CN102879814B - 一种准确的深度域层速度更新方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地震数据处理技术，是一种准确的深度域层速度更新方法，将道集数据深度域层速度场转化成均方根速度场，得到共深度点位置的速度值，对每一均方根速度场和共反射点道集计算偏移剩余速度谱，对偏移剩余速度谱进行能量均衡处理，用已有的垂直剩余速度谱确定每一深度位置能量最大的剩余速度值，利用该剩余速度值更新均方根速度场，得新的均方根速度场，转化成对应位置处的深度域层速度场，叠前深度偏移处理得到准确的深度域构造地震成像结果。本发明同相轴的深距曲线为抛物线加高阶修正量，得到分辨率较高的剩余速度谱，为更准确的叠前深度偏移构造成像提供了可靠依据。

Description

一种准确的深度域层速度更新方法

技术领域

本发明涉及反射波地震数据处理技术，具体的说是一种准确的深度域层速度更新方法。

背景技术

叠前深度偏移技术是现阶段生产中非常重要的地震资料处理技术之一，它能提供深度域中我们能看到的最为准确的地震构造成像资料，因其能直接和井数据建立联系所以在发现规模油田中有着举足轻重的作用。这项技术大规模推广应用的前提是需要建立可靠的深度域层速度场(描述地下介质速度的数据体)，叠前深度偏移速度场的建立需要借助偏移(这里的偏移指的是叠前深度偏移，下同)速度分析来完成，因此，偏移速度分析方法的精度和有效性也成为影响偏移结果的重要因素。高精度的偏移速度来源于对初始偏移速度的剩余速度分析，所谓的剩余速度分析是指在已有速度的基础上进一步提高速度精度的速度分析方法。

目前，国内叠前深度偏移层速度分析主要依据层速度扫描的方法实现，该方法因交互操作难以实现、层位定位不准、计算量大、速度更新周期过长等缺点已经被工业界淘汰。国外的深度偏移速度建模软件(例如GeoDepth软件)中已经出现了利用垂直剩余速度谱分析的方式更新层速度，而该项技术在国内还没有出现。

本发明基于中等倾角假设计算剩余速度谱，然后依据剩余速度值更新深度域层速度值。该方法具有计算效率高、更新效果好、实现简单的优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于陆相沉积盆地构造成像的深度域层速度更新方法。

本发明通过以下具体步骤实现：

1)将野外地震采集数据经过常规的数据预处理后进行叠前深度偏移处理，得到共反射点道集数据；

2)将共反射点道集数据依次进行切除、能量均衡、道插值和带通滤波处理；

步骤2)中的切除是对浅层拉伸严重的道集和能量异常道进行切除，能量均衡是对浅层与深层、近偏移距与远偏移距道集进行均衡，道插值和带通滤波是带通滤波器的滤波门与共反射点道集的优势频带保持一致。

3)将深度域层速度场利用DIX(C.Hewitt Dix提出的计算公式)公式转化成均方根速度场；

其中，V_int，i为第i层的层速度，n为层数，i为层变量，变化范围从1到n；t_i为第i层的垂直双程时间，V_R，n为第n层的均方根速度。

4)取均方根速度场每一固定深度间隔共深度点位置的速度值；

5)对每一个共深度点位置的均方根速度场和共反射点道集(CRP)应用以下公式计算偏移剩余速度谱；

${\mathrm{\ΔZ}}_h=(\frac{v^{\′}}{v}-1)z+\frac{1}{4z}(\frac{v^{\′}}{v}-1)h^2+\frac{{4z}^2+h^2}{{4v}^{2}z}+\frac{({4z}^2+h^2)}{{64z}^4}{(\frac{v^{\′}}{v}-1)}^2---\left(1\right)$

