CN103091703A - 一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，根据接收到的卫星遥感数据生成正射遥感影像及数字高程模型；根据正射遥感影像提取地貌数据、岩性数据、湿度数据并确定强制规避区；根据数字高程模型提取高程数据、坡度数据及起伏度数据；按照逐线、逐点方式优化设计三维理论激发点；将落入强制规避区的激发点标注为不可实施激发点；根据预先设定的采集设计规定确定移动限制参数；根据坡度数据、湿度数据、岩性数据及起伏度数据确定激发优度；根据移动点激发优度和理论点激发优度及移动距确定移动优度；比较理论激发点与预设的激发优度上限，大于上限不做调整，否则做横向偏移调整及纵向偏移调整；根据调整后的激发点生成激发点优化结果。

Description

一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法

技术领域

本发明关于油田地震勘探技术，具体的讲是一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法。

背景技术

复杂地表地震勘探由于区域地形差异大，近地表岩性多变，导致地震勘探难度大，资料采集难、信噪比低、静校正难，速度分析和成像难。尤其在西部复杂探区，受地貌及施工条件限制，难以到达，造成丢道丢炮，或激发点位不理想，从而影响数据采集质量。

目前复杂山地地震勘探井炮是唯一的激发方式，实现井炮激发、减少丢炮并提高每个井位的激发效果，是保证地震资料品质的关键，因此，优选井炮激发位置是其中重要一环。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，方法包括：

根据接收到的卫星遥感数据生成正射遥感影像及数字高程模型；

根据所述的正射遥感影像提取地貌数据、岩性数据、湿度数据并确定强制规避区；

根据所述的数字高程模型提取高程数据、坡度数据及起伏度数据；

按照逐线、逐点方式优化设计三维理论激发点，对于每一条测线，按整道距产生可布设理论激发点；

将落入所述强制规避区的理论激发点标注为不可实施激发点；

根据预先设定的采集设计规定确定沿测线方向和垂直所述测线方向的偏移范围；

根据所述坡度数据、湿度数据、岩性数据及起伏度数据确定激发优度，其中，

激发优度=C₁×坡度+C₂×相对湿度+C₃×岩性+C₄×起伏度，其中C₁、C₂、C₃、C₄为根据地貌条件设定的权重系数；

根据激发优度及移动距确定移动优度；

比较理论激发点激发优度与预设的激发优度上限，对所述理论激发点激发优度不大于预设的激发优度上限的点进行偏移调整；

依据移动优度进行垂直测线方向的横向偏移调整；

进行沿测线方向的纵向偏移调整；

根据预设的同一测线相邻两激发点的最大间距进行最远相邻距控制；

根据预设的相邻测线激发点间的最小间距进行相邻炮线控制。

卫星遥感数据能够清楚地反映地表及近地表特征，指示岩石类型。通过高精度遥感数据的地表信息提取，辨析区域地貌状况、植被分类、分析岩性、高程及地表起伏等与激发点激发条件相关的信息，用于激发点位置的激发条件评价，进而在满足地震工程设计要求的限制条件下优选激发点位置，提高地震勘探中激发和接收信号质量，从而提高地震勘探数据采集质量。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的用于地震勘探的三维地震激发点优化方法的流程图；

图2为横向偏移示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，如图1所示，该方法包括：

步骤S101，根据接收到的卫星遥感数据生成正射遥感影像及数字高程模型；

步骤S102，根据所述的正射遥感影像提取地貌数据、岩性数据、湿度数据并确定强制规避区；

步骤S103，根据所述的数字高程模型提取高程数据、坡度数据及起伏度数据；

步骤S104，按照逐线、逐点方式优化设计三维理论激发点，对于每一条测线，按整道距产生可布设理论激发点；

步骤S105，将落入所述强制规避区的理论激发点标注为不可实施激发点；

步骤S106，根据预先设定的采集设计规定确定沿测线方向和垂直所述测线方向的偏移范围；

步骤S107，根据所述坡度数据、湿度数据、岩性数据及起伏度数据确定激发优度，其中，

激发优度=C₁×坡度+C₂×相对湿度+C₃×岩性+C₄×起伏度，其中C₁、C₂、C₃、C₄为根据地貌条件设定的权重系数；

步骤S108，根据激发优度及移动距确定移动优度；

步骤S109，比较理论激发点激发优度与预设的激发优度上限，对所述理论激发点激发优度不大于预设的激发优度上限的点进行偏移调整；

步骤S110,依据移动优度进行垂直测线方向的横向偏移调整；

步骤S111，进行沿测线方向的纵向偏移调整；

步骤S112，根据预设的同一测线相邻两激发点的最大间距进行最远相邻距控制；

步骤S113，根据预设的相邻测线激发点间的最小间距进行相邻炮线控制。

本发明的目的在于针对复杂地貌探区，提供一种应用高精度遥感信息评价激发条件并优选激发点位置，改善激发条件、提高单炮采集质量的三维地震激发点逐点优化设计方法。

本发明通过以下技术方案实现：

1）基础数据：本技术方案需要的数据包括高精度正射遥感影像和DEM（数字高程模型）。正射影像最低精度要求为1米/像素，DEM最低精度要求为2.5米/像素。

2）根据步骤1）的正射遥感影像提取地貌，岩性，湿度，强制规避区（居民区、设施、水库、保护区等施工禁区），根据DEM提取高程，坡度、起伏度。

3）对于三维理论激发点按照逐线、逐点方式进行优化调整设计，即先对第1条测线上每一理论激发点优化调整，在考虑两测线间约束条件下，对第2条测线激发点逐点优化，以此类推，直至最后一条测线的逐点优化。对于每一条测线，发生整道距可布设激发点，目的是产生横向偏移和纵向整道距偏移的所有可能布设的理论位置。例如，设计炮距60米，道距30米，那么理论设计为按60米点距发生的点集，而整道距可布设激发点既是按30米点距发生的点集。

