確定背景炮的方法和裝置與流程
2023-04-27 09:01:42 3
本發明涉及石油勘探技術領域，特別涉及一種確定背景炮的方法和裝置。
背景技術：
背景炮記錄一般只是記錄噪聲的分布情況，並沒有記錄地下反射的信息。在複雜的山地採集或者噪聲幹擾比較大的地區，採集過程中為了避開噪聲較大的時段，一般事先需要進行背景炮測試。在地震採集實時監控過程中，背景炮往往和正常炮一起監控，因此，如何將背景炮識別出來，也是地震採集監控中關鍵的技術問題。
在野外地震資料採集過程中，經常會採集到背景炮的情況。因此，對當天的放炮所得的單炮記錄及時進行檢查並初步處理，實施現場質量監控較為重要。數據現場處理作為地震數據採集質量監控的有效環節，其技術手段的好壞會直接關係到地震採集質量的高低。
目前，常用的識別背景炮的方式是通過人工列印回放記錄的方式來識別背景炮。該方法不僅耗時、耗力，而且不經濟。且在實際的應用過程中，難以滿足快速查找的需要。在海量地震數據檢查過程中，質控人員需要對每一炮進行複查，這難免會出現疏漏，同時，在三維多排列中將每一個排列接收的地震數據放大，這可能會造成失真。
進一步的，隨著地震勘探能力的逐步提升和近地表地球物理技術在工程領域研究的不斷深入，使得地震資料採集在複雜地表條件下得以開展。在複雜地表條件下的野外採集過程中，在提高野外資料採集技術方法和加強野外施工質量管理的同時，還需要通過有效的監控手段來保證採集得到的野外資料的質量，其中，背景炮的自動識別就是其中一個重要的技術環節。
針對如何有效確定背景炮，目前尚未提出有效的解決方案。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種確定背景炮的方法，以達到準確識別背景炮的目的，該方法包括：
獲取待測單炮的地震數據；
從所述地震數據中選取近排列數據；
確定所述近排列數據中各道的理論初至時間；
根據所述各道的理論初至時間確定各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點；
根據所述各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點和樣點的總數，確定各道的能量值；
根據各道的能量大小比較及佔近排列數據總道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮。
在一個實施方式中，從所述地震數據中選取近排列數據；包括：
在所述地震數據為二維地震數據的情況下，將所述地震數據作為所述近排列數據；
在所述地震數據為三維地震數據的情況下，將離炮點最近的接收線所接收到的地震數據作為所述近排列數據。
在一個實施方式中，確定所述近排列數據中各道的理論初至時間，包括：
按照以下公式確定所述近排列數據中各道的理論初至時間：
ti＝t0+xi/v
其中，ti表示第i道的理論初至時間，xi表示第i道的炮檢距，v表示預先設置的速度，t0表示預先設定的時間。
在一個實施方式中，根據所述各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點和樣點的總數，確定各道的能量值，包括；
將各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點定義為temp；
計算各道從第0個樣點至第temp個樣點之間的能量值，作為第一能量值；
計算各道從第temp個樣點至第2temp個樣點之間的能量值，作為第二能量值；
相應的，根據各道的能量大小比較及佔近排列數據總道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮包括：根據各道的第一能量值和第二能量值之間的大小關係及佔近排列道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮。
在一個實施方式中，按照以下公式計算能量值：
其中，E表示能量值，N表示樣點的個數，ai表示第i個樣點的樣點值。
在一個實施方式中，根據各道的第一能量值和第二能量值之間的大小關係及佔近排列道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮，包括：
在第二能量值大於第一能量值的道數佔近排列的總道數的比例大於預設比例的情況下，確定所述待測單炮不是背景炮；
在第二能量值大於第一能量值的道數佔近排列的總道數的比例小於等於預設比例的情況下，確定所述待測單炮是背景炮。
在一個實施方式中，所述預設比例為95％。
本發明實施例還提供了一種確定背景炮的裝置，以達到準確識別背景炮的目的，該裝置包括：
獲取模塊，用於獲取待測單炮的地震數據；
選取模塊，用於從所述地震數據中選取近排列數據；
第一確定模塊，用於確定所述近排列數據中各道的理論初至時間；
第二確定模塊，用於根據所述各道的理論初至時間確定各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點；
第三確定模塊，用於根據所述各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點值和樣點的總數，確定各道的能量值；
第四確定模塊，用於根據各道的能量大小比較及佔近排列數據總道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮。
在一個實施方式中，所述選取模塊具體用於在所述地震數據為二維地震數據的情況下，將所述地震數據作為所述近排列數據；在所述地震數據為三維地震數據的情況下，將離炮點最近的接收線所接收到的地震數據作為所述近排列數據。
