提高OBC覆盖次数计算精度的新方法.pdf

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1、第51卷第2期石油物探Vol_51，No．22012年3月GEOPHYSICALPROSPECTINGFORPE_rR0LEUMMar．，2012文章编号：1000—1441(2012)02—0184—07提高OBC覆盖次数计算精度的新方法许银坡，蒋先艺(中国石油集团东方地球物理公司物探技术研究中心，河北涿州072751)摘要：在海上OBC地震勘探中，OBC面元覆盖次数除了受目的层深度、速度的影响，还受到海水深度、速度等参数的影响。为此，运用Snell定律建立了两层水平反射界面模型的OBC反射点坐标四次方程，严格地推导出与海水速度

2、和深度、目的层速度和深度以及炮检距有关的反射点位置的解析解，根据不同的实际情况确定了符合条件的解析表达式，给出了能适用于海水深度变化和目的层速度变化，提高OBC面元覆盖次数计算速度和精度的新方法。模型试算和实际应用结果证明了该方法的有效性和必要性。关键词：覆盖次数；解析解；反射点；迭代法；二分法DOI：10．3969／j．issrL1000—1441．2012．02．012中图分类号：P631．4文献标识码：AOBC地震勘探采用超长排列地震作业，观测于求解OBC反射点的坐标，因为海水深度和目的系统的方位角和偏移距分布广且均匀，不受

3、海上障层深度的关系不能确定，在不同的条件下需要使用碍物(钻井平台等)的影响，在海洋石油勘探开发中不同的表达式，增加了求解反射点位置的难度。我发挥了重要作用l1]。在北海海域，OBC地震勘探们根据Snell定律和文献[6—8]求转换点坐标的水深在400m以内，但随着石油工业的发展，近年思想，在两层水平反射界面上建立了与海水深度和来在西非、巴西外海及墨西哥湾开始采油，水深均速度、炮检距、目的层深度和速度有关的反射点坐在300～3000m口]，深海石油勘探开发对OBC标四次方程，求解了四次方程的根[9，确定并严采集技术和后勤保障等方面提

4、出了更高的要求[4_。格证明了不同条件下反射点坐标的唯一解析解，使Lawton等[5]就水深对OBC地震勘探的影响做过计算覆盖次数的速度和精度都得到了较大的提高。全面的分析，结果表明：当水深较浅时，可近似认为检波点和炮点在同一水平面上，观测系统面元属性1理论与方法是均匀的，覆盖次数的计算是准确的，数据处理中进行简单的水深校正即可。但当海底较深时，特别两层水平层状介质模型如图1所示，图1中是海水深度不断变化时，炮点和检波点不能看成是S(O，0)为炮点，R(r，h)为检波点，^为海水深在同一个水平面上，此时得到的面元属性变得不均度，为

5、海水速度，hz为目的层深度，"02为目的层匀，难以精确地确定目的层反射点位置，计算的面速度，r为炮检距，P(z，h)为入射线与海底的交，—L、元覆盖次数不准确。此外，在海上OBC地震勘探点，0(，+z)为目的层上的反射点，即所要中，一炮有上千个检波点接收，一个工区有上万炮，、，求的反射点的位置，a为射线的入射角，为射线的需要计算的反射点位置有几亿个，计算量非常庞折射角。这里的已知条件是h，h，，V2，r以及大，因此，如何提高目的层面元覆盖次数的计算精S(0，0)和R(r，h1)的坐标。度和速度是人们关注的焦点。根据海水深度、海水速

6、度、目的层深度、目的层现有的计算OBC反射点位置的方法有二分法速度、炮检距、炮点和检波点坐标，采用文献[6]的和迭代法两种。二分法速度慢，往往需要1O次以方法将求解目的层反射点位置的问题转化为求解上才能找到反射点的大概位置；迭代法对初值有依一个数学方程的问题，即：赖性，不同的初值可能会得出不同的解，并且不一定收敛，应用中往往由于无法给出符合条件的初始z4+船。+bx。+∞+d一0(1)值而取炮、检点的中点为初始位置，最终有可能得到无效的反射点位置，甚至无法确定反射点位置。牧稿日期：2Oll一05—20；改回日期：2Oll一11—1

7、6。文献[6—8]通过建立转换波方程求解转换点坐标，作者简介：许银坡(1979一)，男，硕士，现主要从事地震采集方法研确立了唯一的解析表达式，但是该方法不能直接用究工作。第2期许银坡等．提高OBC覆盖次数计算精度的新方法185式中：(丢一c)-4(1以2—6+)({2一)===0c4，口一一2r将其化为关于t的方程，即6一堕二篆一it。一。+(ac一4d)t一以d+4bd—C一0(5)由于2}}(2)一4d一0C一———{一啦一盘。q-4M—c2一一22一一；(5)式可化为对于上述高次方程，利用一般的方法求解不仅t。一bt。一口d

8、+4bd—C。一0(7)非常复杂，而且不能判断出符合实际物理意义的令解。在此我们首先将方程(1)化解为一元三次方A—b0程，然后利用一元三次方程的解求出方程(1)的解，B一～9(一＆d+4bd—f)(8)最后根据地震波反射原理确定方程(1)的唯一解