本发明属于地球物理勘探,尤其涉及一种地震采集观测系统照明属性计算方法及系统。
背景技术:
1、地震勘探包括采集、处理、解释三大基础环节。地震采集观测系统不仅直接影响野外采集数据质量,也会影响室内资料处理解释的效果。为了评估与分析观测系统的影响,通常要对观测系统照明特性进行定性与定量分析。对于简单地质模型,可以使用覆盖次数、炮检距及方位角分布统计特征来描述地下目标照明特性。对于复杂地质模型,则需要借助于先进的地震波模拟方法计算波场动力学信息,在此基础上提取观测系统照明属性。例如,在基于波动方程正演的照明属性分析过程中,可以先计算波场振幅快照,在此基础上提取地下目标点的能量强度作为观测系统特性评价的依据。
2、在理论模型及实际介质中传播的地震波振幅均易受到几何扩散、非弹性吸收衰减、反射与透射等诸多因素的影响。随着地震波传播距离及时间增加,几何扩散与非弹性衰减对地震波场振幅及能量影响明显。地震勘探通常是对感兴趣的目标开展针对性的采集、处理参数优化与解释。常规地震资料预处理环节可以通过真振幅恢复处理压制几何扩散、非弹性吸收衰减效应对地震振幅影响,对反射系数进行正确成像。常规照明属性计算过程中通常难以区分几何扩散、非弹性吸收衰减、反射与透射等不同因素对地震照明属性影响。上述情况导致面向深层目标的地震照明分析过程中利用照明属性对地震观测系统评价困难。在面向目标的复杂构造与岩性勘探过程中,如何提取更为敏感与合理的照明属性,指导地震资料采集与处理,是当前地震勘探面临的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种地震采集观测系统照明属性计算方法及系统,基于速度与密度模型,考虑实际地震传播过程中几何扩散及非弹性吸收衰减对深层目标地震波场及照明属性的影响,进一步提高深层目标照明属性敏感性,以解决上述技术问题。
2、本发明提供了一种地震采集观测系统照明属性计算方法,包括如下步骤:
3、步骤1,获取正演模型、观测系统参数及子波参数;其中,所述正演模型为规则网格离散化速度与密度模型,所述观测系统参数包括所有炮点、检波点及炮点与检波点相对位置关系信息,所述子波为按照时间均匀采样的振幅值;
4、步骤2,获取正演时间参数,采用变密度介质一阶速度-应力格式波动方程进行有限差分法数值模拟,求解离散化波场快照;
5、步骤3,对于每个时刻的波场快照,计算用于提取照明属性的比例调节波场;
6、步骤4,根据步骤3计算得到的比例调节波场,计算单炮照明属性。
7、进一步地,步骤2中所述正演时间参数包括计算时间步长dt、最大采样时刻tmax以及正演波场快照保存时刻ti;所述离散化波场快照为p(s,r,ti),其中s为炮点坐标矢量,r为模型网格坐标矢量,ti为快照对应离散化时刻,满足0≤ti≤tmax且采用等间隔的离散采样时刻。
8、进一步地,步骤3中对于每个时刻ti的波场快照p(s,r,ti),其对应比例调节波场计算公式为:
9、
10、其中,a(s,r,ti)为比例调节波场,α为球面扩散与非弹性吸收衰减综合补偿因子,取值范围在0-10之间。
11、进一步地,步骤4中炮照明属性的计算公式为:
12、
13、其中,e(s,r)为照明属性,∑为求和符号。
14、本发明还提供了一种地震采集观测系统照明属性计算系统,包括照明属性计算模块,所述照明属性计算模块用于执行所述一种地震采集观测系统照明属性计算方法。
15、本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现所述一种地震采集观测系统照明属性计算方法。
16、本发明还提供了一种电子设备,包括:
17、存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行所述的一种地震采集观测系统照明属性计算方法。
18、借由上述方案,通过地震采集观测系统照明属性计算方法及系统,考虑实际地震波传播几何扩散及非弹性吸收衰减对地震振幅的影响,通过引入补偿因子可以同时校正几何扩散及非弹性吸收衰减效应对深层照明属性提取与分析的影响,更好的满足深层弱信号照明属性分析需要。
19、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
1.一种地震采集观测系统照明属性计算方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的地震采集观测系统照明属性计算方法,其特征在于,步骤2中所述正演时间参数包括计算时间步长dt、最大采样时刻tmax以及正演波场快照保存时刻ti;所述离散化波场快照为p(s,r,ti),其中s为炮点坐标矢量,r为模型网格坐标矢量,ti为快照对应离散化时刻,满足0≤ti≤tmax且采用等间隔的离散采样时刻。
3.根据权利要求2所述的地震采集观测系统照明属性计算方法,其特征在于,步骤3中对于每个时刻ti的波场快照p(s,r,ti),其对应比例调节波场计算公式为:
4.根据权利要求3所述的地震采集观测系统照明属性计算方法,其特征在于,步骤4中炮照明属性的计算公式为:
5.一种地震采集观测系统照明属性计算系统,其特征在于,包括照明属性计算模块,所述照明属性计算模块用于执行权利要求1至4任一项所述一种地震采集观测系统照明属性计算方法。
6.一种非暂态计算机可读存储介质,其特征在于,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述一种地震采集观测系统照明属性计算方法。
7.一种电子设备,其特征在于,包括: