一種優(yōu)化氣槍陣列的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種優(yōu)化氣槍陣列的方法和裝置，包括：初始化氣槍陣列的所有粒子的參數(shù)；根據(jù)初始化的參數(shù)計(jì)算所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波；根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波計(jì)算氣泡比和/或峰峰值；根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的氣泡比和/或峰峰值更新所有粒子的狀態(tài)向量，繼續(xù)計(jì)算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計(jì)算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計(jì)算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預(yù)設(shè)閾值；從迭代結(jié)果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優(yōu)氣槍陣列。本發(fā)明能夠自動(dòng)優(yōu)化氣槍陣列，工作量小，效率高。
【專利說明】一種優(yōu)化氣槍陣列的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海洋石油地球物理勘探領(lǐng)域，尤指一種優(yōu)化氣槍陣列的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 氣槍陣列因?yàn)榄h(huán)保，穩(wěn)定等特點(diǎn)在海洋資源勘探中得到了廣泛應(yīng)用。氣槍陣列的 遠(yuǎn)場壓力子波是考察氣槍陣列優(yōu)劣的重要指標(biāo)，同時(shí)氣槍陣列的遠(yuǎn)場壓力子波也是后續(xù)地 震資料處理的重要參數(shù)之一。例如，海上地震勘探大多使用氣槍或氣槍陣列作為震源激發(fā) 地震波，而氣槍陣列的遠(yuǎn)場子波的氣泡比越大，其激發(fā)的地震波的低頻信號(hào)越強(qiáng)。在氣槍設(shè) 計(jì)過程中，由于氣槍陣列由多槍組合而成，根據(jù)勘探目的的需要往往需要將不同容積的氣 槍參與到組合中。
[0003] 現(xiàn)有的優(yōu)化氣槍陣列的方法是：首先，將不同容積的氣槍在氣槍陣列中布局好后， 根據(jù)油氣地球物理服務(wù)公司（PGS，Petroleum Geo-Services)開發(fā)的Nucleus軟件對布局 好的氣槍陣列進(jìn)行模擬仿真得到該氣槍陣列對應(yīng)的遠(yuǎn)場壓力子波，根據(jù)得到的遠(yuǎn)場壓力子 波計(jì)算氣泡比和/或峰峰值；其次，改變氣槍陣列的布局重復(fù)進(jìn)行模擬仿真，直到得到所有 可能的氣槍陣列的布局對應(yīng)的遠(yuǎn)場壓力子波的氣泡比和/或峰峰值；最后，從得到的所有 遠(yuǎn)場壓力子波中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的遠(yuǎn)場壓力子波對應(yīng)的氣槍陣列即為最優(yōu) 的氣槍陣列。
[0004] 現(xiàn)有的優(yōu)化氣槍陣列的方法要得到滿足要求的最優(yōu)的氣槍陣列必須遍歷由所有 氣槍種類構(gòu)成的所有組合，工作量較大，效率較低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種優(yōu)化氣槍陣列的方法和裝置，能夠提高優(yōu) 化氣槍陣列的效率。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種優(yōu)化氣槍陣列的方法，包括：
[0007] 初始化氣槍陣列的所有粒子的參數(shù)；
[0008] 根據(jù)初始化的參數(shù)計(jì)算所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波；
[0009] 根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波計(jì)算氣泡比和/或峰峰值；
[0010] 根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的氣泡比和/或峰峰值更新所有粒子的狀態(tài)向量，繼續(xù) 計(jì)算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計(jì)算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計(jì) 算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預(yù)設(shè)閾值；
[0011] 從迭代結(jié)果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優(yōu)氣槍陣列。
[0012] 優(yōu)選地，所述粒子的參數(shù)至少包括：氣槍數(shù)目、粒子數(shù)、每個(gè)粒子的狀態(tài)向量，每個(gè) 粒子的初始速度；
[0013] 所述每個(gè)粒子的狀態(tài)向量是由所述氣槍陣列中所有氣槍的三維空間坐標(biāo)位置、壓 力和氣泡體積等效容積構(gòu)成的多維空間向量。
[0014] 優(yōu)選地，根據(jù)所述初始化的參數(shù)采用Ziolkowski模型計(jì)算所述所有粒子的遠(yuǎn)場
【權(quán)利要求】
1. 一種優(yōu)化氣槍陣列的方法，其特征在于，包括： 初始化氣槍陣列的所有粒子的參數(shù)； 根據(jù)初始化的參數(shù)計(jì)算所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波； 根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波計(jì)算氣泡比和/或峰峰值； 根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的氣泡比和/或峰峰值更新所有粒子的狀態(tài)向量，繼續(xù)計(jì)算 更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計(jì)算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計(jì)算得 到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預(yù)設(shè)閾值； 從迭代結(jié)果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優(yōu)氣槍陣列。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述粒子的參數(shù)至少包括：氣槍數(shù)目、粒 子數(shù)、每個(gè)粒子的狀態(tài)向量，每個(gè)粒子的初始速度； 所述每個(gè)粒子的狀態(tài)向量是由所述氣槍陣列中所有氣槍的三維空間坐標(biāo)位置、壓力和 氣泡體積等效容積構(gòu)成的多維空間向量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述初始化的參數(shù)采用Ziolkowski 模型計(jì)算所述所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，
其中，X' 1(1為更新后的粒子的狀態(tài)向量，xids更新前的粒子的狀態(tài)向量，V id為更 新后的粒子的速度，vid為更新前的粒子的速度，W為權(quán)重因子，Cl和c2為學(xué)習(xí)因子，^和r 2 為[〇，1]范圍內(nèi)的均勻隨機(jī)數(shù)，Pid為上一次迭代過程中氣泡比和/或峰峰值最大的粒子的 狀態(tài)向量，P gd為整個(gè)粒子群迄今為止氣泡比和/或峰峰值最大的粒子的狀態(tài)向量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1?10任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，初始化后的所有粒子的同 一參數(shù)的所有取值滿足正態(tài)分布。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，根據(jù)公式A = Ad+adrandnl初始化所述 粒子的參數(shù)中的優(yōu)化參數(shù)； 其中，A為所有氣槍的三維空間坐標(biāo)位置，壓力，氣泡體積等效容積中的任何一個(gè)的初 始值，A。為A的取值范圍的最大值和最小值的平均值，a(l為A變化的梯度值，randnl為符合 正態(tài)分布，在[-1，1]范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，根據(jù)公式v = bdrandn〗初始化所述粒 子的速度，其中，v為粒子的初始速度，k為粒子的速度變化的梯度值，randn2為符合正態(tài) 分布，在[-1，1]范圍內(nèi)的隨機(jī)數(shù)。
14. 一種優(yōu)化氣槍陣列的裝置，其特征在于，至少包括： 初始化模塊，用于初始化氣槍陣列的所有粒子的參數(shù)； 計(jì)算模塊，用于根據(jù)初始化的參數(shù)計(jì)算所有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波；根據(jù)計(jì)算得到的所 有粒子的遠(yuǎn)場壓力子波計(jì)算氣泡比和/或峰峰值；根據(jù)計(jì)算得到的所有粒子的氣泡比和/ 或峰峰值更新所有粒子的狀態(tài)向量，繼續(xù)計(jì)算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計(jì)算得 到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計(jì)算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預(yù) 設(shè)閾值； 選擇模塊，用于從迭代結(jié)果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優(yōu)氣槍陣 列。
【文檔編號(hào)】G01V1/133GK104062678SQ201410300715
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】李艷青, 張阿漫, 王子秋, 葉亞龍, 唐進(jìn), 鄧勇, 劉旭明 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司
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