垂直地震剖面采集中的数据处理方法及装置

摘要

本申请实施例提供了一种垂直地震剖面采集中的数据处理方法及装置，其中，垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，由同一定位系统统一授时，该方法包括：获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标；根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标；并根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号；将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头。本申请实施例可提高VSP采集效率。

说明书

技术领域

本申请涉及垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling，简称VSP)数据采集技术领域，尤其是涉及一种垂直地震剖面采集中的数据处理方法及装置。

背景技术

VSP是一种地震观测方法。它是与通常地面观测的地震剖面相对应的。地面观测的地震剖面是在地表附近的一些点上激发地震波，同时在沿地面测线布置的一些检波点上进行观测；VSP也是在地表附近的一些点上激发地震波，但它是在沿钻井不同深度布置的一些检波点上进行观测的，即在井中观测地震波场。

VSP采集至关重要的一点就是要保证炮点和记录记录文件之间的一一对应。目前通常情况下，在采集过程中既要手动的将每一炮的桩号信息(必要情况下也包括坐标信息)输入采集仪器，从而记录在数据中；又要手抄一份炮点和记录记录文件号之间的对应关系记录，也就是我们常说的手写班报，达到相互应证，以最大限度的减少这种误差。这样每炮的采集时间除了正常的仪器记录时间外，很大的一部分时间浪费在这种核对上，严重影响了VSP采集效率，并且很容易出错，特别是连续激发时频繁的进行数据录入更容易出现错误。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种垂直地震剖面采集中的数据处理方法及装置，以提高VSP采集效率。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，由同一定位系统统一授时，该方法包括：

获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标；

根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标；并根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号；

将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标，包括：

确定所述平面坐标分别与所述观测系统中各个设定激发点的空间坐标之间的水平距离，构成水平距离集合；

确定所述水平距离集合中小于预设距离阈值的水平距离；

将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的空间坐标，确定为所述当前激发点的空间坐标；并将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的桩号，确定为所述当前激发点的桩号。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述确定所述水平距离集合中小于预设距离阈值的水平距离，包括：

从水平距离集合中选出一个水平距离；

在水平面内，判断所述平面坐标是否位于以所述选出的水平距离所对应设定激发点为圆心，以指定长为半径的圆内。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述指定长为所述观测系统中的道距的一半。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号，包括：

确定所述激发时间分别与所述采集系统中各记录文件的记录时间之间的时差，构成时差集合；

确定所述时差集合中小于预设时差阈值的时差；

将小于所述时差阈值的时差所对应记录文件的文件号，确定为与所述激发时间对应的记录文件的文件号。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述时差阈值为所述观测系统中的记录长度。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，所述记录文件的存储格式包括SEG-Y格式。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，还包括：

根据所述采集系统中各个记录文件的文件头的特定字节，判断采集系统的定位装置是否工作正常。

另一方面，本申请实施例还提供了一种垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，由同一定位系统统一授时，该装置包括：

数据获取模块，用于获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标；

信息匹配模块，用于根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标；并根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号；

数据写入模块，用于将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标，包括：

确定所述平面坐标分别与所述观测系统中各个设定激发点的空间坐标之间的水平距离，构成水平距离集合；

确定所述水平距离集合中小于预设距离阈值的水平距离；

将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的空间坐标，确定为所述当前激发点的空间坐标；并将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的桩号，确定为所述当前激发点的桩号。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述确定所述水平距离集合中小于预设距离阈值的水平距离，包括：

从水平距离集合中选出一个水平距离；

在水平面内，判断所述平面坐标是否位于以所述选出的水平距离所对应设定激发点为圆心，以指定长为半径的圆内。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述指定长为所述观测系统中的道距的一半。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号，包括：

确定所述激发时间分别与所述采集系统中各记录文件的记录时间之间的时差，构成时差集合；

确定所述时差集合中小于预设时差阈值的时差；

将小于所述时差阈值的时差所对应记录文件的文件号，确定为与所述激发时间对应的记录文件的文件号。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述时差阈值为所述观测系统中的记录长度。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述记录文件的存储格式包括SEG-Y格式。

