CN102736105A

CN102736105A - 地震工区网格最优外推方法

Info

Publication number: CN102736105A
Application number: CN2012101758243A
Authority: CN
Inventors: 罗红明; 李忠; 何光明; 陈爱萍; 刘鸿; 陈三平; 曹中林
Original assignee: Geophysical Prospecting Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; BGP Inc
Priority date: 2012-05-31
Filing date: 2012-05-31
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2032-05-31
Also published as: CN102736105B

Abstract

本发明提供一种地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述地震工区网格最优外推方法包括下述步骤：根据输入的待合并的多个地震工区的地震数据网格来确定合并后的地震工区的网格方向；沿确定的合并后的地震工区的网格方向确定所述待合并的多个地震工区的网格的顶点的大地坐标中的最值，从而构建两个顶点；根据构建的两个顶点和确定的合并后的地震工区的网格方向，来构建与合并后的地震工区的网格方向一致的矩形，从而形成合并后的地震工区的网格。因此，可以根据合并后的网格的形状和大小，依据待合并的多个地震工区的网格的参数，利用插值算法，生成合并后的网格的坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号等参数。

Description

地震工区网格最优外推方法

技术领域

本发明属于石油天然气地震勘探调查领域，主要应用于石油地震勘探的野外地震资料处理解释。

背景技术

利用不同区块的地震资料构建全区域的速度场，对建立区域性的全新的地球观、区域资源评价、找油气预测、油藏能源评价与地层构造背景研究以及应用具有极其重要的参考价值。通常做法是开展连片三维地震资料处理。

三维地震资料数据往往是多个年度采集的资料，由于采集设计差异很大，所以很可能具有不同的采集方位、不同的面元大小、不同的炮检距分布、不同的覆盖次数等。因此连片处理首先需要采用统一的面元大小和方向，即要统一不同区块资料的几何属性。在此情况下，由于连片处理的面元网格方向、大小、覆盖次数等与单独的三维区块存在不同，所以统一网格后空间采样严重不均，连片处理的CMP(common midpoint)面元覆盖次数分布严重不均，一些面元覆盖次数很高，而一些面元覆盖次数较低或为零；同一面元内炮检距分布严重不均匀，由此造成三维面元之间信噪比不一致，特别在叠前偏移过程中，将产生很多偏移噪声。因此，数据规则化处理在三维连片处理中显得非常重要，早期的研究主要集中在扩大面元，但这样会降低地震数据的分辨率。近年来地震数据的规则化和插值方法成为一个重要的研究方向。根据研究数据的特点，主要集中在两个方面：统一几何属性及连片数据规则化处理。

(一)统一几何属性主要包括以下几个方面：

1、统一地震数据道头编号。分块三维具有单独的炮点桩号、检波点桩号，且在分块三维内是唯一的，文件号在单块三维内可能是唯一的，也可能不是唯一的。在连片处理前必须对整个连片数据进行炮点桩号、检波点桩号及文件号重新编号，其原则是各编号唯一且易于区别，推荐方式为：

炮检点桩号＝区块编号+原始炮检点号

文件号＝区块编号+束线号+原始文件号

2、统一坐标系。不同三维区块如果存在坐标系不一致的情况，需要统一坐标系。统一坐标系以连片解释要求为准，一般是少数向多数统一。

3、统一面元大小及方向。不同三维区块面元大小及方向可能各异，统一面元大小及方向主要依据的原则是：面元方位尽量与大多数连片前区块的设计面元方位一致或考虑连片地震工区构造方位；面元大小一般选择连片前各区块中占多数的面元大小，尽量向大多数的采集设计或新的采集设计靠拢。

(二)连片数据规则化处理方法

1、面元均匀化

最初面元均匀化是通过加大面元重新定义网格，使各个面元覆盖次数得到增加，从而解决覆盖次数太低或没有的问题。然后再按扩大面元的倍数内插相应的数据，就完成了面元均匀化处理工作。其不足是在新网格中所有的数据道的加权系数都相同。

2、叠前数据规则化

叠前数据规则化技术是一种基于覆盖次数、地震道内插、规则化、能量均衡一体的三维叠前数据规则化处理技术。该技术将空间上不规则的样点插值成规则均匀样点，采用加权正弦函数算子通过相邻地震道进行内插。