在一個實施方式中，所述第一確定模塊具體用於按照以下公式確定所述近排列數據中各道的理論初至時間：
ti＝t0+xi/v
其中，ti表示第i道的理論初至時間，xi表示第i道的炮檢距，v表示預先設置的速度，t0表示預先設定的時間。
在本發明實施例中，通過確定各道的理論初至，以及各個理論初至前後的能量值來進行背景炮的識別，可以有效解決現有的通過列印回放記錄監視以確定背景炮而導致的耗時和效率低下的技術問題，達到了方便快速識別出背景炮的技術效果。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，並不構成對本發明的限定。在附圖中：
圖1是根據本發明實施例的確定背景炮的方法的流程圖；
圖2是根據本發明實施例識別出的背景炮示意圖；
圖3是根據本發明實施例識別出的正常炮示意圖；
圖4是根據本發明實施例的確定背景炮的裝置的結構框圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施方式和附圖，對本發明做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施方式及其說明用於解釋本發明，但並不作為對本發明的限定。
在本發明實施例中，提供了一種確定背景炮的方法，如圖1所示，可以包括以下步驟：
步驟101：獲取待測單炮的地震數據；
該待測單炮的地震數據可以是原始地震反射地震記錄，可以是通過野外採集的方式獲取的。
步驟102：從所述地震數據中選取近排列數據；
如果是二維線，就只有一個排列，因此，不需要選取近排列數據，直接地震數據就可以作為近排列數據。如果是三維測線，那麼就選取離點線最近的接收線所得的地震數據作為近排列數據。在一個實施方式，可以是按照以下方式選取近排列數據的，先判斷地震數據是二維地震數據還是三維地震數據，如果地震數據為二維地震數據，那麼將所述地震數據作為所述近排列數據；如果地震數據為三維地震數據，那麼可以將離點線最近的接收線所得的地震數據作為近排列數據。
在實現的時候，可以選取含有n道近排列地震單炮記錄的地震剖面作為近排列數據參與後續的計算和處理。
步驟103：確定所述近排列數據中各道的理論初至時間；
在實現的時候，可以採用人工交互的方式確定各道的理論初至時間，哭啼的，可以按照如下步驟確定理論初至時間：
S1：人工設定速度和t0時間；
S2：按照以下公式確定近排列數據中各道的理論初至時間：
ti＝t0+xi/v
其中，ti表示第i道的理論初至時間，xi表示第i道的炮檢距，v表示預先設置的速度，t0表示預先設定的時間。其中，炮檢距表示炮點到檢波點的距離，可以通過SPS中坐標信息計算得到。
步驟104：根據所述各道的理論初至時間確定各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點；
根據確定的理論初至時間，就可以對應到相應的樣點處。
步驟105：根據所述各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點和樣點的總數，確定各道的能量值；
在確定割刀的能量值的時候，可以是確定0到李林初至時間所對應的樣點(假設為第temp個樣點)的能量，以及，從第temp個樣點到第2temp個樣點之間的能量。
具體地，可以通過以下步驟確定各道的能量值：
S1：將各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點定義為temp；
S2：計算各道從第0個樣點至第temp個樣點之間的能量值，作為第一能量值；
S3：計算各道從第temp個樣點至第2temp個樣點之間的能量值，作為第二能量值。
上述能量值的計算可以是按照以下公式進行的：
其中，E表示能量值，N表示樣點的個數，ai表示第i個樣點的樣點值。
步驟106：根據各道的能量大小比較及佔近排列數據總道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮。
具體地，可以根據各道的第一能量值和第二能量值之間的大小關係，確定所述待測單炮是否為背景炮，例如，在第二能量值大於第一能量值的道數佔總道數的比例大於預設比例的情況下，確定所述待測單炮不是背景炮；在第二能量值大於第一能量值的道數佔總道數的比例小於等於預設比例的情況下，確定所述待測單炮是背景炮。
上述預設比例可以設置為95％。
如圖2所示，為通過上述方法監測到的背景炮，其中線的位置表示理論初至時間，如圖3所示，為通過上述方法監測到的正常炮。
下面結合一具體實施例對上述確定背景炮的方法進行說明，然而，值得注意的是，該具體實施例僅是為了更好地說明本申請，並不構成對本申請的不當限定。
在本例中，提供了一種背景炮識別方法，可以包括以下步驟：
S1：讀取野外採集到的單炮地震數據；
S2：如果單炮數據為三維數據，則選取該炮的近排列數據；
S3：對S2中的數據通過人工交互確定該單炮記錄的理論初至時間。
具體地，可以通過以下步驟確定理論初至時間：
S3-1：人工設定速度v和t0時間；
S3-2：根據t＝t0+xi/v計算得到理論的初至時間。
其中，xi表示該單炮記錄中每一道的炮檢距(炮點到檢波點的距離)，具體地，可以通過SPS中坐標信息計算得到xi；
S4：假設S2中的數據有n道，通過S3中理論初至曲線可以確定其在近排列數據中的位置temp。對於每一道數據，首先，計算0到temp個樣點的能量值E1，再計算temp到2temp個樣點的能量值E2，計算能量的算法如下：
其中，N表示樣點的個數，ai表示第i個樣點的樣點值。
