[发明专利]混叠地震数据的采集系统及方法

说明书

本发明公开了一种混叠地震数据的采集系统及方法，该方法包括：根据震源的坐标信息，确定震源间距；根据震源间距，基于震源间距与震源的激发方式之间的关联关系，确定震源的激发方式；其中，震源的激发方式包括：滑动扫描激发或独立激发；获得检波器排列的状态信息，根据检波器排列的状态信息，确定震源的激发状态为可激发或不可激发；根据震源的激发方式，对激发状态为可激发的震源进行激发；在激发震源后，对采集到的地震数据进行实时质量监控，本发明满足了混叠地震数据分离对激发方式和激发间距的间隔需求，在极大提高生产效率的同时能够获得质量较高的混叠地震数据。

技术领域

本发明涉及地震资料采集技术领域，特别涉及一种混叠地震数据的采集系统及方法。

背景技术

陆上可控震源作业的成本取决于每炮数据记录所需的时间长度以及搬点所需要的时间。每炮数据记录所需的时间长度取决于扫描次数，扫描长度，以及听时间。例如，如果每炮4次扫描、扫描长度8秒、各有一个7秒听时间，那么至少60秒才能完成一炮。另外还得加上典型的数据采集系统记录准备时长，大约需要3至5秒。

现有技术包括一种串联可控震源扫描方法，用于消除非生产性的听时间，该方法包含一系列的增量相位旋转扫描段，利用不同串联的这种扫描来抑制谐波干扰。例如，想要压制四阶谐波，那么4个扫描段的相位旋转角度可以分别为0、90、180和270度，如果8秒扫描长度和7秒听时间，那么总记录时间是39秒。相比之下，一个标准的4次扫描和听的时间为7秒的60秒一炮，提高了效率同时压制了谐波干扰，还有一种使地震子波具有最小的旁瓣能量的方法，然而，这些改进的地震数据仍然存在较强的谐波噪音和组合效应。

现有技术还包括一种分离邻炮数据和消除谐波的高保真可控震源地震方法(HFVS)，该方法包括了使用矩阵反演进行独立激发数据的分离。矩阵求逆要求扫描信号的数量M大于或等于震源数量N，以求解决N个振动信号的线性方程组。信号的分离需要任何独立激发的两台震源的扫描信号互不相同。一种典型的实现方式是对M个扫描进行相位编码，通常的做法是一个信号与另一个扫描信号之间加上一个相位的变化。那么为了实现从M次扫描中分离N张记录就需要设计M×N个扫描信号来满足分离反演滤波矩阵，用这种方法分离的独立激发数据分离度可以到达60分贝，资料品质没有明显的下降。

HFVS的方法可以用来记录震源同时激发的多个激发记录，但如果需要更多的震源进行激发就需要更多的独立扫描信号，而每个信号都有自己的听时间。这就不能消除听时间，因为M张扫描记录必须独立无关才能求解这一组线性方程，即，随着N的增大M个方程就不会独立。如果采用没有听时间的串联扫描，那么一个段反射资料将干扰后续的扫描段。此外，记录的数据与震源的力信号就不会有一对一的关系，因此谐波干扰就得不到正确的处理。同时所使用的相位编码的互不相关的扫描数量本身也存在很大的限制。

进一步的，还包括一种用N个震源在相同或不同的炮点用连续的扫描信号同时激发并将每一台震源地震响应分离的方法，这种方法用充填的手段实现多个连续扫描不需要听时间就能对谐波干扰进行压制，但是对混叠干扰没有较好的解决方案，并且计算工作大幅增加。

进一步的，还包括利用一个伪随机扫描信号作为驱动信号来实现激发信号的互不相关。在这种方法中，每张记录需要相关多次，然后叠加形成分离记录，其效率不高。同时由于震源对随机信号的响应存在较大的畸变，激发效果不理想。

此外，距离分离同步扫描技术的局限性在于占用装备量大，该技术需要巨大的空间来满足独立激发或独立激发信噪分离的条件；随机独立激发技术的特点是震源之间的距离与激发时间是一种随机的状态，可以获得极高的效率，它的缺点在于信噪分离效果不好。

综上所述，现有技术采集到的混叠地震数据，在进行混叠地震数据分离时存在较强的混叠干扰，导致混叠地震数据的质量较差。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容