虽然连片处理可以构建更精细的全区速度场，但其处理过程复杂，处理成本高昂，运作周期长等因素，因此需要一种地震工区网格最优外推方法。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于克服在现有技术中的上述和其他缺点。为此，本发明的示例性实施例提供一种地震数据处理方法。具体地讲，本发明的示例性实施例提供一种地震工区网格最优外推方法，所述地震工区网格最优外推方法可以包括下述步骤：根据输入的待合并的多个地震工区的地震数据来确定合并后的地震工区的网格方向；沿确定的合并后的地震工区的网格方向确定所述待合并的多个地震工区的网格的顶点的大地坐标(x_i，y_i)中的最值x_2、x_1、y_2和y_1，从而构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)；根据点(x_1，y_1)、(x_2，y_2)和确定的合并后的地震工区的网格方向，来构建与合并后的地震工区的网格方向一致的矩形，从而形成合并后的地震工区的网格。

确定合并后的地震工区的网格方向的步骤可以包括：根据所述待合并的多个地震工区的网格的覆盖面积来选择特定的地震工区，将选择的地震工区的网格方向确定为合并后的地震工区的网格方向。

选择的特定的地震工区可以是所述待合并的多个地震工区中的具有最大的覆盖面积的网格的地震工区。此外，也可以从待合并的所述多个地震工区中选择一个特定的方向，将选择的所述一个特定的方向确定为合并后的地震工区的网格方向。

构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)的步骤可以包括：将所述待合并的多个地震工区的网格的顶点在合并后的地震工区的网格方向和与合并后的地震工区的网格方向垂直的方向上投影，获得最大投影区域，从而构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)。

所述待合并的多个地震工区的网格可以被包括在合并后的地震工区的网格之内。

所述地震工区网格最优外推方法还可以包括：将所述待合并的多个地震工区的网格的内部交点分别沿合并后的地震工区的网格的点号方向和线号方向投影，以确定点号方向和线号方向投影距离最小的网格；将确定的投影距离最小的网格的投影间距作为合并后的地震工区的网格的点号方向和线号方向网格间距。

所述地震工区网格最优外推方法还可以包括：统一待合并的多个地震工区的地震数据的几何属性。几何属性可以包括网格坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号、坐标系和面元大小及方向。

所述地震工区网格最优外推方法还可以包括：在合并后的地震工区的网格上利用插值算法，生成合并后的地震工区的网格的坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号，从而形成合并后的地震工区。

在进行插值算法时，可以依据原来小网格的参数，在此大网格上利用插值算法，生成合并后大网格坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号等参数，以最大限度的保留原来小网格的信息。

例如，可以分别沿与合并后的地震工区的网格的矩形的对应的边垂直和平行的方向利用插值算法，生成合并后的地震工区的网格的坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号等参数，用来描述合并后的地震工区的网格的位置、范围、以及内部剖分情况。

根据合并后的地震工区的形状和大小来确定网格参数的具体步骤可以为：1、将选择的地震工区的网格方向或者某一个特定的方向确定为合并后的地震工区的网格方向；2、将点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)作为合并后的地震工区的网格的两个顶点的坐标；3、在此合并后的地震工区的网格上，根据所述带合并的地震工区的网格的总体分布情况，利用插值算法获得合并大网格的横向步长、点号和线号数据。

根据本发明的示例性实施例，可以利用多个小地震工区网格文件，通过自适应选择一个输入的小网格方向为合并后的大网格方向，并沿着这一方向，采用智能化外推多边形的方法构建能覆盖所有小地震工区的最小面积的大地震工区网格，作为合并后的大地震工区网格，并据此大地震工区的形状和大小，确定网格参数。最后在此大网格上利用插值算法，生成大网格坐标数据。因此，根据本发明的示例性实施例可以提高地震数据的处理效率。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，可以更清楚地理解本发明的上面的和其他的特征和优点，在附图中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法的流程图；

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法的构建合并后的矩形网格的边界的示意图。

具体实施方式

下文中，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明的示例性实施例可以以许多不同的形式来实施，且不应该限于这里阐述的示例。相反，提供这些示例使得本公开将是彻底并完整的，并将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。

图1是示出了根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法的流程图。

在根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法中，首先可以从待合并的多个地震工区中选择特定的地震工区或者某一个特定的方向，并可以将选择的地震工区的网格方向或者选择的特定的方向确定为合并后的地震工区的网格方向(2)。在地震数据处理中，网格方向是沿共中心点(CMP，common midpoint)方向，在正北为0度，沿正东方向为正方向的坐标系中，通过共中心点沿小号端指向大号端的一条方向线在此坐标系中与正北方向所夹的方位角来确定网格方向。在下文中，待合并的多个地震工区也可以被称为小地震工区，其网格也可以被称为小网格。类似地，也可以在下文中将合并后的地震工区称为大地震工区，并可以将其网格称为大网格或合并网格。

