[发明专利]三维观测系统聚焦性能分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维观测系统聚焦性能分析方法，属于石油地震勘探三维观测系统优化设计领域。 

背景技术

在石油地震勘探三维观测系统优化设计中，现有技术是通过共聚焦技术对三维观测系统的聚焦分辨率进行定性分析。 

常规的地震采集论证中含有一些简单的以数字信号处理为基础的横、纵向分辨率的估算方法，进而计算面元大小、覆盖次数等的取值范围。这种方法是以地下共中心点(CMP)水平叠加理论为基础，以求在数据处理中取得最佳的CMP叠加效果。近年来，国内也研究开发共反射点(CRP)方法，适合叠前深度偏移和CRP偏移叠加处理方法，但针对复杂介质叠前偏移效果的分辨率分析，却并没有一个很好的评价方法。 

在20世纪80年代由荷兰Delft科技大学Berkhout提出的双聚焦理论，起初主要用于偏移成像上，后来他与Volker开始将均匀介质的散射双聚焦成像原理应用到三维观测系统优化设计中去，并发表了很多相关文章。2004年我国狄帮让、顾培成、曹卫平等人发明地震观测系统优化设计的层状介质双聚焦方法及其应用(专利号200410086401.X)，按以下步骤实现：①震源到地下目标正向传播效应由系列的层间传播算子(矩阵)相乘来实现；②从地下目标点到地表检波排列片的正向传播效应用一系列的层间传播算子(矩阵)相乘实现；③从地下目标点到地表震源的反向聚焦震源效应及从地表检波排列片到地下目标点的反向聚焦检波效应也用一系列的层间聚焦算子(矩阵)相乘；④由步骤①-③套入均匀介质双聚焦计算求得聚焦检波束和聚焦震源束和层状介质双聚焦的3个特征函数(分辨率函数、AVP函数和照明强度分布切片)，通过估算、分析3个双聚焦特征函数完成三维观测系统优化设计这一目标。从原理上分析，狄帮让采用Kirchhoff逐层递推与射线追踪的手段，实现了层状、全弹性介质模型下的共聚焦分析，但对于复杂构造地区勘探，上述方法忽略了地震波的粘滞性衰减与频散效应，无法考虑波场传播距离对地震波频率和能量衰减的影响，上述方法将不再适用；另一方面，由于直接将共聚焦分析扩展至频率段意味着需要对多个频率分别进行共聚焦分析，算法的运算量会数十倍的增加，为了减小运算量，上述方法均在单频率下进行，而实际的地震波频率总会有一定的带宽规律；同时，上述方法只进行了聚焦分辨率定性分析，无法 全面、精确评价三维观测系统聚焦性能。 

发明内容

本发明的目的是提供一种通过分析聚焦分辨率和聚焦清晰度，全面、精确地衡量三维观测系统聚焦性能的分析方法，克服现有技术不适合复杂模型、只在单频率下进行分辨率定性分析、无法满足复杂构造地震勘探需要的缺陷。 

本发明由拟采用的观测系统方案，得到SPS数据，输入地下速度模型数据，计算出三维地震观测系统检波点聚焦属性、震源点聚焦属性及炮检点聚焦属性，对整个观测系统的聚焦分辨率、聚焦清晰度进行定量、定性分析，并对AVP属性进行定性分析，优选出聚焦分辨率值小、聚焦清晰度高的观测系统方案。 

本发明的有益效果是：可在任意复杂介质模型条件下，通过计算三维地震观测系聚焦分辨率和聚焦清晰度，实现对三维地震观测系统聚焦性能的定性、定量分析，从而优选出最佳的观测系统设计方案。 

附图说明：图1为本发明程序流程框图； 

图2为本发明检波点聚焦示意图； 

图3为本发明炮检点聚焦示意图； 

图4为本发明AVP函数生成示意图； 

图5为本发明为观测系统聚焦分辨率成像和AVP属性成像示意图； 

图6为本发明图5聚焦分辨率成像图X方向切片和Y方向切片图； 

图7为本发明表1中四个方案的聚焦分辨率、聚焦清晰度成像图。 

图8为本发明图7中四个方案的成像图对应X方向上切片。 

具体实施方式

结合附图对本发明进行进一步描述。 

由附图1可知，本发明由拟采用的观测系统方案，得到SPS数据，输入地下速度模型数据，计算出三维地震观测系统检波点聚焦属性、震源点聚焦属性及炮检点聚焦属性，对整个观测系统的聚焦分辨率、聚焦清晰度进行定量、定性分析，并对AVP属性进行定性分析，优选出聚焦分辨率值小、聚焦清晰度高的观测系统方案。其具体实施方式如下： 

(一)由表1得到四个观测系统的SPS数据，并输入速度模型。 

表1拟采用的观测系统方案