一種優化氣槍陣列的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發明提出了一種優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；根據初始化的參數計算所有粒子的遠場壓力子波；根據計算得到的所有粒子的遠場壓力子波計算氣泡比和/或峰峰值；根據計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向量，繼續計算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預設閾值；從迭代結果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優氣槍陣列。本發明能夠自動優化氣槍陣列，工作量小，效率高。
【專利說明】一種優化氣槍陣列的方法和裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及海洋石油地球物理勘探領域，尤指一種優化氣槍陣列的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 氣槍陣列因為環保，穩定等特點在海洋資源勘探中得到了廣泛應用。氣槍陣列的 遠場壓力子波是考察氣槍陣列優劣的重要指標，同時氣槍陣列的遠場壓力子波也是后續地 震資料處理的重要參數之一。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 地震波，而氣槍陣列的遠場子波的氣泡比越大，其激發的地震波的低頻信號越強。在氣槍設 計過程中，由于氣槍陣列由多槍組合而成，根據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] 現有的優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， 根據油氣地球物理服務公司（PGS，Petroleum Geo-Services)開發的Nucleus軟件對布局 好的氣槍陣列進行模擬仿真得到該氣槍陣列對應的遠場壓力子波，根據得到的遠場壓力子 波計算氣泡比和/或峰峰值；其次，改變氣槍陣列的布局重復進行模擬仿真，直到得到所有 可能的氣槍陣列的布局對應的遠場壓力子波的氣泡比和/或峰峰值；最后，從得到的所有 遠場壓力子波中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的遠場壓力子波對應的氣槍陣列即為最優 的氣槍陣列。
[0004] 現有的優化氣槍陣列的方法要得到滿足要求的最優的氣槍陣列必須遍歷由所有 氣槍種類構成的所有組合，工作量較大，效率較低。
【發明內容】
[0005] 為了解決上述問題，本發明提出了一種優化氣槍陣列的方法和裝置，能夠提高優 化氣槍陣列的效率。
[0006] 為了達到上述目的，本發明提出了一種優化氣槍陣列的方法，包括：
[0007] 初始化氣槍陣列的所有粒子的參數；
[0008] 根據初始化的參數計算所有粒子的遠場壓力子波；
[0009] 根據計算得到的所有粒子的遠場壓力子波計算氣泡比和/或峰峰值；
[0010] 根據計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向量，繼續 計算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計 算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預設閾值；
[0011] 從迭代結果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優氣槍陣列。
[0012] 優選地，所述粒子的參數至少包括：氣槍數目、粒子數、每個粒子的狀態向量，每個 粒子的初始速度；
[0013] 所述每個粒子的狀態向量是由所述氣槍陣列中所有氣槍的三維空間坐標位置、壓 力和氣泡體積等效容積構成的多維空間向量。
[0014] 優選地，根據所述初始化的參數采用Ziolkowski模型計算所述所有粒子的遠場
【權利要求】
1. 一種優化氣槍陣列的方法，其特征在于，包括： 初始化氣槍陣列的所有粒子的參數； 根據初始化的參數計算所有粒子的遠場壓力子波； 根據計算得到的所有粒子的遠場壓力子波計算氣泡比和/或峰峰值； 根據計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向量，繼續計算 更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計算得到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計算得 到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預設閾值； 從迭代結果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優氣槍陣列。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述粒子的參數至少包括：氣槍數目、粒 子數、每個粒子的狀態向量，每個粒子的初始速度； 所述每個粒子的狀態向量是由所述氣槍陣列中所有氣槍的三維空間坐標位置、壓力和 氣泡體積等效容積構成的多維空間向量。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述初始化的參數采用Ziolkowski 模型計算所述所有粒子的遠場壓力子波。
4. 根據權利要求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向量，xids更新前的粒子的狀態向量，V id為更 新后的粒子的速度，vid為更新前的粒子的速度，W為權重因子，Cl和c2為學習因子，^和r 2 為[〇，1]范圍內的均勻隨機數，Pid為上一次迭代過程中氣泡比和/或峰峰值最大的粒子的 狀態向量，P gd為整個粒子群迄今為止氣泡比和/或峰峰值最大的粒子的狀態向量。
11. 根據權利要求1?10任意一項所述的方法，其特征在于，初始化后的所有粒子的同 一參數的所有取值滿足正態分布。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特征在于，根據公式A = Ad+adrandnl初始化所述 粒子的參數中的優化參數； 其中，A為所有氣槍的三維空間坐標位置，壓力，氣泡體積等效容積中的任何一個的初 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 正態分布，在[-1，1]范圍內的隨機數。
13. 根據權利要求11所述的方法，其特征在于，根據公式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 分布，在[-1，1]范圍內的隨機數。
14. 一種優化氣槍陣列的裝置，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； 計算模塊，用于根據初始化的參數計算所有粒子的遠場壓力子波；根據計算得到的所 有粒子的遠場壓力子波計算氣泡比和/或峰峰值；根據計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向量，繼續計算更新后的氣泡比和/或峰峰值，直到計算得 到的氣泡比和/或峰峰值與上一次迭代計算得到的氣泡比和/或峰峰值的差值小于等于預 設閾值； 選擇模塊，用于從迭代結果中選擇氣泡比和/或峰峰值最大的粒子作為最優氣槍陣 列。
【文檔編號】G01V1/133GK104062678SQ201410300715
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】李艷青, 張阿漫, 王子秋, 葉亞龍, 唐進, 鄧勇, 劉旭明 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司
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