例如，如图1中所示，首先可以将分别包括了关于待合并的多个地震工区的地震数据的信息的多个文件输入到例如进行地震数据处理的计算机中(1)。例如，所述多个文件中的每个文件可以包括关于对应的地震工区的网格的信息。这样的文件所包括的地震工区的地震数据可以是预先统一了几何属性的地震数据。可选择地，可以在将包括尚未统一几何属性的地震数据的文件输入到计算机中之后进行地震数据的几何属性的统一。地震数据的几何属性可以包括网格坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号、坐标系和面元大小及方向等。可以采用诸如如上所述的方式或其他现有的方式的各种方式来统一地震数据的几何属性。

接下来，可以从这些小地震工区中自动地或手动地选择特定的小地震工区。例如，可以自动地判断这些小地震工区中的具有任意的(例如，最大的)覆盖面积的网格的地震工区。可选择地，可以手动地从这些小地震工区中选择任意一个地震工区作为特定的小地震工区。

然而，本发明的示例性实施例不限于此，在本发明的其他的示例性实施例中，可以从待合并的多个地震工区中自动地或手动地选择某一个特定的方向并将其确定为合并后的地震工区的网格方向。

这样，可以将选择的小地震工区的网格方向指定或确定为合并后的大地震工区的网格方向。因此，根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法十分灵活，可以是利用原小工区的网格方向作为合并网格的方向，从而最大限度利用该小工区的原有信息；此外，也可以由用户指定任一方向作为合并网格的方向，从而利于平衡所有小工区的原有信息。

然后，根据本发明的示例性实施例，可以自动地智能化地构建大地震工区(3)。

具体地讲，可以找出与每个小地震工区的网格顶点对应的大地坐标，例如，(x_i，y_i)，在这样的坐标系中，x和y分别具有角度和距离的意义，其中角度以正北为0度，正东方向为90度，正南方向为180度，正西方向为270度。距离就是坐标转换后的平面直角坐标系中的直线距离。通常，小地震工区的网格通常为矩形，因此，每个小地震工区可以具有四个网格顶点，其中，每个网格顶点即为矩形的一个顶点。在找出了与每个小地震工区的网格顶点对应的大地坐标(x_i，y_i)之后，可以确定最值它们中的横坐标的最大值x_2、横坐标的最小值x_1、纵坐标的最大值y_2和纵坐标的最小值y_1。这样，可以以这两个最值组成两个点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)。接下来，可以根据构建的两个点(x_1，y_1)、(x_2，y_2)和如上所述确定的合并后的地震工区的网格方向(在下文中，也可以称为合并网格方向)来构建合并后的矩形网格的边界。

图2是示出了根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法的构建合并后的矩形网格的边界的示意图。为了简明起见，在图2中仅示例性地示出了待合并的多个小地震工区中的两个小地震工区的网格矩形ABCD和EFGH。如图2中所示，箭头D1指示网格矩形ABCD的网格方向，箭头D2指示网格矩形EFGH的网格方向。在当前的实施例中，任意定义的网格方向D3为合并网格方向。

例如，首先可以将各小网格的顶点A、B、C、D、E、F、G和H在合并网格方向D3和与合并网格方向D3垂直的方向上投影，获得最大投影区域，从而得到两个点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)的坐标。根据(x_1，y_1)、(x_2，y_2)和合并网格方向可以唯一确定合并后的网格矩形IJKL的各个顶点I、J、K和L的坐标。

因此，这样构建的合并网格矩形IJKL可以包含所有的小地震工区。换句话说，合并网格矩形IJKL可以覆盖所有的小地震工区，或者说，所有的小地震工区可以被包括在合并网格矩形IJKL之内。

在构建了合并网格矩形IJKL之后，根据本发明的示例性实施例，可以根据构件的两个顶点和合并网格方向D3例如唯一地确定该合并网格。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，可以根据输入的各个小地震工区的小网格来构建大地震工区的大网格。因此，可以提高网格合并处理效率。

此后，可以在构建的大地震工区的大网格的基础上进行地震数据的进一步处理。如图1中所示，可以根据构建的大地震工区的大网格的形状和大小来确定大地震工区的网格参数(4)，可以在构建的大地震工区的大网格的基础上执行插值算法，来生成大地震工区的大网格坐标数据(5)。

