全节点接收三维地震勘探技术方法与流程

本发明涉及油气田地震勘探，特别是涉及到一种全节点接收三维地震勘探技术方法。

背景技术：

1、经过多年的勘探，国内油气田依然面临新的勘探瓶颈和重大勘探需求，传统的地震勘探技术采用有缆施工模式，存在地震仪带道能力不足、有缆检波器大规模布设困难(特别是复杂地表区)，无法满足新形势的需求。利用无缆的节点检波器进行地震勘探，可以突破以上不足。目前的节点地震技术的研究和应用主要集中在节点设备以及采集技术，针对全节点接收带来的新的观测方式及数据处理方法，业界内尚未形成系统的技术路线。在全节点地震资料处理方面，通常沿用以往的处理方法和模式，缺乏对全节点采集数据特点的深刻理解，缺少针对性处理技术，无法充分发挥全节点数据的优势。全节点地震采集呈现出“全时间、全空间”的特点，与常规有缆采集相比，信息量更加丰富，如何利用全节点采集的数据，成为全节点地震技术一个最重要的环节，也是技术难度最大的环节，对传统采集和处理方法提出了挑战。

2、在申请号：cn201810106904.0的中国专利申请中，涉及到一种斜井井间地震高斯束叠前深度偏移成像方法，包括以下步骤：(1)读入井间地震反射波场记录等文件；(2)将地震波场分解成一系列的局部平面部，得到相应的数据体；(3)从炮点进行射线追踪，利用程函方程计算任意射线传播的时间τ；(4)获取中心射线，进行高斯束动力学追踪，使用龙格库塔方程求解动力学射线追踪方程；(5)计算射线束覆盖范围内网格节点的地震波振幅；(6)从检波点进行运动学和动力学射线追踪，计算并存储每条射线对应射线束范围内网格节点的属性信息；(7)选取炮点和检波点相应的射线束对进行成像计算；(8)累加所有射线束对的成像结果。该发明的有益之处在于：该成像方法具有高效率和高精度。

3、在申请号：cn201310545969.2的中国专利申请中，涉及到一种应用cpu-gpu平台进行地震波逆时偏移成像方法，应用于反射波地震数据处理技术领域，该方法包括：主控节点根据炮集数据生成任务池；主控节点根据gpu对单炮地震数据执行逆时偏移计算所需的内存大小，确定cpu-gpu并行处理策略，并将该cpu-gpu并行处理策略发送给各从属节点；主控节点启动各从属节点；各从属节点从任务池领取任务，并按照cpu-gpu并行处理策略，利用当前任务所包括的炮地震数据及速度模型进行逆时偏移计算，得到当前任务对应的单炮逆时偏移结果；主控节点对各项任务对应的单炮逆时偏移结果进行叠加处理，得到炮集数据对应的逆时偏移成像剖面。该发明充分发挥了cpu-gpu平台并行计算的能力，节省了一个炮点波场模拟的过程，具有并行程度高，易于实现的优点。

4、在申请号：cn202011222593.8的中国专利申请中，涉及到一种地震勘探数据采集方法及装置，涉及地球物理勘探技术领域，该方法包括：获取施工区域信息；根据施工区域信息确定网格信息；网格信息包括网格间距值和网格形状参数；根据网格间距值和网格形状参数在每个网格内随机生成目标位置信息；目标位置用于布设检波点或炮点；利用目标位置信息采集地震勘探数据。该发明利用目标位置信息采集地震勘探数据，该目标位置信息为检波点位置信息或炮点位置信息，是通过随机在施工区域的网格内生成，因此，可以实现检波点、炮点的分部整体均匀，局部随机，进而减少偏移噪音，提高成像精度。

5、在申请号：cn202110407468.2的中国专利申请中，涉及到一种各向异性地震偏移成像方法、装置、电子设备及介质。该方法可以包括：建立观测系统，读取速度模型与偏移参数；根据速度模型与偏移参数，采用变空间步长网格剖分，计算正演模拟差分系数；根据各向异性波动方程，基于网格分布信息与正演模拟差分系数，计算每一炮每个时刻的震源波场和检波点波场；对该炮相同时刻的震源波场和检波点波场进行互相关运算，获得单炮偏移结果；将所有单炮偏移结果进行叠加，输出最终偏移结果。本发明剖分的网格边界与真实的不规则界面高度贴合，有效消除规则网格地震波数值模拟的阶梯效应，计算效率高，有效降低常规各向异性偏移成像的计算量，获得高精度的地震波场。

