[发明专利]一种面向目的层的VSP观测系统设计方法

说明书

技术领域

本发明属于地震数据采集领域，具体涉及一种面向目的层的VSP观测系统设计方法。

背景技术

观测系统设计是VSP野外地震数据采集的施工依据。但长期以来，由于技术的局限，常规的观测系统设计都是假设水平地表和水平介质。随着勘探程度的不断深入，地表平坦和目的层为水平的勘探工区越来越少，大幅度的起伏地表和目的层复杂构造越来越多。在观测系统设计领域一直沿用的手段仍然是水平地表和水平介质的设计方法。近年来，有的软件增加了对起伏地表和复杂构造观测系统设计的评价，但仍然没有提出解决的办法。所以到目前还没有人提出解决起伏地表和复杂构造引起的目的层面元属性不均匀的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种面向目的层的VSP观测系统设计方法，针对常规VSP观测系统设计中，由于地表起伏和目的层的复杂性引起的实际目的层叠加次数的不均匀性，通过有目的的补炮实现目的层叠加次数的均匀。而这种补炮的位置和密度依据的是通过速度模型的射线反向模拟来获得的，具有更好的针对性和准确性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种面向目的层的VSP观测系统设计方法，所述方法包括以下步骤：

(1)根据勘探任务和目的层深度确定检波器的下放深度和间距；

(2)收集工区的现有资料，建立数学模型；

(3)根据勘探任务对CRP面元的属性的要求，进行反向射线追踪计算获得理想炮点位置密度分布图；所述CRP面元的属性包括叠加次数、方位角均匀性和偏移距；

(4)根据所述理想炮点位置密度分布图确定炮点排列方式和炮点密度；

(5)根据步骤(4)确定的炮点排列方式和炮点密度和步骤(1)确定的检波器的下放深度和间距进行射线追踪计算，求取基于CRP的叠加次数统计和方位角统计；

(6).判断不达标的面元数量是否小于总面元数量的5％，如果是，则转入步骤(8)，如果否，则转入步骤(7)；不达标的面元是指叠加次数小于设计次数的面元或方位角分布范围小于设计限值的面元；

(7).对不达标的面元，重新进行反向射线追踪计算获得新的理想炮点位置密度分布图，并以此进行加密补炮设计，然后进行射线追踪计算，求取基于CRP的叠加次数统计和方位角统计，再返回步骤(6)；

(8).结束。

所述步骤(3)中的所述理想炮点位置密度分布图是这样生成的：

对于所有的接收点和所有目的层面元都进行反向射线追踪计算求出理想炮点位置，然后把所有的理想炮点位置投射到平面上得到理想炮点位置密度分布图。

所述步骤(4)是这样实现的：

在所述理想炮点位置密度分布图中，在密度较大的区域布设更多的炮点，在密度较小的区域布设相对较少的炮点。

所述步骤(5)中的求取基于CRP的叠加次数统计和方位角统计是这样实现的：统计落入CRP面元的反射点数得到叠加次数统计，根据目的层反射点射线的投影方向确定方位角得到方位角统计。

所述步骤(7)中进行加密补炮设计是这样实现的：对炮点密度大的区域设计加密炮点，密度越大的区域，设计越多的炮点；加密炮点总数应小于等于N，N＝满叠加次数-叠加次数最少的不达标面元的叠加次数；所述满叠加次数是指为完成勘探任务，根据工区具体情况和VSP施工经验确定的有效覆盖目标区的叠加次数，所述叠加次数最少的不达标面元的叠加次数是从步骤(5)中的叠加次数统计中得到的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所设计的VSP观测系统，由于是针对目的层的CRP面元属性做了针对性的优化，使得采集得到的VSP单炮记录更真实的反应了目的层的特性。这为后续提高VSP资料处理(包括波场分离、道集叠加和数据成像)质量创造了条件。

附图说明

图1是复杂构造对VSP传统观测系统的影响示意图。

图2是本发明观测系统的示意图。

图3是本发明实施例中的炮点分布密度平面图。

图4是本发明实施例中的炮线布设示意图。

图5(a)是使用传统观测系统接收的VSP资料的成像结果。

图5(b)是使用本发明设计的观测系统接收的VSP资料的成像结果。

图6是本发明面向目的层的VSP观测系统设计方法的步骤框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：