[发明专利]评价三维观测系统的方法和设备

说明书

技术领域

本发明总体说来涉及地球物理勘探技术领域，更具体地讲，涉及一种评价三维观测系统的方法和设备。

背景技术

在针对给定任务进行野外地震数据采集时，性能较好的三维观测系统能够满足对信号成像质量的要求，较好地抑制野外各种随机干扰，并降低数据采集的经济成本。也就是说，三维观测系统的优劣决定了采集的地震数据的品质，因此，如何选取一个科学、有效的三维观测系统是提高采集的地震数据的品质的关键技术之一。

关于如何评价三维观测系统，国内外都进行了深入细致的研究，目前的评价方案侧重的因素不同，采用的评价基准也不一样。

例如，Berkhout在1998年提出了三个论点的准则以用于评价三维观测系统，分别是：(1)信号论点(振幅精度和资料偏移后的分辨率)；(2)噪声论点(噪声压制率)；(3)经济论点(炮点和检波点叠加次数之间的平衡)。

此外，在通过对地下地质体照明来评价三维观测系统的方面，1997年，Berkhout引入共聚焦CFP成像概念和聚焦束概念，用双聚焦来实现地震波场的叠前偏移；Volker在1998至2002年以及Veldhuizen在2003至2006年也做了类似研究，提出用成像质量分析三维观测系统的方法；中国的李万万采取波动方程正演的方法，对复杂地区的目的层进行照明，进而确立采集参数。但是上述方法计算量大，实用性不强，并且计算结果依赖模型的精确性。

在基于共中心点(CMP)面元属性分析来评价三维观测系统的方面，赵殿栋、吕公河等人在胜利油田区块上运用高精度三维地震数据采集方法，从采集参数论证、属性分析到模型正演取得了良好效果；尹吴海，甄文胜等人通过波动方程正演、照明模拟和三维观测系统CMP面元属性分析等多种技术，有效地解决了逆掩断裂下盘目的层成像问题。由于上述方法通过假设水平层状介质来评价三维观测系统，所以当地表起伏，地下构造复杂时，共中心点(CMP)面元和共反射点(CRP)面元不重合，评价结果的误差较大。

以上对三维观测系统进行评价的方案主要是从地质体照明、振幅精度、噪声压制率和CMP面元属性等因素进行考虑，准确率偏低。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种评价三维观测系统的方法和设备，所述方法和设备具有较高的准确性。

根据本发明的一方面，提供一种评价三维观测系统的方法，所述方法包括：(a)创建工区的三维地质模型；(b)在所述三维地质模型上根据当前待评价的三维观测系统进行模拟放炮，采集所述三维地质模型的满覆盖区域内各共反射点(CRP)面元的地震数据，其中，每个CRP面元的地震数据包括：在CRP面元接收到的能量强度以及在CRP面元内发生反射的炮检对的方位角和炮检距；(c)根据所述地震数据确定当前待评价的三维观测系统的能量属性、炮检对方位角属性和炮检距属性；(d)根据当前待评价的三维观测系统的能量属性、炮检对方位角属性和炮检距属性来确定当前待评价的三维观测系统的评价系数，其中，所述评价系数用于指示三维观测系统的性能。

在所述方法中，所述能量属性可由能量强度和能量均匀性指数来表示，所述炮检对方位角属性可由方位角相似度指数来表示，所述炮检距属性可由炮检距均匀性指数来表示。

在所述方法的步骤(d)中，可通过以下目标函数来确定当前待评价的三维观测系统的评价系数：

P＝E/E_max+F_min/F+C_min/C+V_sta/V，

其中，P指示当前待评价的三维观测系统的评价系数，E指示当前待评价的三维观测系统的能量强度，F指示当前待评价的三维观测系统的能量均匀性指数，C指示当前待评价的三维观测系统的方位角相似度指数，V指示当前待评价的三维观测系统的炮检距均匀性指数，E_max为所有待评价的三维观测系统的能量强度值中的最大值，F_min为所有待评价的三维观测系统的能量均匀性指数中的最小值，C_min为所有待评价的三维观测系统的方位角相似度指数中的最小值，V_sta为炮检距均匀性指数的理想值。

在所述方法的步骤(c)中，可通过以下计算式来确定所述能量强度E：