6、以上现有技术均与本发明有较大区别，未能解决我们想要解决的技术问题，为此我们发明了一种新的全节点接收三维地震勘探技术方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可以实现全节点地震数据的利用，提高地震资料成像效果的全节点接收三维地震勘探技术方法。

2、本发明的目的可通过如下技术措施来实现：全节点接收三维地震勘探技术方法，该全节点接收三维地震勘探技术方法包括：

3、步骤1：根据地质任务，设计全节点地震勘探观测系统；

4、步骤2：野外布设节点检波器进行地震数据采集；

5、步骤3：建立关系数据库，对采集的野外地震数据进行管理；

6、步骤4：对野外采集的地震数据进行质量监控；

7、步骤5：开展全时间域节点地震数据处理和全空间域节点地震数据处理；

8、步骤6：基于高精度速度模型和全方位成像优化空间数据集进行偏移成像。

9、本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

10、在步骤1，将整个工区的观测系统分为1个或多个采集单元，在每个采集单元内，所有接收点在整个施工期间均保持记录状态，接收来自该采集单元所有炮点的信号。

11、在步骤1，根据常规地震观测系统设计理论设计基础观测系统，主要参数为炮线距、炮点距、接收线距、接收点距。

12、在步骤1，炮线数、炮点数、接收线数、接收点距主要由最大炮检距决定，计算公式为：

13、x≥htg(α+β)+htg(α-β)

14、其中，x为最大炮检距，h为地层埋深，α为地层倾角，β为满足地震成像的最大的入射和反射射线的夹角。

15、在步骤1，观测系统设计需要考虑特殊地质条件下的加密设计，通过对目的层进行射线追踪确定炮点和节点检波器加密范围。

16、在步骤1，进行加密设计时，首先按照足够密的炮点对目的层进行射线追踪，计算目的层上每个网格的射线密度，设置阈值自动识别出低于阈值的区域；然后再重复进行一次射线追踪，将落入以上区域的炮点和地面接收点位置记录下来；最后将记录下来的炮点和地面接收点按照坐标绘制成散点图，散点分布区域即为加密区域，加密的炮线和接收线均匀分布在原设计的炮线和接收线之间。

17、在步骤1，对于地表障碍物密集严重影响炮点和接收点规则布设的情况下，观测系统依据压缩感知理论，按照高斯随机采样的理论要求进行随机设计。

18、在步骤2，节点检波器为无缆型，即自带电源、存储和无线传输功能，且具备gps授时装置，在整个采集期间保持连续记录，记录的数据按照预设时长分段存取或传输。

19、在步骤3，关系数据库记录如下信息：每一炮的炮点编号及对应的起爆时间、每一个节点检波器所在的线号和点号、每一个节点检波器记录文件的gps授时信息。

20、在步骤4，节点采集的野外数据质控与评价分析在共检波点域进行，其中监控信息包括：空道、节点数据回收率、固定源噪音，评价分析包括：振幅补偿及均衡、反褶积、去噪。

21、在步骤5，全空间数据处理不仅包括常规的地震资料处理，还包括从原始节点记录中切割出共炮点数据集、基于共炮点道集的处理、基于共检波点道集的处理、基于超大偏移距初至波的深层层析速度反演这些处理方法。

22、在步骤5，如果采用的是随机观测系统，则全空间数据处理还包括随机地震数据的规则化重建。

23、在步骤5，全时间数据处理除了常规的主动源地震数据处理还包括固定源噪音的识别及压制、基于被动源面波浅层速度反演、被动源干涉成像。

24、在步骤6，偏移所用的速度模型为被动源面波浅层速度反演、常规速度反演、超大偏移距初至速度反演结果的融合，这三者分别确定了表层、浅中层和深层的速度信息，然后依据该模型，通过射线追踪计算高精度成像所需的地震数据空间及记录时长，与全节点地震实际采集数据相匹配，自适应建立全方位成像优化空间数据集进行成像。

25、本发明中的全节点接收三维地震勘探技术方法，包括以下步骤：根据地质任务，设计全节点地震勘探观测系统；野外布设节点检波器进行地震数据采集；建立关系数据库，对采集的野外地震数据进行管理；对野外采集的地震数据进行质量监控；开展“全时间”域节点地震数据处理；开展“全空间”域节点地震数据处理；基于高精度速度模型和全方位成像优化空间数据集进行偏移成像。该技术针对节点地震“全时间，全空间”的采集方式，建立全新数据管理和处理模式，实现节点采集地震数据的全利用。与现有技术相比，本发明具有以下优势：

26、利用全节点不受地震仪器带道限制、布设方便、受地表条件影响较小、获取的地质信息更丰富等优点，比常规有缆地震勘探具有更深的目标探测能力和更高的成像精度。