專利名稱：：地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于石油地震勘探三維觀測系統(tǒng)設(shè)計領(lǐng)域，具體地說是一種地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法。
背景技術(shù)：
：在石油地震勘探中采用的三維觀測系統(tǒng)指在一個觀測平面上進(jìn)行觀測，以獲得地下地質(zhì)構(gòu)造在平面上X方向和Y方向以及垂直地表的Z方向的三維空間特征，主要是描述激發(fā)點和接收點空間位置關(guān)系和邏輯關(guān)系的系統(tǒng)。在石油地震勘探中，三維觀測系統(tǒng)的選擇不僅影響著勘探投資，對地震勘探精度也有重要影響，直接關(guān)系到地震勘探的成功與否。按照地震勘探原理，在一個選定的三維工區(qū)，根據(jù)已知的地球物理參數(shù)和勘探投資可以確定出三維觀測系統(tǒng)參數(shù)的選擇范圍，多個三維觀測系統(tǒng)參數(shù)可以組合出多種三維觀測系統(tǒng)。組合出的三維觀測系統(tǒng)都具有滿足勘探要求的能力，如何選擇完成勘探要求能力最高的三維觀測系統(tǒng)就是觀測系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)選過程。常規(guī)的三維觀測系統(tǒng)設(shè)計時基于地震勘探射線理論，根據(jù)不同的觀測系統(tǒng)參數(shù)生成不同的面元屬性圖件。所面元屬性圖件中包含每個面元的面元屬性炮檢距大小分布和方向分布(附圖1)，三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，滿覆蓋區(qū)最大炮檢距和最小炮檢距也已確定，理想炮檢距分布應(yīng)自最小炮檢距到最大炮檢距均勻分布如附圖2。實際面元內(nèi)炮檢距分布受觀測系統(tǒng)參數(shù)、觀測系統(tǒng)形式、滾動等影響自小向大呈一定規(guī)律分布如附圖3。在分析三維觀測系統(tǒng)的優(yōu)劣時有兩個重要標(biāo)準(zhǔn)①對比面元屬性圖右下部豎直線段在橫向上分布的均勻程度，②對比面元屬性圖中間的蛛網(wǎng)狀線段在圓周上分布的均勻程度。長期以來，分析時通過顯示不同觀測系統(tǒng)的面元屬性，靠人的經(jīng)驗定性對比面元屬性分布是否均勻(主要考慮面元內(nèi)炮檢距分布均勻程度、面元內(nèi)覆蓋次數(shù)在橫向與縱向的分布比例、面元內(nèi)橫向炮檢距左與右的分布比例)，如附圖l中的觀測系統(tǒng)a，觀測系統(tǒng)b和c分布較為接近；觀測系統(tǒng)c最均勻，觀測系統(tǒng)a和b分布較為接近，三種觀測系統(tǒng)中觀測系統(tǒng)c最優(yōu)。這種定性對比方式不能精細(xì)反映觀測系統(tǒng)的幾何分布對面元屬性的影響程度，特別是人為因素影響較大。例如由于觀測系統(tǒng)a和b的蛛網(wǎng)狀線段在圓周上的分布由于比較接近，難于判斷那個系統(tǒng)分布更均勻，不利于觀測系統(tǒng)的選擇。發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明目的在于提供一種對炮檢距大小分布和方位角分布的均勻程度進(jìn)行量化，準(zhǔn)確定量化對比判斷面元屬性的均勻程度的地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，采用常規(guī)的方法得到地震采集滿覆蓋區(qū)的多個三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件，按以下步驟實現(xiàn)1)將表述面元屬性下部豎直線段在橫向上分布均勻程度作為面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P并用下式1計算xl00%;式l中S實實際炮檢距橫向等距離均勻分布時包絡(luò)線形成面積，S理理想炮檢距分布包絡(luò)線形成面積；2)將三維觀測系統(tǒng)蛛網(wǎng)狀線段面元內(nèi)炮檢距在360°方位角內(nèi)按照縱向方向和橫向方向劃分為縱前、縱后、橫左和橫右4個象限；3)將面元內(nèi)方位角分布范圍在橫左及橫右的覆蓋次數(shù)之和與方位角分布范圍在縱前及縱后的覆蓋次數(shù)之和相比得到面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比；4)將面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度與縱向炮檢距分布均勻度相比，得到面元內(nèi)炮檢距分布橫縱比；5)將面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度與縱后炮檢距分布均勻度對比，得到面元內(nèi)縱向炮檢距分布前后比；6)將面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度與橫右炮檢距分布均勻度對比，得到面元內(nèi)橫向炮檢距分布左右比；7)將不同地震采集三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件的計算比較，優(yōu)選其中面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P接近100%;面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比比值接近1;面元內(nèi)炮檢距分布均勻度橫縱比比值接近1;面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度前后比比值接近1;面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度左右比比值接近1。