CN102221709A - 基于地层参数信息的速度分析与动校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于地层参数信息的速度分析与动校正方法，所述方法包括：(a)对共中心点道集数据进行速度分析与动校正、叠加和偏移，从而获得偏移剖面；(b)从偏移剖面提取地层参数信息；(c)应用获得的地层参数信息，对共中心点道集数据进行引入地层参数修正项的速度分析与动校正；(d)对经过步骤(c)的速度分析与动校正之后的共中心点道集数据进行剩余静校正；(e)基于经过步骤(c)的速度分析与动校正和步骤(d)的剩余静校正的结果，对共中心点道集数据进行叠加，从而获得叠加剖面；(f)如果叠加剖面满足预定标准，则输出叠加剖面的成像数据；(g)如果叠加剖面不满足预定标准，则对步骤(e)中获得的叠加剖面进行偏移，并返回执行步骤(b)。

Description

基于地层参数信息的速度分析与动校正方法

技术领域

本发明涉及一种基于地层参数信息的速度分析与动校正方法，更具体地讲，涉及一种使用地层参数信息进行速度分析和动校正的地震道集数据处理方法。

背景技术

在石油地球物理勘探中，复杂地区的地震道集数据的动校正与速度分析方法研究是长期存在并在目前尚未完全解决的前沿性研究课题。目前，研究取得了很多理论和实际应用成果。其中，这些研究大都集中于以下两个方面：

第一，研究如何使用各向异性动校正与速度分析方法和高阶动校正方法。

这方面的研究主要包括两部分内容：一是提高叠加速度的计算精度，主要的方法利用各向异性速度分析得到叠加速度和各向异性参数等；二是提高动校正计算的精度，如高阶动校正方法等。然而，由于复杂构造区地震速度的影响因素很多，因此上述方法虽然在一定程度上提高了速度分析的精度，但是并不能保证获得真正精确的叠加速度场。

第二，利用叠前偏移技术完成复杂构造的成像。

目前该类方法是主要的研究热点，已取得了许多较好的研究成果，获得了较为广泛的应用。但是，这方面的研究主要依靠解释人员的经验进行地震速度拾取和调整，人工工作量很大，而且不同的处理解释人员根据他们的经验会得出差异较大的地震速度场，很难做到准确的地下速度场建立与成像。

虽然各向异性动校正和高阶动校正方法具有精度高的优点，但它们不适于复杂构造成像，叠前偏移成像处理过程复杂，计算周期长，实际操作意义也不大。

另一方面，基于叠后偏移数据的地层倾角和倾向参数的提取，计算结果更准确，计算效率也大大提高。而且，利用叠后数据的地层倾角和倾向参数，实现基于地层参数信息的动校正及速度分析处理流程，可以更好更高效的完成对地层倾斜反射的时间-空间归位，利于地下复杂构造的处理与成像。

因此，为了实现地层位置的清晰成像，本发明提出一种使用地层参数信息进行速度分析和动校正的地震道集数据处理方法。

发明内容

在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述，其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。

根据本发明的一方面，提供了一种基于地层参数信息的动校正及速度分析方法，所述方法包括：(a)对共中心点道集数据进行速度分析与动校正、叠加和偏移，从而获得偏移剖面；(b)从偏移剖面提取地层参数信息；(c)应用获得的地层参数信息，对共中心点道集数据进行引入地层参数修正项的速度分析与动校正；(d)对经过步骤(c)的速度分析与动校正之后的共中心点道集数据进行剩余静校正；(e)基于经过步骤(c)的速度分析与动校正和步骤(d)的剩余静校正的结果，对共中心点道集数据进行叠加，从而获得叠加剖面；(f)如果叠加剖面满足预定标准，则输出叠加剖面的成像数据；(g)如果叠加剖面不满足预定标准，则对步骤(e)中获得的叠加剖面进行偏移，并返回执行步骤(b)。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解，其中：

