势。在进行偏移距的测试时仅仅给出了大范围的几组，无法真实判断具体偏移距。

9、文献《西部复杂山地地震勘探关键技术应用研究》利用射线追踪计算各目的层界面上共反射点的“覆盖次数”,而相应的能量用波动方程来计算。两者结合，来综合分析各目的层的照明情况，分析各目的层界面上共反射点的“覆盖次数”和能量。对特定勘探目标，分析各点的覆盖次数和能量主要来哪一范围的炮检距数据,以此为依据来确定最大炮检距。该文确定了最大偏移距后没有经过实际处理资料的偏移成像效果验正。

10、文献《面向叠前偏移成像的观测系统优选方法在山地复杂构造区的测试应用》构建含起伏地表和近地表渐变速度信息的数学模型，通过弹性波波动方程正演，得到针对不同野外观测系统参数的地震数据记录，然后进行叠前深度偏移成像处理，最终对比分析不同观测系统参数对偏移成像质量的影响，以此来优选观测系统参数。该文得出了在道密度不变的条件下，大偏移距、高覆盖次数的观测系统更有利于叠前偏移成像，但未给出最大偏移距的估算流程。

11、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种解决了地震资料采集设计过程中观测系统中最大偏移距不合理情况的监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法。

2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法，该监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法包括：

3、步骤1，收集地震资料，根据地质任务明确采集目的层深度；

4、步骤2，对地震资料进行叠加及相应的偏移剖面处理；

5、步骤3，设置不同的偏移距范围分别进行相应的偏移归位处理；

6、步骤4，分析不同偏移距剖面目的层的显示及覆盖次数情况，以此为依据设计合理的最大偏移距。

7、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

8、在步骤1中，对于工区附近有测线通过的工区，收集前期地震资料，明确采集任务目的层深度。

9、在步骤2中，对于工区附近有测线通过的工区，对前期地震资料数据进行叠加及相应的偏移剖面处理，对比叠加剖面与偏移剖面上目的层的精细程度及覆盖次数情况。

10、在步骤1中，对于工区附近无测线通过的工区，收集周边的地层分布及地质构造情况，明确采集任务目的层深度。

11、在步骤2中，对于工区附近无测线通过的工区，对工区范围进行等比例缩放，根据周边地层分布及地质构造情况建立模型，进行正演模拟分析；对模拟放炮结果进行叠加及偏移归位处理，对比叠加剖面与偏移剖面上目的层的精细程度及覆盖次数情况。

12、在步骤3中，测试的最大偏移距定义为:

13、测试的最小偏移距定义为:

14、其中，d为动校正拉伸百分比；k为速度分析精度；vrms为均方根速度，单位为米每秒；fdom为目的层主频，单位为赫兹；t0为目的层双程反射时间，单位为秒。

15、在步骤3中，偏移距的测试间隔定义为单个炮点距，在最大与最小偏移距范围内进行测试，得到各个偏移距下的偏移成像剖面。

16、在步骤4中，如果不符合任务设计要求，需要不断加大偏移距，直到最大偏移距得到的偏移结果符合地质任务要求为止。

17、本发明中的监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法，将偏移成像归位处理考虑在内，首先根据地质任务明确采集目的层深度，然后根据周边测线及正演模拟放炮情况进行叠加及偏移归位处理，结合偏移结果进行目的层位及覆盖次数的情况检测，如果不符合任务设计要求，需要不断加大偏移距，直到最大偏移距得到的偏移结果符合地质任务要求为止。本次设计方法流程，简单明了，减少了最大偏移距设计不合理导致的返工情况，避免了这部分的人力物力支出。

18、根据该流程设计最大偏移距可以满足施工任务要求，提高效率，节省成本。该监控地震采集资料观测系统最大偏移距设计合理性的方法流程简单明确，解决了地震资料采集设计过程中观测系统中最大偏移距不合理的情况，利用该方法设计的最大偏移距采集的目的层位更加准确，避免了前期因为最大偏移距设计不合理需要重新补排列进行采集的返工。