其中，ΔZ_h为深度修正量，v为背景速度，v′为修正速度，z为当前分析点的深度，h为偏移距。该公式直接在深度域中应用，而不需要将其变化到时间域中；

6)对偏移剩余速度谱进行能量均衡处理；

步骤6)所述的能量均衡处理是指浅层与深层的能量进行移动时窗加权处理。

7)利用已有的垂直剩余速度谱确定每一深度位置能量最大的剩余速度值；

8)利用该剩余速度值更新均方根速度场(两者相加)，得新的均方根速度场；

9)将更新后的均方根速度场利用如下公式转化成对应位置处的深度域层速度场；

$V_{\mathrm{int},n}=\sqrt{\frac{t_{0,n}{V}_{R,n}^2-t_{0,n-1}{V}_{R,n-1}^2}{t_{0,n}-t_{0,n-1}}}$ 其中，V_int，n为第n层的层速度，

t_0，n和t_0，n-1分别为第n层和第n-1层的垂直双程传播时间，V_R，n和V_R，n-1分别为第n层和第n-1层的均方根速度。

步骤9)所述的转化成对应位置处的深度域层速度场时每一层的转化都要结合上覆层的数据，上覆层的速度更新传递到下一层。

比如，已知第三层的均方根速度V_R，3和剩余速度ΔV₃，则更新的新均方根速度V_Rn，3＝V_R，3+ΔV₃。第二层的均方根速度V_R，2以及对应的时间t_0，3、t_0，2利用步骤9)中的公式可以计算出第三层的新层速度V_int n，3；此时由于第三层的层速度V_int，3已经更新为V_int n，3，所以必须利用步骤3)中的公式(将V_int n，3代入计算而不是V_int，3)计算第四层的均方根速度V_R，4，再加上第四层的剩余速度ΔV₄得到第四层新的均方根速度V_Rn，4＝V_R，4+ΔV₄。再利用第三层的均方根速度V_Rn，3以及对应的时间t_0，4、t_0，3和步骤9)中的公式可以计算出第四层的新层速度V_int n，4；如此重复，再进行第五层的速度更新。

10)利用更新后的层速度场进行叠前深度偏移处理得到准确的深度域构造地震成像结果。

本发明同相轴的深距曲线为抛物线加高阶修正量，得到分辨率较高的剩余速度谱，为更准确的叠前深度偏移构造成像提供了可靠依据。

本发明的目的是提供一种适用于陆相沉积盆地构造成像的深度域层速度更新方法，该方法可以为得到准确的地震构造成像方法提供保障。

附图说明

图1为某实际资料某一位置处处理前后的剩余速度谱，其中(a)为未经处理的共反射点道集，(b)为经过处理后的共反射点道集；

图2为初始层速度场；

图3为初始层速度场经过转化后的均方根速度场；

图4利用均方根速度场和共反射点道集得到的高精度剩余速度谱；

图5为利用剩余速度谱得到的剩余速度值更新后的均方根速度场；

图6为将更新后的均方根速度场转化为更新后的层速度场；

图7利用更新后的层速度场进行叠前深度偏移处理后得到的偏移剖面。

具体实施方式

以下结合附图具体说明本发明。

本发明提供了一种准确的深度域层速度更新方法，其具体实施方式为：

1)将野外地震采集数据经过常规的数据预处理后进行叠前深度偏移处理，得到共反射点道集数据，如图1(a)所示，为某一个反射点的共反射点道集数据；

2)将共反射点道集(CRP)数据依次进行切除、能量均衡、道插值和带通滤波处理，如图1(b)所示，为经过处理后的共反射点道集；

步骤2)中的切除是指对浅层拉伸严重的道集和能量异常道进行切除，能量均衡是指对浅层与深层、近偏移距与远偏移距道集数据进行均衡，道插值和带通滤波是指带通滤波器的滤波门与CRP道集的优势频带保持一致。

3)将深度域层速度场(如图2)利用DIX公式转化成均方根速度场(如图3)；

4)取均方根速度场每一固定深度间隔共深度点位置的速度值；

5)对每一个共深度点位置的均方根速度场和共反射点道集(CRP)应用以下公式计算偏移剩余速度谱；

${\mathrm{\ΔZ}}_h=(\frac{v^{\′}}{v}-1)z+\frac{1}{4z}(\frac{v^{\′}}{v}-1)h^2+\frac{{4z}^2+h^2}{{4v}^{2}z}+\frac{({4z}^2+h^2)}{{64z}^4}{(\frac{v^{\′}}{v}-1)}^2---\left(1\right)$

