一種以激發為中心的vsp觀測系統設計方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于VSP觀測系統設計領域，具體涉及一種以激發為中心的VSP觀測系統 設計方法。
【背景技術】
[0002] 觀測系統設計是VSP野外地震數據采集的施工依據。但長期以來，由于技術的局 限，常規的觀測系統設計都是假設水平地表和水平介質，并且激發和接收都設計成規則形 狀。隨著勘探程度的不斷深入，地表平坦和目的層為水平的勘探工區越來越少，大幅度的起 伏地表探區越來越多。在觀測系統設計領域一直沿用的方法仍然是設計成規則的炮點和接 收點排列。在一些地表極其復雜的地區，按規則排列的炮點激發往往很難得到高質量的原 始VSP記錄。經常得到的原始VSP記錄是信噪比底、激發能量弱、干擾波嚴重。這樣的原始 記錄質量使后續的VSP資料處理困難重重，根本無法反演出目的層的真實參數。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種以激發為中心的 VSP觀測系統設計方法，采用以激發為中心的觀測系統設計方法，首先根據地表激發條件確 定好炮點排列。然后根據炮點排列和對目的層的覆蓋次數要求，反演出接收排列的位置和 形狀。從而提高VSP野外地震記錄的質量，為進一步的波場分離、數據疊加和成像提供保 障。
[0004] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0005] -種以激發為中心的VSP觀測系統設計方法，包括：
[0006] (1)根據勘探任務設計出常規VSP觀測系統；
[0007] (2)依據地表激發條件，重新設計炮點位置和排列方式，得到不規則的炮點排列 (炮點排列包括了炮點位置和排列方式）；
[0008] (3)獲取不規則的炮點排列對應的接收點位置；
[0009] (4)將落在接收區間內的接收點位置進行離散統計得到理想接收點位置密度分布 圖；
[0010] (5)根據理想接收點位置密度分布圖確定接收點密度和接收點排列方式。
[0011] 所述方法進一步包括：
[0012] (6)根據步驟（2)確定的炮點位置和排列方式和步驟（5)確定的接收點密度和接 收點排列方式，進行炮點-CRP-接收點方向的射線追蹤計算，獲得基于CRP的疊加次數統計 和方位角統計；
[0013] (7)對步驟（6)得到的結果中，疊加次數和方位角沒達到勘探任務對CRP面元屬性 的要求的面元，進行接收點_CRP-炮點方向的射線追蹤計算，獲取需要補炮的炮點密度分 布圖，并根據所述需要補炮的炮點密度分布圖確定加密補炮的炮點位置和排列方式。
[0014] 所述步驟（2)是這樣實現的：
[0015] 沿復雜地表的溝谷、地勢平坦區域、巖性有利區域重新設計炮點位置和排列方式， 形成根據地勢變化的不規則的炮點排列；
[0016] 重新設計炮點位置和排列方式的過程中，炮線數量和炮間距參考步驟（1)中得到 的常規觀測系統中的參數；
[0017] 在炮線減少的情況下，減小炮間距，增加炮點數量，但總炮數不超過步驟（1)中得 到的常規觀測系統中的總炮數。
[0018] 所述步驟（3)是這樣實現的：
[0019] 根據步驟（2)得到的不規則的炮點排列，以及勘探任務對CRP面元屬性的要求，進 行炮點-CRP-接收點方向的射線追蹤計算，得到經過CRP面元中心的每條射線的理想接收 點位置。
[0020] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明所設計的VSP觀測系統，由于是以 激發為中心的思想設計的，它較好地保證了VSP野外采集記錄的信噪比、減少了干擾波，有 效解決了復雜地表引起的原始資料能量弱的問題。這為后續提高VSP資料處理（包括波場 分離、道集疊加和數據成像）質量創造了條件。
【附圖說明】
[0021] 圖1是按常規VSP觀測系統設計獲得的炮點分布圖。
[0022] 圖2是以激發為中心的設計思想獲得的炮點分布圖。
[0023] 圖3是在經過射線追蹤計算和CRP面元屬性的補償后，獲得了加密補炮的位置和 排列方式。
[0024] 圖4-1是VSP射線路徑示意圖。
[0025] 圖4-2是接收點密度圖（也就是射線數量統計直方圖）。
[0026] 圖5本發明方法的步驟框圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述：
[0028] 本發明針對常規VSP觀測系統設計中，由于復雜地表引起的激發能量不足和干擾 波嚴重的問題，采取以激發為中心的觀測系統設計思想，從而改善VSP野外地震記錄的質 量。由于首先根據地表條件確定炮點位置，觀測系統的接收設計成非規則排列，對于由此引 起的覆蓋次數不均勻性，采用加炮補炮的方法來解決。
[0029] (1)復雜地表對VSP觀測帶來的影響
[0030] 在一些地表復雜的勘探地區，往往單獨或同時存在地形起伏激烈、地表切割嚴重、 地表類型變化多樣的特點，在進行VSP野外數據采集施工時，很難進行炮點位置的規則布 設和精確定位。室內設計好的觀測系統很難在野外施工時實施，即使勉強施工，得到的野外 資料往往能量不夠、信噪比低。
[0031] 同時，在地表復雜地區還存在表層巖性變化大，激發一致性差的問題。這種地表的 不均勻性還直接引起近地表的散射效應，導致野外接收資料干擾嚴重。
[0032] 由于地表復雜地區的VSP施工中，常規的規則排列的激發方式，無法獲得好的野 外采集資料，使很多后續的地震數據處理和成像方法和手段都無法獲得好的結果。
[0033] (2)以激發為中心的VSP觀測系統設計流程圖
[0034] 如圖5所示，本發明的設計流程和實現步驟如下：
[0035] 1.根據勘探任務，按常規VSP觀測系統設計方法，確定出常規觀測系統（常規設計 方法可以由技術人員使用不同軟件，考慮不同因素設計而成，不會完全相同，但基于設計手 段和思想的局限，所有得到的常規觀測系統都無法考慮特殊的地表激發因素。）；
[0036] 2.在上述確定的大致激發范圍內，重新設計炮點位置和排列方式。設計思路： 沿復雜地表的溝谷、地勢平坦區域、巖性有利區域重設炮點和排列，形成不規則的炮點排 列（即炮線不再遵循規則排列，地勢怎么樣就怎么樣布，布設完成的炮點排列是非規則形 狀。）。其中炮線數量，炮間距可以大致參考原來的參數（即常規觀測系統中的參數），在炮 線減少的情況（很多的情況下，無法布設足夠的炮線，就會出現炮線減少的情況，這些情況 包括激發有利區域不足、激發不利區域（陡坡、巖性松散區域）等等）下，可以適當減小炮 間距，增加炮點數量（在現在（沿溝谷）設計的炮線上加密炮點），以總炮數不超過