[发明专利]三维观测系统均匀性分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维观测系统匀均性分析方法，属于石油地震勘探三维观测系统优化设计技术领域，具体地说是一种地震采集三维观测系统均匀性定量分析方法。

背景技术

高精度三维地震技术是现阶段面对复杂地震地质条件、解决破碎断块、隐蔽及岩性油气藏问题等复杂问题切实可行的技术方法。

观测系统主要用来描述炮点和检波点空间位置关系和逻辑关系的，是高精度三维地震勘探技术的首要载体，是决定地震采集资料品质的主要因素，也是地震采集和资料处理的基础。因此高精度三维地震勘探技术的提高首先面临地震采集观测系统优化设计问题。

常规的三维观测系统设计时是基于地震勘探射线理论的，对观测系统计算出各个面元内的覆盖次数分布图，炮检距分布图，方位角分布图(蜘蛛图，玫瑰图)等面元属性图(附图1)，这些图件只能作定性分析，不能做定量分析。理想条件下，炮检距均匀分布模型和方位角均匀分布模型如附图2所示。图2(a)：理想条件下最均匀炮检距分布、图2(b)：炮检距分布不均匀、图2(c)：理想条件下最均匀方位角分布、图2(d)：方位角分布不均匀。实际施工中，炮检距分布和方位角分布受到野外障碍物和观测系统各种参数的影响，炮检距和方位角分布必需有定量分析。长期以来，在进行分析观测系统的不同面元属性时，只能靠人为经验主观定性地对面元属性分析，如何定量化地对观测系统评价成为了急需解决的问题。2006年有关学者(段孟川；严峰；陈学强等人专利号200610114254.1)提出一种观测系统定量分析方法(效果见附图3)，该方法在分析三维观测系统优劣时，分析两个方面：(1)对比面元属性图右下部竖直线段在横向上分布的均匀程度；(2)对比面元属性图中间的蛛网线段在圆周四个象限的均匀程序，计算出面元内炮检距分布均匀度P、面元内覆盖次数分布横纵比、炮检距分布均匀度纵横比、面元内纵向炮检距分布均匀度前后比、面元内横向炮检距分布均匀度左右比。这个方法在一定程度上提供了一种量化方法，对单个面元内分析炮检距、方位角分布只有4个象限的前后比和左右比，没有考虑方位角和炮检距更细分区问题，没有给出直观的图件，影响定性分析结果。

发明的内容

本发明的目的是克服现有技术中人为定性分析，没有给出直观的图件，影响定性分析结果及只进行单个面元的计算不能对满覆盖区域的均匀性准确判断缺陷，提供一种从单个面元、满覆盖区域两个层面量化三维观测系统的均匀性分析方法。

本发明为三维观测系统匀均性分析方法，通过计算覆盖次数分布非均匀系数、炮检距分布非均匀系数、方位角分布非均匀系数和炮检覆盖非均匀系数，从单个面元、多个面元两个层面上，定性和定量的分析给定的三维观测系统的覆盖次数、炮检距、方位角、炮检覆盖分布的均匀性，指导观测系统设计，包括以下步骤：

1、由现有的观测系统方案得到SPS数据；

2、由SPS数据计算得到不同三维观测系统地震采集满覆盖区内多个面元属性数据，包括每一个面元内的覆盖次数、炮检距和方位角，并将炮检距和方位角数据从大到小排序；

3、分别计算覆盖次数、方位角、炮检距、炮检覆盖的非均匀系数；

4、根据地震勘探目的将覆盖次数分布非均匀系数、方位角分布非均匀系数、炮检距分布非均匀系数、炮检覆盖非均匀系数权重排序优选观测系统方案，非均匀系数越小，观测系统均匀性越好。

本发明可以定性、定量分析单个面元和多个面元(指定区域内)的炮检距、方位角和炮检点分布情况，从整体上对比分析不同观测系统的性能差异，进而将其结果反馈到观测系统的设计过程中，也可以定量对比观测系统变观前后的性能差异，为采集施工准确性提供评判的依据，使三维观测系统的选择更加科学、合理、客观。

附图说明

图1为常规炮检距和方位角分布图；

图2为理想条件下炮检距、方位角分布均匀、非均匀情况图；

图3为现有技术量化结果列表；

图4为本发明流程图；

图5为本发明理想条件下炮检覆盖均匀情况说明图；

图6为本发明单个面元内炮检距非均匀系数图；

图7为本发明单个面元内方位角非均匀系数图；

图8为本发明单个面元内炮检覆盖非均匀系数图；

图9为本发明满覆盖区炮检距非均匀系数图；

图10本发明为满覆盖区方位角非均匀系数图；

图11本发明为满覆盖区炮检覆盖非均匀系数图；

图12为本发明变观后观测系统图；

图13为本发明变观前后指定区域内观测系统覆盖次数分布非均匀系数图。

具体实施方式

结合附图对本发明进行进一步描述。