S5：如果E2大於E1的比率佔所有n道的95％以上，則該炮為正常炮，反之為背景炮。
下面結合一具體場景進行說明，可以包括以下步驟：
S1：從採集得到原始地震反射地震記錄中選取含n道近排列地震單炮記錄x(ix,t)的地震剖面，其中，ix＝1,2…n；
S2：通過人工交互的方式確定該單炮記錄的理論初至時間，具體的，可以按照以下步驟確定：
S2-1：人工設定速度v和t0時間；
S2-2：根據t＝t0+xi/v計算得到理論的初至時間。
其中，xi表示該單炮記錄中每一道的炮檢距(炮點到檢波點的距離)，具體地，可以通過SPS中坐標信息計算得到xi；
S3：對每一道，首先計算0到理論初至時間所對應的樣點temp的能量值E1；
S4：對每一道，再計算樣點temp到2temp處的的能量值E2；
S5：對每一道，對E2與E1比較，如果E2大於E1的比率佔所有n道的95％以上，則該炮為正常炮，反之為背景炮。
在上例中，提供了一種背景炮的自動識別方法，在該方法中，通過比較理論初至前後的能量值的大小來確定該炮是否為背景炮，從而有效地提高了野外地震資料採集的質量。該方案適用於野外地震採集中，從而能夠實時地動態監控野外採集時地震資料的品質。同時，也適用於室內地震資料預處理中，能夠自動、快速、精確地識別出背景炮，在油氣勘探、煤田勘探、工程勘探、防震減災等領域具有廣闊的應用前景。
基於同一發明構思，本發明實施例中還提供了一種確定背景炮的裝置，如下面的實施例所述。由於確定背景炮的裝置解決問題的原理與確定背景炮的方法相似，因此確定背景炮的裝置的實施可以參見確定背景炮的方法的實施，重複之處不再贅述。以下所使用的，術語「單元」或者「模塊」可以實現預定功能的軟體和/或硬體的組合。儘管以下實施例所描述的裝置較佳地以軟體來實現，但是硬體，或者軟體和硬體的組合的實現也是可能並被構想的。圖4是本發明實施例的確定背景炮的裝置的一種結構框圖，如圖4所示，可以包括：獲取模塊401、選取模塊402、第一確定模塊403、第二確定模塊404、第三確定模塊405和第四確定模塊406，下面對該結構進行說明。
獲取模塊401，用於獲取待測單炮的地震數據；
選取模塊402，用於從所述地震數據中選取近排列數據；
第一確定模塊403，用於確定所述近排列數據中各道的理論初至時間；
第二確定模塊404，用於根據所述各道的理論初至時間確定各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點；
第三確定模塊405，用於根據所述各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點和樣點的總數，確定各道的能量值；
第四確定模塊406，用於根據各道的能量大小比較及佔近排列數據總道數的比例，確定所述待測單炮是否為背景炮。
在一個實施方式中，選取模塊402具體可以用於在所述地震數據為二維地震數據的情況下，將所述地震數據作為所述近排列數據；在所述地震數據為三維地震數據的情況下，將離炮點最近的接收線所接收到的地震數據作為所述近排列數據。
在一個實施方式中，第一確定模塊403具體可以用於按照以下公式確定所述近排列數據中各道的理論初至時間：
ti＝t0+xi/v
其中，ti表示第i道的理論初至時間，xi表示第i道的炮檢距，v表示預先設置的速度，t0表示預先設定的時間。
在一個實施方式中，第三確定模塊405具體可以將各道在所述近排列數據中的位置所對應的樣點定義為temp；計算各道從第0個樣點至第temp個樣點之間的能量值，作為第一能量值；計算各道從第temp個樣點至第2temp個樣點之間的能量值，作為第二能量值；相應的，第四確定模塊406可以根據各道的第一能量值和第二能量值之間的大小關係，確定所述待測單炮是否為背景炮。
在一個實施方式中，第三確定模塊405具體可以按照以下公式計算能量值：
其中，E表示能量值，N表示樣點的個數，ai表示第i個樣點的樣點值。
在一個實施方式中，第四確定模塊406具體可以在第二能量值大於第一能量值的道數佔總道數的比例大於預設比例的情況下，確定所述待測單炮不是背景炮；在第二能量值大於第一能量值的道數佔總道數的比例小於等於預設比例的情況下，確定所述待測單炮是背景炮。
在一個實施方式中，所述預設比例為95％。
在另外一個實施例中，還提供了一種軟體，該軟體用於執行上述實施例及優選實施方式中描述的技術方案。
在另外一個實施例中，還提供了一種存儲介質，該存儲介質中存儲有上述軟體，該存儲介質包括但不限於：光碟、軟盤、硬碟、可擦寫存儲器等。
從以上的描述中，可以看出，本發明實施例實現了如下技術效果：通過確定各道的理論初至，以及各個理論初至前後的能量值來進行背景炮的識別，可以有效解決現有的通過列印回放記錄監視以確定背景炮而導致的耗時和效率低下的技術問題，達到了方便快速識別出背景炮的技術效果。
顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明實施例的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，並且在某些情況下，可以以不同於此處的順序執行所示出或描述的步驟，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明實施例不限制於任何特定的硬體和軟體結合。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明實施例可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。