本發(fā)明還采用如下技術(shù)方案所述的面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度與縱向炮檢距分布均勻度是分布在縱前和縱后兩個象限中的炮檢對為縱向炮檢對，以炮檢距大小從小向大順序排列數(shù)量為縱向覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較，用式1計算面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度，同樣，把分布在橫左和橫右兩個象限的炮檢對合并，用式1計算出面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度。所述的面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度與縱后炮檢距分布均勻度是將分布在縱前象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，數(shù)量為縱前覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較用式1計算出面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度，同樣，用式l計算出面元內(nèi)縱后炮檢距分布均勻度。所述的面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度與橫右炮檢距分布均勻度是將分布在橫左象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，數(shù)量為做橫左覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較用式1計算出面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度，同樣，用式1計算出面元內(nèi)橫右炮檢距分布均勻度。本發(fā)明可以定量的分析給定的三維觀測系統(tǒng)面元內(nèi)炮檢距和方位角的分布，改變了以往根據(jù)面元內(nèi)炮檢距、方位角圖件人為定性的分析方法，使三維觀測系統(tǒng)選擇有量化的依據(jù)，從而使三維觀測系統(tǒng)選擇更加科學(xué)、客觀。應(yīng)用本發(fā)明，在目的層以碳酸鹽巖溶孔、溶洞藏油為主的地區(qū)，排列片滾動距離有3個選擇滾動300m、滾動600m、滾動900m，對觀測系統(tǒng)定量化分析可以統(tǒng)計出五項參數(shù)的平均值進(jìn)行對比(表l)。表l不同觀測系統(tǒng)定量化對比表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對比表可以看出不同觀測系統(tǒng)參數(shù)對面元內(nèi)炮檢距和方位角分布的影響，當(dāng)最大非縱距和滾動距離減小后，滿覆蓋區(qū)內(nèi)炮檢距分布均勻度顯示炮檢距分布更加均勻，橫向左右炮檢距分布也更加均勻，但炮檢距縱橫向均勻度和覆蓋次數(shù)縱橫向均勻度則隨著滾動距離減小而降低。在以上五項參數(shù)的量化值的基礎(chǔ)上，可以方便選擇排列片滾動距離最優(yōu)的滾動300m方圖1為三維觀測系統(tǒng)對比使用的a、b、c三個不同面元屬性定性對比圖2為面元內(nèi)理想炮檢距分布示意圖；圖3為面元內(nèi)實際炮檢距分布示意圖4為本發(fā)明面元內(nèi)方位角分區(qū)示意圖。具體實施時方式本發(fā)明通過三維觀測系統(tǒng)滿覆蓋區(qū)面元內(nèi)炮檢距分布均勻度、面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比、面元內(nèi)炮檢距分布均勻度橫縱比、面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度前后比、面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度左右比確定最優(yōu)觀測系統(tǒng)。面元內(nèi)炮檢距分布均勻度可以量化表述面元屬性圖右下部豎直線段在橫向上分布的均勻程度，面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比、面元內(nèi)炮檢距分布均勻度橫縱比、面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度前后比、面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度左右比四個參數(shù)從四個方面量化表述屬性圖中間的蛛網(wǎng)狀線段在圓周上分布的均勻程度。對比不同三維觀測系統(tǒng)在這五項參數(shù)的量化值，定量化分析不同觀測系統(tǒng)的優(yōu)劣。五個參數(shù)代表了該三維觀測系統(tǒng)在巖性勘探中準(zhǔn)確描述各向異性地質(zhì)目標(biāo)的能力大小，描述各向異性地質(zhì)目標(biāo)的能力越大，勘探精度就越高。本發(fā)明采用常規(guī)的方法得到地震采集滿覆蓋區(qū)的多個三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件，然后按以下步驟實現(xiàn)1)面元內(nèi)炮檢距分布均勻度三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，滿覆蓋區(qū)最大炮檢距和最小炮檢距也已確定，理想炮檢距分布應(yīng)自最小炮檢距到最大炮檢距均勻分布如附圖2。