4）布点禁区处理：对于落在步骤2）中提取的强制规避区范围内的理论激发点，认为这些点不可实施，将其标注，不再调整。

5）根据采集设计规定确定移动限制参数，主要有沿测线和垂直测线方向的偏移范围。沿测线方向调整限制为允许桩差，垂直测线方向的偏移范围的确定：理论激发点为中心，垂直测线横向两侧偏移的垂距不超过75米（依地震要求定），发生平行控制线，以限定激发点横向偏移的最大距离。

6）激发优度计算：激发优度指激发点位置处激发条件的优劣，是多种影响因子的加权叠加。

激发优度=C₁×坡度+C₂×相对湿度+C₃×岩性+C₄×起伏度

式中Ci为权重系数

不同地貌条件考虑的因子重点不同，例如低难度区主要考虑激发条件，而高陡山地考虑可实施性比重大些。对于一个地震探区可以分不同地貌区分别设置不同的逐点偏移参数。

7）移动优度计算：移动优度表明移动距与激发优度的关系，即同等条件或改善不大情况下尽量保持原位，对移动后激发优度改善值按一定比率（移动优度比）打折，移动距越大，折幅越大。算法如下：

式中：c_i为因子权重，Y_mi为移动点激发优度，Y_oi为理论点激发优度，r(d)为折率。

$r\left(d\right)=\frac{B\×\mathrm{DM}-1}{B\×\mathrm{DM}}\×d$

DM为可移动的最大距离，d为激发点的移动距，如图2所示，B为调整系数，B值越大打折的幅度越小。折率根据地貌状况及施工条件确定：在中低起伏区，不希望移动，B值较小，折幅大；在高陡山地，可实施性因素考虑较大，倾向于激发优度，首要保证能施工，B值较大，折幅小。

8）设置激发优度上限，即理论激发点大于此优度上限则不偏移，否则按下述步骤方法偏移调整。激发优度上限根据经验大约为探区激发优度最大值与最小值的60％-80％。具体取值依据探区地貌类型与所关注的施工条件紧密相关，如高陡复杂探区侧重于可实施性，取值范围趋向于80％。

9）以理论激发点为原点，在步骤5）确定的垂直测线偏移范围内进行横向偏移（移动步距一般设置为评价信息的精度），按步骤7）方法逐点计算移动优度（附图2）。

10）移动优度大于设定阀值，该点被调整，否则不做调整。阀值越小，偏移点越多。

11）如步骤10）调整不能满足要求，则按根据步骤5）设定的纵向偏移范围进行纵向调整，以理论激发点为中心，一次上下一个道距，两个道距进行横向偏移，直至找到合适点位。

12）最远相邻距控制，即设置同一测线相邻两激发点的最大间距，控制以避免相邻两激发点位在测线两端大幅摆动。

13）相邻炮线控制，即设置相邻测线激发点间的最小间距，控制以避免调整后相邻测线的两激发点相距过近或交叉。

14）将激发点逐点优化结果展布在三维高精度遥感影像上逐点检查，对不满意的个别调整。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，其特征在于，所述的方法包括：

根据接收到的卫星遥感数据生成正射遥感影像及数字高程模型；

根据所述的正射遥感影像提取地貌数据、岩性数据、湿度数据并确定强制规避区；

根据所述的数字高程模型提取高程数据、坡度数据及起伏度数据；

按照逐线、逐点方式优化设计三维理论激发点，对于每一条测线，按整道距产生可布设理论激发点；

将落入所述强制规避区的理论激发点标注为不可实施激发点；

根据预先设定的采集设计规定确定沿测线方向和垂直所述测线方向的偏移范围；

根据所述坡度数据、湿度数据、岩性数据及起伏度数据确定激发优度，其中，

激发优度=C₁×坡度+C₂×相对湿度+C₃×岩性+C₄×起伏度，其中C₁、C₂、C₃、C₄为根据地貌条件设定的权重系数；

根据激发优度及移动距确定移动优度；

比较理论激发点激发优度与预设的激发优度上限，对所述理论激发点激发优度不大于预设的激发优度上限的点进行偏移调整；

依据移动优度进行垂直测线方向的横向偏移调整；

进行沿测线方向的纵向偏移调整；

根据预设的同一测线相邻两激发点的最大间距进行最远相邻距控制；

根据预设的相邻测线激发点间的最小间距进行相邻炮线控制。

2.如权利要求1所述的用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，其特征在于：

所述沿测线方向偏移范围设置为允许桩差；

所述垂直测线方向的偏移范围为以理论激发点为中心，垂直测线横向两侧偏移的垂距不超过地震要求限制距的平行控制线。

3.如权利要求2所述的用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，其特征在于，所述的横向偏移调整包括：

以理论激发点为原点，在所述垂直测线偏移的范围内进行横向偏移，逐点计算移动优度，

$r\left(d\right)=\frac{B\×D-1}{B\×D}\×d,$ 其中，c_i为因子权重，Y_mi为移动点激发优度，Y_oi为理论点激发优度，r(d)为折率，D为可移动的最大距离，d为激发点的移动距，B为调整系数；

移动优度大于设定阈值，则对该激发点进行调整，否则不进行调整。

4.如权利要求3所述的用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，其特征在于，所述的根据所述纵向偏移调整包括：

根据设定的沿测线方向的偏移范围进行纵向调整，以理论激发点为中心，依次上下一个道距、两个道距进行横向偏移，确定合适激发点。

5.如权利要求1所述的用于地震勘探的三维地震激发点优化方法，其特征在于，所述的预设的激发优度上限设为探区激发优度最大值与最小值的60％—80％。

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