本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，还包括：

状态判断模块，用于根据所述采集系统中各个记录文件的文件头的特定字节，判断采集系统的定位装置是否工作正常。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例中预先将垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，由同一定位系统统一授时。在此基础上，获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标；根据平面坐标以及预设的观测系统，获取当前激发点的桩号和空间坐标；并根据激发时间及采集系统中各记录文件的记录时间，获取与激发时间对应的记录文件的文件号，从而自动完成炮点和记录文件之间的匹配，因而相对于现有技术，本申请实施例提高了VSP采集效率和准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本申请一实施例中垂直地震剖面采集中的数据处理方法的流程图；

图2为本申请一实施例中震源箱体原始激发状态报告的部分截图；

图3为本申请一实施例中整理后的激发状态报告的部分截图；

图4为本申请一实施例中判断平面坐标与空间坐标之间的水平距离是否满足预设要求示意图；

图5为本申请一实施例中匹配后的激发点的桩号、激发位置、激发时间等信息部分截图；

图6为本申请一实施例中匹配后的文件号、激发点桩号、激发位置等信息部分截图；

图7为本申请一实施例中垂直地震剖面采集中的数据处理装置的结构框图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本申请一个实施例中，垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，可由同一定位系统统一授时。具体而言，可在硬件上为采集系统和激发源配备定位装置，所述定位装置例如可以为全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)的探头等，并将采集系统的记录时间以及激发源的记录时间，均设置为协调世界时(Universal TimeCoordinated，简称UTM)，以便于与定位系统(例如GPS)的UTM时间相对应；然后在采集前进行定位系统时钟校正。

在此基础上，参考图1所示，本申请实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理方法，可以包括：

S101、获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标。

本申请实施例中，利用激发源配置的定位装置可以获取定位系统授时下，当前激发点的激发时间和平面坐标(即大地经纬度)。

地球物理勘探中使用的激发源一般有很多种，在陆上采集主要使用的是可控震源和炸药震源，由于环保等原因，可控震源将使用的越来越广泛，在此以可控震源为例。可控震源每次激发后会形成一个报告，用来记录该次激发时震源的状态，由于使用的震源箱体不同，其报告格式可能有所不同，但是利用震源处理程序总可以得到激发点处的平面坐标和桩号信息，如图2和图3所示。

S102、根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标；并根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号。

在地震勘探中，观测系统预先设定了激发点与接收排列的空间位置关系。一般的，观测系统可以包括面元大小、测线方位、覆盖次数、接收线距、接收点距、炮点距、炮线距、采样率、记录长度等参数。其中，激发点的桩号表明了激发点的具体位置；由于野外施工时测线数量往往不止一个，为了便于区分，将桩号拆分成线号和点号两部分；线号表示该激发点所属的测线；点号表示该激发点在该测线上的位置。

因此，观测系统当观测系统确定后，观测系统中的各个激发点和接收点位置就确定了，所以根据预设的观测系统，当给定一个大致的坐标(即激发源处的定位装置采集的当前激发点的平面坐标)后可以获取当前激发点的桩号和空间坐标(即大地经度、大地纬度和大地高程)。一般的，通过定位装置获得的坐标与根据观测系统获得的坐标可能会存在一定的误差，但是该误差的范围通常最大在几米的范围内，而观测系统的道距、线距往往在数十米，因此可以准确的计算出桩号，如图4所示。

在本申请一实施例中，所述根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标，可以包括如下步骤：

首先，确定所述平面坐标分别与所述观测系统中各个设定激发点的空间坐标之间的水平距离，构成水平距离集合。

其次，确定所述水平距离集合中小于预设距离阈值的水平距离。具体的，例如可以从水平距离集合中选出一个水平距离；然后在水平面内，判断所述平面坐标是否位于以所述选出的水平距离所对应设定激发点为圆心，以指定长为半径的圆内。其中，所述指定长例如可以为所述观测系统中的道距的一半。

然后，将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的空间坐标，确定为所述当前激发点的空间坐标；并将小于所述距离阈值的水平距离所对应设定激发点的桩号，确定为所述当前激发点的桩号。