實際面元內(nèi)炮檢距分布受觀測系統(tǒng)參數(shù)、觀測系統(tǒng)形式、滾動等影響自小向大呈一定規(guī)律分布如圖3。炮檢距分布均勻度定義實際分布炮檢距中的每一個炮檢距按照理想分布炮檢距水平位置重新排列，其包絡(luò)線形成面積S《與理想分布包絡(luò)線形成面積Sg存在一定面積差，面積差越大，其炮檢距分布就越不均勻。定義如下尸=1-，"00%，炮檢距分布均勻度越接近100%代表其炮檢距分布就越均勻。2)面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，面元內(nèi)炮檢距在360。方位角內(nèi)按一定規(guī)律分布。按照縱向方向和橫向方向可以劃分為4個象限縱前、縱后、橫左和橫右見(圖4)。面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比定義面元內(nèi)方位角分布范圍在橫左及橫右的覆蓋次數(shù)為橫向覆蓋次數(shù)，方位角分布范圍在縱前及縱后的覆蓋次數(shù)為縱向覆蓋次數(shù)，橫向覆蓋次數(shù)與縱向覆蓋次數(shù)的比值為面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比。比值為1時表示不同方向覆蓋次數(shù)均勻分布。3)面元內(nèi)炮檢距分布橫縱比分布在縱前和縱后兩個象限中的炮檢對看做縱向炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，其數(shù)量可看做縱向覆蓋次數(shù)，按照面元內(nèi)炮檢距分布均勻度定義，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較可計算出面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度。同樣把分布在橫左和橫右兩個象限的炮檢對合并也可以計算出面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度。面元內(nèi)炮檢距分布橫縱比定義三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度與縱向炮檢距分布均勻度的比值。比值為1時表示縱向炮檢距與橫向炮檢距分布一致，即炮檢距在縱向和橫向上是均勻分布的。4)面元內(nèi)縱向炮檢距分布前后比分布在縱前象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，其數(shù)量可看做縱前覆蓋次數(shù)，按照面元內(nèi)炮檢距分布均勻度定義，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較可計算出面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度。同樣對分布在縱后象限的炮檢也可以計算出面元內(nèi)縱后炮檢距分布均勻度。面元內(nèi)縱向炮檢距分布前后比定義三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度與縱后炮檢距分布均勻度的比值。比值為1時表示縱向上炮檢距炮檢距分布一致，即炮檢距在前后兩個方向上是均勻分布的。5)面元內(nèi)橫向炮檢距分布左右比分布在橫左象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，其數(shù)量可看做橫左覆蓋次數(shù)，按照面元內(nèi)炮檢距分布均勻度定義，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較可計算出面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度。同樣對分布在橫右象限的炮檢也可以計算出面元內(nèi)橫右炮檢距分布均勻度。面元內(nèi)橫向炮檢距分布左右比定義三維觀測系統(tǒng)參數(shù)確定后，面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度與橫右炮檢距分布均勻度的比值。比值為1時表示橫向上炮檢距炮檢距分布一致，即炮檢距在左右兩個方向上是均勻分布的。在給定不同的觀測系統(tǒng)參數(shù)后，根據(jù)以上定義的五項參數(shù)可以計算出每個面元的五項量化數(shù)值，這五項量化數(shù)值代表了該面元的炮檢距大小分布和不同方向分布的均勻程度，在此基礎(chǔ)上可以統(tǒng)計出滿覆蓋區(qū)五項參數(shù)的平均值。對比不同三維觀測系統(tǒng)五項參數(shù)的平均值就可以定量分析出不同三維觀測系統(tǒng)滿覆蓋區(qū)面元內(nèi)炮檢距大小分布和不同方向分布的均勻程度，從而選擇出均勻程度最高(解決地質(zhì)目標(biāo)各向異性能力最強(qiáng))的觀測系統(tǒng)。