图1是示出根据本发明实施例的基于地层参数信息的动校正及速度分析方法的流程图；

图2A和图2B是示出地震数据采集方式和道集的示意图；

图3是示出多道自相关算法的示意图。

具体实施方式

现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明。

图1是示出根据本发明实施例的基于地层参数信息的动校正及速度分析方法的流程图。

首先，在步骤101、102、103，对地震道集数据进行速度分析与动校正、叠加以及偏移，从而获得偏移剖面。上述速度分析与动校正、叠加以及偏移，均为本领域技术人员常用的处理方法，在此省略其详细描述。对于地震道集数据，地球物理勘探专业通过对同一个点的反射信息多次采集(即多次覆盖技术，如图2A所示)来提高地震资料的分辨率，从而就可以获得如图2B所示的共中心点的地震道集(此处仅图示半支)数据。同一点的反射由于存在偏移距(即，炮点到检波点的水平距离)的不同而呈双曲线形态。必须要通过速度分析与动校正获得一个由浅到深的速度序列并将双曲形态校正为水平形态，然后通过叠加将这个共中心点道集(即，CMP道集)叠加成一道，这就是炮检中点位置的由浅到深的反射信息。最后，对经过速度分析与动校正、叠加的CMP道集数据进行偏移(即，绕射归位)，从而消除叠加剖面上的假象，最终获得经过偏移剖面。

在步骤104，从偏移剖面提取地层参数信息。具体地，通过多道自相关算法可以获得偏移剖面的倾角和倾向参数作为地层参数信息，也就是说，通过在叠加剖面上提取当前道和当前道周围的八道，总共九道地震数据，使用自相关算法自动扫描叠加偏移剖面的时差和方位，提取剖面的倾角和/或倾向。图3是示出多道自相关算法的示意图。多道自相关算法为本领域技术人员常用的处理方法，在此省略其详细描述。

在步骤105，对CMP道集数据进行地层参数速度分析与动校正，即，应用获得的地层参数信息(即，倾角和/或倾向)，对CMP道集数据进行速度分析与动校正，从而消除地层参数的影响。具体地讲，在如步骤101的常规速度分析与动校正中，没有考虑地层参数(倾角和/或倾向)的影响，这在一般平原地区影响不大，此时，假设倾角和倾向为零，这与实际情况相差不大。然而在山地地区(例如，中国西部地区)，假设倾角和/或倾向为零就与实际情况相差非常大，最终将影响到叠加剖面的成像，所以必须考虑地层参数(倾角和/或倾向)的影响。因此，通过从叠加剖面提取地层参数(倾角和/或倾向)，在步骤106中消除地层参数(倾角和/或倾向)的影响，就可以获得没有地层参数(倾角和/或倾向)的速度并应用该速度进行动校正。

具体地讲，可通过如下的等式进行步骤105中的速度分析与动校正：

$T\left(i\right)=\sqrt{A+B},$

$A={\{T_0\left(i\right)+\frac{[2.0*\mathrm{cdpdev}*\cos [\mathrm{alpha}-\mathrm{azi}\left(i\right)]*\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)\left]\right]}{v\left(i\right)}\}}^2,$

$B=\frac{{\mathrm{off}}^2}{{\left[v\left(i\right)\right]}^2}*[1.0-\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)]*\cos [\mathrm{beta}-\mathrm{azi}\left(i\right)]*\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)]*\cos [\mathrm{beta}-\mathrm{azi}\left(i\right)\left]\right],$

其中，T(i)表示第i个样点的时间值，T₀(i)是第i个样点的零偏移距地震波双程走时，cdpdev是炮检中点与面元中点的距离，v(i)是第i个样点的动校正速度，off是偏移距，dip(i)是第i个样点的反射面与炮检连线的视倾角，azi(i)为第i个样点的反射面的倾向方位角，beta是炮检连线与X轴(即，正东方向)夹角，alpha是炮检中点与面元中点连线与X轴夹角。这里，dip(i)表示倾角修正项，azi(i)表示倾向修正项。根据本发明实施例，在三维勘探中，反射点在一个矩形平面区域呈现离散状态，就将这些反射点划分为不同的反射单元，称为面元。面元中点就是面元的几何中心。

在步骤106，对经过地层参数速度分析与动校正的CMP道集数据进行剩余静校正。具体地讲，根据现有技术，在进行野外高程、井深和近地表低降速带变化的静校正后，静校正问题已基本解决，在CMP道集上有效反射波的同相轴应该呈双曲线分布。但是，实际上由于野外测量和静校正计算中难免存在误差，使得记录中还残留一定的剩余时差，反射波的同相轴就不是理想的双曲线，因此动校正速度的求取以及随后的叠加也就不完全准确。在这种情况下，有必要将剩余时差在速度分析和叠加之前予以去除，这就是剩余静校正的主要任务和意义。实际上，剩余静校正的对象就是动校正处理以后，还存在剩余时差的CMP道集数据。

