CN101393270A - 一种连续介质地区的表层高精度静校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地球物理勘探技术，是一种地震勘探数据的表层连续介质地区的表层高精度静校正方法。步骤是利用微测井方法采集得到高速顶界面高程和低速带厚度；对区域每一微测井的时深关系进行二次曲线拟合得到每一口微测井点的近地表初始速度；按平面位置的变化进行插值，得到整个区域空间上连续变化的时深关系，得到时深关系的三维空间数据体；计算低速带静校正量以及其他静校正量；用通常的方法将静校正量进行地震资料处理得到高分辨反射波成像。本发明可以避开难以分层近地表的人为分层误差，与沙丘曲线相比具有更广的适用性和通用性，精度更高。

Description

一种连续介质地区的表层高精度静校正方法

技术领域

本发明涉及地球物理勘探方法，是一种地震勘探数据的表层连续介质地区的表层高精度静校正方法。

背景技术

在地震勘探中，静校正主要是解决地震波在近地表地层旅行时间变化影响反射波叠加成像的问题。由于低速带的存在地震反射波出射地表时接近垂直地表方向。近地表简单的地区近地表结构呈层状，静校正的一般算法是按地震波在层状介质的垂直旅行时间计算的。在近地表呈连续变化的地区表层结构分层困难，常规静校正算法不适用，一般做法是利用统计规律统计出某一地区的近地表的时深关系，利用时深关系得到低速带校正量，如适用沙漠区的沙丘曲线静校正方法。

该方法是解决大沙漠区中、长波长静校正问题的较好方法。沙漠腹地物性成因简单，应用一条沙丘曲线就可以得到较好的效果；而沙漠边缘因物性成因比较复杂，近地表在垂向上虽然呈连续变化，但在横向上变化很大，不再具有统计规律，单一时深曲线不在适用。原理就是利用微测井或折射原理作沙丘曲线调查在一定的误差范围内统计生产沙漠区的时深关系曲线，然后根据表层调查得到近地表高速顶即表层厚度，利用沙丘曲线求取表层静校正量。该方法在表层比较稳定的沙漠区或相对比较小的地区适用，不管是分段拟合还是分块都没有突破单一时深曲线的思路，不适宜具有相似表层特点的巨厚砾石区、风成沙漠区。巨厚砾石区、风成沙漠区的表层在单点或较小的区域是符合上述规律的，但直接应用以上方法建立时深曲线(沙漠区叫沙丘曲线、砾石区可称为砾石曲线)不再适用，否则将产生较大的静校正误差。

发明的内容

本发明目的是在不稳定的表层连续介质地区地震勘探时，通过高精度的静校正提高地震资料的反射波成像效果。

本发明通过以下具体题步骤实现：

1)利用微测井方法采集得到高速顶界面高程(Hg)，低速带厚度(h)；

步骤1)所述的低速带厚度(h)为地表高程减高速顶界面高程。

2)利用最小二乘原理对区域每一口微测井的时深关系进行二次曲线拟合；

3)按照公式 $h=\frac{{{\mathrm{\βV}}_0}^2}{4}{T}^2+V_{0}T$ (1)与拟合的二次曲线得到每一口微测井点的近地表初始速度V₀，速度随深度的变化率β，其中h为微测井实测测量点的深度(m)，T为实测测量点到井口的单程旅行时间(s)；

4)将V₀和β按按平面位置的变化进行插值，得到整个区域空间上连续变化的时深关系，根据公式(1)得到时深关系的三维空间数据体；

步骤4)所述的插值采用有理Lagrange插值曲面方法。

5)由h，V₀和β，用以下公式得到低速带静校正量t_w以及其他静校正量； $t_d=\frac{\mathrm{Hd}-\mathrm{Hg}}{\mathrm{Vd}}-t_w---\left(2\right)$

式中：t_d：静校正量(s)

tw：低速带静校正量

Hd：静校正计算的基准面(m)

Hg：高速顶界面高程(m)

Vd：基准面替换速度(m/s)

6)将静校正结果与地震资料处理结合，在同一基准面采集、接收，通过处理叠加，得到高分辨反射波成像。

本发明比较常规静校正方法相比可以避开难以分层近地表的人为分层误差，与沙丘曲线相比具有更广的适用性和通用性，精度更高。

本发明图2为发明应用目标区所有微测井时深散点叠合图。从图中可以看出砾石区和沙漠区时深关系是有明显差别的；同一类型地表不同位置的时深关系也存在一定的差别。利用每一口微测井拟合一条时深曲线，然后空间内插到每一个物理点。空变的时深曲线比单一时深曲线更符合该地区的表层情况。地震资料剖面效果如图3，为目标区LD三维工区现场处理剖面对比，常规时深曲线法大部分成像效果好，大沙漠区成像精度略差；沙漠戈壁交界部位构造形态异常，可能存在长波长静校正问题，空变时深曲线静校正方法的应用，沙漠戈壁构造形态自然，成像效果相当，大沙漠区成像局部变好。