在地震勘探中，采集系统记录的文件有很多格式，不论哪种格式总是会将其形成的时间(开始记录的时间)保存在数据道头内，其中SEG-Y(Society of ExplorationGeophysicists，勘探地球物理学家协会)是比较通用的一种，这样通过SEG-Y数据道头的读取可以获取记录文件的记录时间。

因此，在给定一个激发时间后可以通过搜索确认采集系统在该激发时间点是否有对应的文件记录。一般的，通过定位装置获得的时间与采集系统所记录的记录文件的时间可能会存在一定的误差，但是该误差的范围通常最大在毫秒(ms)级的范围内，而记录长度往往在数秒(s)，因此可以准确的获取文件号。

在本申请一实施例中，所述根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号，可以包括如下步骤：

首先，确定所述激发时间分别与所述采集系统中各记录文件的记录时间之间的时差，构成时差集合。

其次，确定所述时差集合中小于预设时差阈值的时差。其中，所述时差阈值例如可以为所述观测系统中的记录长度。

然后，将小于所述时差阈值的时差所对应记录文件的文件号，确定为与所述激发时间对应的记录文件的文件号。

S103、将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头。

在本申请一实施例中，将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头后，就实现了当前炮点(激发位置)的桩号、坐标和文件号自动匹配。基于这样的方式，最终就可以实现所有炮点的桩号、坐标和文件号自动匹配。

本申请一个示例性实施例中，例如图4所示，这里以2D(二维)观测的一条Walkaway-VSP测线为例，其中A、B为测线L1上的两个炮点，其桩号分别为1010、1011，根据观测系统可以确定A点的空间坐标，以及A、B两个炮点间的距离(道距)，这里假设为50m；若通过GPS获得平面坐标点为A’，由于A’在以A为圆心，以25m(道距的一半)为半径的圆内，因此可以把A’视为A，这样A’的实际桩号也就是1010了，很显然根据该桩号就可以得到A点的空间坐标，这样炮点(激发位置)的桩号、坐标和激发时间就是唯一的了(如图5所示)。然后根据A’的激发时间和采集系统生成的记录文件的记录时间可以得到该时间下的具体文件号，这样炮点(激发位置)的桩号、坐标和文件号就是唯一的了(如图6所示)。此时，就自动完成炮点和记录文件之间的匹配。

在本申请一个示例性实施例中，假设激发源为可控震源，记录时间为6s，扫描时间为16s，则每炮的时间为22(6+16)s，理论情况60*60/22＝163炮/小时，在主动激发采集时还存在一个操作员点击确认的过程，按3s计，仍可达到144炮/小时；如果不采用该方法，除记录操作所需的25s外，还需要进行桩号的相互确认、录入，至少需要10s以上的时间，则效率最多为102炮/小时。可见使用本申请实施例的方法后，VSP野外采集效率的提高至少在(144-102)/102＝41％以上，同时该过程全部由程序自动完成，极大的避免了手动核对的出错率。

本申请其他实施例中，可以根据所述采集系统中各个记录文件的文件头的特定字节，判断采集系统的定位装置是否工作正常。例如WaveControl采集系统，可以根据文件头中的第167-168字节所记载的信息判断WaveControl系统的定位装置是否工作正常。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

参考图7所示，为本申请一实施例的垂直地震剖面采集中的数据处理装置，所述垂直地震剖面采集所用的采集系统及激发源，由同一定位系统统一授时，该装置可以包括：

数据获取模块71，可以用于获取所述激发源处的定位装置采集的当前激发点的激发时间和平面坐标；

信息匹配模块72，可以用于根据所述平面坐标以及预设的观测系统，获取所述当前激发点的桩号和空间坐标；并根据所述激发时间及所述采集系统中各记录文件的记录时间，获取与所述激发时间对应的记录文件的文件号；

数据写入模块73，可以用于将所述桩号和所述空间坐标写入与所述文件号对应的记录文件的文件头。

继续参考图7所示，在本申请另一实施例中，上述垂直地震剖面采集中的数据处理装置还可以包括：

状态判断模块74，可以用于根据所述采集系统中各个记录文件的文件头的特定字节，判断采集系统的定位装置是否工作正常。

本申请实施例的装置与上述实施例的方法对应，因此，有关于本申请的装置细节，请参见上述实施例的方法，在此不再赘述。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。