[发明专利]一种优化地震采集观测系统的逆向照明方法

摘要

本发明涉及一种优化地震观测系统的逆向照明方法，该方法利用互易原理，以目标储集层为平面波震源，沿地质模型逆向传播地震波场，采用交错网格高阶有限差分数值模拟技术离散求解波动方程，采用数值边界吸收技术处理起伏地表边界，计算靶区地质模型的照明强度分布，通过分析地表处照明度的强弱，进行震源点与检波点位置的优化布设。与现有技术相比，本发明经济实用，节约了施工成本，而且是对全靶区进行优化分析，不存在盲区漏区，为解决复杂地表、复杂地下构造的地震观测系统的优化问题，提供了一个有效的技术方案。

主权项

一种优化地震采集观测系统的逆向照明方法，其特征在于，包括以下步骤：a、根据地震勘探中常规采集原则，建立初始地震观测系统；b、按照测绘提供的资料与前期踏勘地质调绘资料，制作测区带有伏地表的地质模型，作为逆向照明方法的实施模型，其中从浅至深标识出目标储层位置；c、计算该带有伏地表的地质模型下的波动方程数值模拟结果，采用交错网格有限差分数值算法进行离散求解，计算初始观测系统与起伏边界条件下的模型波场强度，记录离散时刻的地震波场值；d、计算该带有伏地表的地质模型下的基于波动方程的震源照明强度值，传播波场以相应震源的Green函数表示，即单向照明，此过程需考虑震源与地质结构对于地震波传播的影响，综合反映震源对于地下构造的照明强度展布；e、按照d步骤将观测系统内所有震源位置处的地质模型照明强度计算出来，根据设计需要对全部震源或部分震源的照明强度进行叠加，分析目标储层位置的照明强度值；f、根据地震波传播互易原理，在勘探线上任意检波点位置放置震源，按d步骤，计算所有检波点位置的地质模型照明强度；g、将单炮震源的地质模型照明强度与该单炮对应检波点的地质模型照明强度进行相关叠加，此步兼顾了观测系统的震源‑检波器排列方式，以及地质模型结构中的散射效应，即建立野外观测方式下的双向照明强度分析；h、以地质模型的目的层为震源激发位置，以平面波源方式，计算地震波场从目标储层沿逆向传播到起伏地表的照明强度值。在地面位置点(x，z)处，记时间域目的层平面波震源波场和散射波场分别为G_s(x_s；x，z，t)，G_R(x_R；x，z，t)，首先分别对震源照明和检波器照明做时间域波场求和，然后对照明结果做点乘和波场相关后求和，即可计算采集时间内的平均照明强度；i、根据h步骤计算的逆向照明强度值，即地面不同位置接收到的地震波能量强弱来选择地表激发地震波的位置，就能对该目的层界面达到最佳的照明，即逆向照明分析方法；j、优化震源位置，根据计算的目标储层对地质模型的照明强度，尤其是起伏地表位置的照明强度，进行起伏地面震源位置的优化布置，采取地表强照明处加密震源，地表弱照明处抽稀震源原则，优化地震采集中的观测系统；k、优化检波点位置，根据互易原理与计算的目标储层对地质模型的照明强度，尤其是起伏地表位置的照明强度，进行起伏地面检波器位置的优化布置，采取地表强照明处加密检波点数，地表弱照明处抽稀检波点数；1、按照优化后的地震观测系统进行油气勘探的地震数据采集。