附图说明

图1是微测井时深关系二次曲线拟合图；

图2是工区微测井时深散点叠合图；

图3是三维常规时深曲线法(左)与本发明方法(右)剖面对比。

具体实施方式

针对不稳定表层连续介质地区静校正存在的问题，本发明依据近地表横向连续变化，将时深曲线进行按空间不同位置而变化而形成一种不稳定的表层连续介质地区的表层高精度静校正方法。

本发明实现过程是表层连续变化，横向连续变化，对横向求极限，在某一点上有纵向连续变化，该点可以得到时深关系曲线，这个点的数据得来依靠微测井(单一沙丘曲线可以来源于微测井，也可以利用折射原理作沙丘曲线调查在一定的误差范围内统计)，当有数量足够多的微测井就可以得到分布在不同位置的时深曲线，然后对这些离散的曲线形成平面过渡。最后形成空间的立体时深曲线关系，利用空变的时深关系曲线求取低速带校正量。

本发明通过以下具体题步骤实现：

1)利用通常的微测井方法采集得到高速顶界面高程(Hg)，低速带厚度(h，地表高程减高速顶界面高程)；

2)对每一口微测井的时深关系进行二次曲线拟合(图1)；

由于表层呈连续变化，微测井时深关系连续变化时深关系为二次曲线关系，利用最小二乘方法进行二次曲线拟合；

在地区微测井中，单程旅行时间与激发点深度存在二次变化关系，符合连续介质定义，通用连续介质定义 $V=V_0{(1+\mathrm{\βh})}^{\frac{1}{n}}$ ；当n＝2，有 $V=V_0{(1+\mathrm{\βh})}^{\frac{1}{2}},$ 介质速度随深度非线性变化。

建立直角坐标，纵坐标为微测井的激发点深度，横坐标为该点激发到地表接收的垂直旅行时间，将微测井实测数据展布在该坐标系中，利用最小二乘原理，拟合二次曲线，深度是时间的二次函数，且深度为零时时间也为零。

3)按照公式

$h=\frac{{{\mathrm{\βV}}_0}^2}{4}{T}^2+V_{0}T---\left(1\right)$

对比2)中拟合的二次曲线提取每一口微测井点的近地表初始速度V₀和速度随深度的变化率β，

公式中h：为微测井实测测量点的深度(m)，

T：为实测测量点到井口的单程旅行时间(s)；

4)将V₀和β按“有理Lagrange插值曲面”原理按平面位置的变化进行插值，得到整个区域空间上连续变化的时深关系，根据公式(1)可知即得到时深关系的三维空间数据体；

5)由1)得到h，4)得到V₀和β，取得低速带静校正量t_w；

6)计算静校正量

$t_d=\frac{\mathrm{Hd}-\mathrm{Hg}}{\mathrm{Vd}}-t_w---\left(2\right)$

公式中t_d：静校正量(s)

tw：低速带静校正量

Hd：静校正计算的基准面(m)

Hg：高速顶界面高程(m)

Vd：基准面替换速度(m/s)

7)通过1)-4)解决不稳定的表层连续介质地区的表层问题，由5)-6)得到高精度的静校正；将静校正应用到地震资料处理中，达到在同一基准面采集、接收，通过处理叠加，反射波成像效果得到提高。

Claims (3)

1、一种连续介质地区的表层高精度静校正方法，其特征在于：具体以下步骤实现：

1)利用微测井方法采集得到高速顶界面高程(Hg)，低速带厚度(h)；

2)利用最小二乘原理对区域每一口微测井的时深关系进行二次曲线拟合；

3)按照公式 $h=\frac{\mathrm{\β}{V}_0^2}{4}{T}^2+V_{0}T$ (1)与拟合的二次曲线得到每一口微测井点的近地表初始速度V₀，速度随深度的变化率β，其中h为微测井实测测量点的深度(m)，T为实测测量点到井口的单程旅行时间(s)；

4)将V₀和β按按平面位置的变化进行插值，得到整个区域空间上连续变化的时深关系，根据公式(1)得到时深关系的三维空间数据体；

5)由h，V₀和β，用以下公式得到低速带静校正量t_w以及其他静校正量； $t_d=\frac{\mathrm{Hd}-\mathrm{Hg}}{\mathrm{Vd}}-t_w---\left(2\right)$

式中：t_d:静校正量(s)

      tw:低速带静校正量

      Hd:静校正计算的基准面(m)

      Hg:高速顶界面高程(m)

      Vd:基准面替换速度(m/s)

6)用通常的方法将静校正量进行地震资料处理，在同一基准面采集、接收，通过处理叠加，得到高分辨反射波成像。

2、根据权利要求1所述的连续介质地区的表层高精度静校正方法，其特征在于步骤1)所述的低速带厚度(h)为地表高程减高速顶界面高程。

3、根据权利要求1所述的连续介质地区的表层高精度静校正方法，其特征在于步骤4)所述的插值采用有理Lagrange插值曲面方法。

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