在步骤107，基于地层参数速度分析与地层参数动校正以及剩余静校正的结果，对CMP道集数据进行叠加，从而获得叠加剖面。根据本发明实施例，步骤107中的叠加操作与步骤102中的叠加操作相同。

在步骤108，确定获得的叠加剖面是否满足预定标准。如果满足预定标准，则在步骤109输出叠加剖面的成像数据，否则在步骤110，对步骤107中获得的叠加剖面进行偏移，从而获得偏移剖面。根据本发明实施例，步骤110中的偏移操作与步骤103中的偏移操作相同。然后，方法返回步骤104，提取地层参数，从而实现循环迭代操作。根据本发明实施例，预定标准可以是叠加剖面的成像数据的清晰度、标志层反射波的连续性和光滑性等。例如，如果确定叠加剖面的成像数据的清晰度高于预定阈值(可以由工作人员任意设置)，或者标志层反射波的连续性和光滑性满足预定标准，则输出叠加剖面的成像数据，否则，方法返回步骤105。根据本发明的实施例，提取地层参数信息的循环迭代操作是为了提取更准确的地层参数(倾角和/或倾向)以及更准确的速度，从而提高计算速度和准确性。

根据本发明实施例，在地震道集数据的速度分析和动校正中引入自相关算法提取的地层参数信息(倾角和/或倾向)，将提取的地层参数信息应用于速度分析和动校正，并进行循环迭代操作，从而实现了地层参数信息的自动提取与应用，进而提高了计算效率，从而在复杂山地地震资料处理领域中具有广泛的应用前景。

虽然已经显示和描述了一些实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于地层参数信息的速度分析与动校正方法，所述方法包括：

(a)对共中心点道集数据进行速度分析与动校正、叠加和偏移，从而获得偏移剖面；

(b)从偏移剖面提取地层参数信息；

(c)应用获得的地层参数信息，对共中心点道集数据进行引入地层参数修正项的速度分析与动校正；

(d)对经过步骤(c)的速度分析与动校正之后的共中心点道集数据进行剩余静校正；

(e)基于经过步骤(c)的速度分析与动校正和步骤(d)的剩余静校正的结果，对共中心点道集数据进行叠加，从而获得叠加剖面；

(f)如果叠加剖面满足预定标准，则输出叠加剖面的成像数据；

(g)如果叠加剖面不满足预定标准，则对步骤(e)中获得的叠加剖面进行偏移，并返回执行步骤(b)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述地层参数信息是剖面的倾角和/或倾向。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，通过使用自相关算法自动扫描步骤(a)或步骤(g)中获得的偏移剖面中提取剖面的倾角和/或倾向。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(f)包括：如果叠加剖面的成像数据的清晰度大于预定阈值，则输出叠加剖面的成像数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(f)包括：如果标志层反射波的连续性和光滑性满足预定标准，则输出叠加剖面的成像数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中，通过以下等式进行引入地层参数修正项的速度分析与动校正：

$T\left(i\right)=\sqrt{A+B},$

$A={\{T_0\left(i\right)+\frac{[2.0*\mathrm{cdpdev}*\cos [\mathrm{alpha}-\mathrm{azi}\left(i\right)]*\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)\left]\right]}{v\left(i\right)}\}}^2,$

$B=\frac{{\mathrm{off}}^2}{{\left[v\left(i\right)\right]}^2}*[1.0-\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)]*\cos [\mathrm{beta}-\mathrm{azi}\left(i\right)]*\sin [\mathrm{dip}\left(i\right)]*\cos [\mathrm{beta}-\mathrm{azi}\left(i\right)\left]\right],$

其中，T(i)表示第i个样点的时间值，T₀(i)是第i个样点的零偏移距地震波双程走时，cdpdev是炮检中点与面元中点的距离，v(i)是第i个样点的动校正速度，off是偏移距，dip(i)是第i个样点的反射面与炮检连线的视倾角，azi(i)为第i个样点的反射面的倾向方位角，beta是炮检连线与正东方向夹角，alpha是炮检中点与面元中点连线与正东方向夹角。

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