[发明专利]降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法

说明书

本发明提供一种降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法，包括：步骤1，根据勘探工区的实际情况，按照可控震源自主扫描高效采集的要求，划分震源车分布；步骤2，根据震源车的分布情况，构建震源激发延迟时间序列Γ；步骤3，将震源激发延迟时间序列Γ进行初始化；步骤4，依次将每台震源车的激发时间加入到时间序列Γ中，并更新Γ；步骤5，对整个时间序列Γ进行随机抖动微调，获得最优震源激发延迟时间序列。该降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法在可控震源的自主扫描中，从采集的角度降低邻炮干扰的相干性，从而为后续的邻炮干扰压制处理提供邻炮干扰能量最弱的地震记录，改善邻炮干扰的压制效果。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法。

背景技术

目前，可控震源自主扫描观测系统的设计方法主要有：1)完全自主扫描——不对震源进行优化设计，进行完全随机的激发；2)震源扫描长度设计——对震源添加不同扫描长度的约束，以此降低邻炮干扰的相干性；3)非线性扫描——通过采用线性和非线性的扫描方法，降低邻炮干扰相干性。为此我们发明了一种新的降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法，解决了以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过优化震源激发延迟时间，降低邻炮能量的相干性，从而方便进行邻炮干扰压制的降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法。

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法，该降低邻炮相干性的自主扫描观测系统设计方法包括：步骤1，根据勘探工区的实际情况，按照可控震源自主扫描高效采集的要求，划分震源车分布；步骤2，根据震源车的分布情况，构建震源激发延迟时间序列Γ；步骤3，将震源激发延迟时间序列Γ进行初始化；步骤4，依次将每台震源车的激发时间加入到时间序列Γ中，并更新Γ；步骤5，对整个时间序列Γ进行随机抖动微调，获得最优震源激发延迟时间序列。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

在步骤3中，有震源车激发的时刻记为1，无震源车激发的时刻记为0，初始化是将时间序列Γ上所有的时刻都记为0。

在步骤4中，根据压缩感知理论，将采样的最大随机性转化为采样矩阵的稀疏变换矩阵各列向量之间的最大互相关值最小，定义感知矩阵

ψ＝ΓF (公式1)

其中，F为稀疏变换，则感知矩阵列向量之间的最大互相关值表示为

根据压缩感知理论，μ越小，采样矩阵Γ中的各量越不相干；因此，通过改变震源激发延迟时间序列来降低最大互相关值，即

Γ＝argminμ (公式3)

通过优化采样矩阵Γ，从而使得μ最小的采样矩阵即为所求。

在步骤4中，对于每台震源车激发时间的添加方式，具体如下：

①遍历时间序列Γ中所有0位置，计算添加该震源车的激发时间后新的时间序列Γ'，并利用公式(1)和(2)计算该新的时间序列Γ'的μ值，取遍历所有0位置中使μ值最小的震源激发时间，作为新的时间序列Γ；

②依次添加各台震源车的激发时间，每台震源车都重复以上的步骤，直至将所有震源车的激发时间都加入到时间序列中Γ。

在步骤4中，将所有震源车激发时间都添加进来之后，得到当前时间序列Γ，然后以每台震源车的激发时间为基准，进行随机抖动的微调，并对每次微调的结果利用公式(1)和(2)计算该时间序列的μ值，如果μ值减小，则更新时间序列Γ，反之，不更新，即：根据公式(3)求取使μ值最小的时间序列Γ，此时，时间序列Γ即为所求最优震源激发延迟时间序列。