其中，ΔZ_h为深度修正量，v为背景速度，v′为修正速度，z为当前分析点的深度，h为偏移距。该公式直接在深度域中应用，而不需要将其变化到时间域中，如图4中的剩余速度谱纵坐标为深度；

6)对偏移剩余速度谱进行能量均衡处理，如图4所示，为某一位置处的剩余速度谱；

步骤6)所述的能量均衡处理是指浅层与深层的能量进行移动时窗加权处理。

7)利用已有的垂直剩余速度谱确定每一深度位置能量最大的剩余速度值，

8)利用该剩余速度值更新均方根速度场(两者相加)，得到更新后的均方根速度场，如图5为更新后的均方根速度场；

9)将更新后的均方根速度场转化成对应位置处的深度域层速度场，如图6为更新后的层速度场；

步骤9)所述的均方根速度转层速度，每一层的转化都需要考虑上覆层的影响，上覆层的速度更新必然会传递到下一层。

10)利用更新后的层速度场进行叠前深度偏移处理得到准确的深度域构造地震成像结果，如图7所示为准确的深度域构造成像结果。

本发明应用实验证实效果良好。

(1)本发明利用计算精度较高的剩余速度计算公式进行剩余速度谱的计算，该公式具有以下特点：①同相轴的深度曲线为抛物线加高阶修正量；②同相轴平直时，成像深度为真深度。

(2)应用本发明能得到精度较高的剩余速度场，同时将更新的均方根速度场转化为更新层速度场时可以同时进行多层速度更新，提高了速度更新的效率。应用更新后的层速度场进行叠前深度偏移即可得到非常准确的构造地震成像结果。

(3)本发明对输入的CRP道集的切除、能量均衡、道插值和带通滤波处理等措施都为得到分辨率较高的剩余速度谱打下良好的基础。

本发明的剩余速度计算公式精度更高，而且计算效率没有明显降低。公式剩余时差的深距曲线为抛物线加高阶修正量，从速度谱的计算得到分辨率较高的剩余速度谱，为复杂偏移速度场的建立提供了可靠方法，进而为偏移构造成像提供了可靠依据。

Claims (1)

1.一种深度域层速度更新方法，其特征在于具体步骤包括：

1)野外地震采集数据，经过常规的数据预处理后进行叠前深度偏移处理，得到共反射点道集数据；

2)共反射点道集数据依次进行切除、能量均衡、道插值和带通滤波处理；

其中所述的的切除是对浅层拉伸严重的道集和能量异常道进行切除；

其中所述的能量均衡是对浅层与深层、近偏移距与远偏移距道集进行均衡；

其中所述的道插值和带通滤波是带通滤波器的滤波门与共反射点道集的优势频带保持一致；

3)将深度域层速度场利用DIX公式转化成均方根速度场；

其中，V_int,i为第i层的层速度，n为层数，i为层变量，变化范围从1到n，t_i为第i层的垂直双程时间，V_R,n为第n层的均方根速度；

4)取均方根速度场每一固定深度间隔共深度点位置的速度值；

5)对每一个共深度点位置的均方根速度场和共反射点道集用以下公式计算偏移剩余速度谱；

其中，ΔZ_h为深度修正量，v为背景速度，v'为修正速度，z为当前分析点的深度，h为偏移距；

6)对偏移剩余速度谱进行能量均衡处理；

7)利用已有的垂直剩余速度谱确定每一深度位置能量最大的剩余速度值；

8)利用该剩余速度值与均方根速度场相加，得到该层的新均方根速度；

9)将更新均方根速度场利用以下公式转化成对应位置处的深度域层速度场；

其中，V_int,n为第n层的层速度，

t_0,n和t_0,n-1分别为第n层和第n－1层的垂直双程传播时间，V_R,n和V_R,n-1分别为第n层和第n－1层的均方根速度；

10)利用更新后的层速度场进行叠前深度偏移处理得到深度域构造地震成像结果。