權(quán)利要求1、一種地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，采用常規(guī)的方法得到地震采集滿覆蓋區(qū)的多個三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件，其特征在于按以下步驟實現(xiàn)1)將表述面元屬性下部豎直線段在橫向上分布均勻程度作為面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P并用下式1計算id="icf0001"file="A2006101142540002C1.gif"wi="37"he="4"top="72"left="100"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/>式1中S實實際炮檢距橫向等距離均勻分布時包絡(luò)線形成面積，S理理想炮檢距分布包絡(luò)線形成面積；2)將三維觀測系統(tǒng)蛛網(wǎng)狀線段面元內(nèi)炮檢距在360°方位角內(nèi)按照縱向方向和橫向方向劃分為縱前、縱后、橫左和橫右4個象限；3)將面元內(nèi)方位角分布范圍在橫左及橫右的覆蓋次數(shù)之和與方位角分布范圍在縱前及縱后的覆蓋次數(shù)之和相比得到面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比；4)將面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度與縱向炮檢距分布均勻度相比，得到面元內(nèi)炮檢距分布橫縱比；5)將面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度與縱后炮檢距分布均勻度對比，得到面元內(nèi)縱向炮檢距分布前后比；6)將面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度與橫右炮檢距分布均勻度對比，得到面元內(nèi)橫向炮檢距分布左右比；7)將不同地震采集三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件的計算比較，優(yōu)選其中面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P接近100％；面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布橫縱比比值接近1；面元內(nèi)炮檢距分布均勻度橫縱比比值接近1；面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度前后比比值接近1；面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度左右比比值接近1。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，其特征在于所述的面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度與縱向炮檢距分布均勻度是分布在縱前和縱后兩個象限中的炮檢對為縱向炮檢對，以炮檢距大小從小向大順序排列數(shù)量為縱向覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較，用式1計算面元內(nèi)縱向炮檢距分布均勻度，同樣，把分布在橫左和橫右兩個象限的炮檢對合并，用式1計算出面元內(nèi)橫向炮檢距分布均勻度。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，其特征在于所述的面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度與縱后炮檢距分布均勻度是將分布在縱前象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，數(shù)量為縱前覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較用式1計算出面元內(nèi)縱前炮檢距分布均勻度，同樣，用式l計算出面元內(nèi)縱后炮檢距分布均勻度。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，其特征在于所述的面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度與橫右炮檢距分布均勻度是將分布在橫左象限中的炮檢對以炮檢距大小從小向大順序排列，數(shù)量為做橫左覆蓋次數(shù)，與相同覆蓋次數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)炮檢距分布比較用式1計算出面元內(nèi)橫左炮檢距分布均勻度，同樣，用式l計算出面元內(nèi)橫右炮檢距分布均勻度。全文摘要本發(fā)明是石油勘探地震采集三維觀測系統(tǒng)定量分析方法，采集多個三維觀測系統(tǒng)面元屬性圖件，將表述面元屬性下部豎直線段在橫向上分布均勻程度作為面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P并用下式1計算P＝1-(S實-S理)/S理×100％，再將三維觀測系統(tǒng)蛛網(wǎng)狀線段面元內(nèi)炮檢距在360°方位角內(nèi)按照縱向方向和橫向方向劃分為縱前、縱后、橫左和橫右4個象限，分別計算，面元內(nèi)炮檢距分布均勻度P接近100％和面元內(nèi)覆蓋次數(shù)分布比比值接近1的為最佳系統(tǒng)，本發(fā)明定量分析三維觀測系統(tǒng)面元分布，改變了人為定性的分析方法，使三維觀測系統(tǒng)選擇有量化的依據(jù)，從而使三維觀測系統(tǒng)選擇更加科學(xué)、客觀。文檔編號G01V1/28GK101173989SQ20061011425公開日2008年5月7日申請日期2006年11月3日優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日發(fā)明者峰嚴(yán),段孟川,王乃建,王彥峰,海鐘,陳學(xué)強(qiáng),馬偉寧申請人:中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司