例如，首先可以将所有小网格的内部交点分别沿大网格的点号方向和线号方向投影。在每一个小工区的网格内，通常可以按点号方向和线号方向剖分为更小的网格，每一个网格就是一个面元。通常认为反射信息来自同一个面元为共中心点道集，其地震道数据可以同相叠加，面元沿检波线和垂直检波线方向紧密有序排列，“内部交点”就是面元的四个边界顶点，“线号方向”就是沿检波线方向，“点号方向”是垂直检波线方向。由于各小网格的点号方向和线号方向网格各自是等间距的，例如，点号方向和线号方向网格各自方向内是等间距的，但不一定点号方向间距等于线号方向间距，所以可以确定点号方向和线号方向投影距离最小的小网格。然后，可以将该投影距离最小的小网格的投影间距作为合并网格的点号方向和线号方向网格间距。另外，由于合并网格可能没有被此间距整分，所以可以根据合并网格大小在用户定义参数的容忍范围内适当调整大网格的点号方向和线号方向网格间距及坐标。用户定义参数的容忍范围例如：如果网格间距参数为10m，给定容忍范围±2m，则网格就在8m～12m中选定与原小网格网格间距参数相差最小的值。

此后，可以在合并网格上利用插值算法，来生成合并网格的坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号，从而形成合并后的地震工区。例如，可以分别沿与合并网格的矩形的对应的边垂直的方向和平行的方向利用插值算法，来生成合并后大网格坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号等参数，用来描述合并后的网格位置、范围、以及内部剖分情况。

这时，如果全部处理完成(6，是)，则可以结束根据本发明的示例性实施例的地震工区网格最优外推方法，否则(6，否)，可以继续输入其他的地震数据并重复上面的步骤1至步骤5，直到完成全部处理为止。

虽然已经示出并描述了本发明的示例性实施例的示例，但是本领域技术人员应该理解的是，本发明的示例性实施例不限于此，在不脱离根据权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这些示例性实施例进行各种修改。

Claims

1.一种地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述地震工区网格最优外推方法包括下述步骤：

根据输入的待合并的多个地震工区的地震数据网格来确定合并后的地震工区的网格方向；

沿确定的合并后的地震工区的网格方向确定所述待合并的多个地震工区的网格的顶点的大地坐标(x_i，y_i)中的最值x_2、x_1、y_2和y_1，从而构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)；

根据点(x_1，y_1)、(x_2，y_2)和确定的合并后的地震工区的网格方向，来构建与合并后的地震工区的网格方向一致的矩形，从而形成合并后的地震工区的网格。

2.如权利要求1所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，确定合并后的地震工区的网格方向的步骤包括：根据所述待合并的多个地震工区的网格的覆盖面积来选择特定的地震工区，将选择的地震工区的网格方向确定为合并后的地震工区的网格方向。

3.如权利要求2所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，选择的特定的地震工区是所述待合并的多个地震工区中的具有最大的覆盖面积的网格的地震工区。

4.如权利要求1所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，从待合并的所述多个地震工区中选择一个特定的方向，将选择的所述一个特定的方向确定为合并后的地震工区的网格方向。

5.如权利要求1所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)的步骤包括：将所述待合并的多个地震工区的网格的顶点在合并后的地震工区的网格方向和与合并后的地震工区的网格方向垂直的方向上投影，获得最大投影区域，从而构建点(x_1，y_1)和(x_2，y_2)。

6.如权利要求5所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述待合并的多个地震工区的网格被包括在合并后的地震工区的网格之内。

7.如权利要求1所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述地震工区网格最优外推方法还包括：

将所述待合并的多个地震工区的网格的内部交点分别沿合并后的地震工区的网格的点号方向和线号方向投影，以确定点号方向和线号方向投影距离最小的网格；

将确定的投影距离最小的网格的投影间距作为合并后的地震工区的网格的点号方向和线号方向网格间距。

8.如权利要求7所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述地震工区网格最优外推方法还包括：

在合并后的地震工区的网格上利用插值算法，生成合并后的地震工区的网格的坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号，从而形成合并后的地震工区。

9.如权利要求1所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，所述地震工区网格最优外推方法还包括：

统一待合并的多个地震工区的地震数据的几何属性。

10.如权利要求9所述的地震工区网格最优外推方法，其特征在于，几何属性包括网格坐标数据、网格纵横向步长、点号和线号、坐标系和面元大小及方向。