CN103412333A - 一种静校正基准面确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油地震勘探和煤矿地质勘探的技术领域，涉及一种静校正基准面确定方法。该方法包括：获取近地表的表层结构数据；设定剥离量与填充量相等，根据获取的所述表层结构数据利用静校正量计算公式反算得到各炮检点所对应的基准面高程；将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面；按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面。通过本发明所述的静校正基准面确定方法确定出的静校正基准面为满足静校正量最小且为空间域的基准面，克服了相关技术中将时间域基准面转换到空间域时容易产生转换误差的技术问题。

Description

一种静校正基准面确定方法

技术领域

本发明涉及石油地震勘探和煤矿地质勘探的技术领域，具体而言，涉及一种静校正基准面确定方法。

背景技术

相关技术中，静校正基准面有两种，一种是水平基准面，即在近地表附近根据地表高程的变化给定一个明确的海拔高程面，然后将所有炮检点一次性校正到这个基准面上；另一种是浮动基准面，通常是在地表高程变化比较大的情况下（如山前、山地及沙漠等地）为了减少静校正量过大引起的波场畸变而定义的随地表高程变化的基准面。水平基准面对于任何道集所有的炮检点均在同一个平面上，满足地震处理观测面处在同一平面的基本理论，但难以满足静校正量最小原则；浮动基准面中不同的炮检点高程不同，虽然减小了静校正量的绝对值，但由于各炮检点不在同一个水平面上，基于水平基准面推导各类波场的时距关系均不成立。

无论是水平基准面还是浮动基准面均难以做到静校正量的绝对值达到最小，因此为了减小静校正对波场时距关系的影响，往往还会借助CMP参考面，叠加或叠前偏移之前只进行与CMP参考面差的静校正高频部分，叠后再将剩余的静校正中低频部分（相对CMP参考面）校正，如此能够满足了静校正量最小原则，但CMP参考面是一个时间域基准面，该时间域基准面转换到空间域时，由于CMP参考面是通过平滑这种非线性算法所得到，因而是不可逆的,容易产生转换误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种静校正基准面确定方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种静校正基准面确定方法，包括：

获取近地表的表层结构数据；

设定剥离量与填充量相等，根据获取的所述表层结构数据利用静校正量计算公式反算得到各炮检点所对应的基准面高程；

将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面；

按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面。

本发明上述实施例的静校正基准面确定方法，设定剥离量与填充量相等，使得各炮检点的静校正量为零，由此保证静校正基准面满足静校正量最小原则，由此能够将波场时距关系的畸变降到最低；进一步将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面，该静校正浮动基准面拥有精确的高程含义，在构造成图时不需要对基准面时深转换，直接在该静校正基准面上进行叠前偏移，不需要用地表高程的平滑面替代。

在叠加之前的处理中，可以将相关的CMP道集对应的炮检点高程均值作为CMP道集的参考平面，使得每个CMP道集均拥有各自的水平基准面，且这个基准面具有确切的高程含义，同样也不需要进行基准面时间域到空间域的转换，避免转换带来的误差。

因此通过本发明实施例的静校正基准面确定方法确定出的静校正基准面为满足静校正量最小且为空间域的基准面，克服了相关技术中将时间域基准面转换到空间域时容易产生转换误差的技术问题。

附图说明

图1示出了本发明实施例静校正基准面确定方法的流程图；

图2示出了本发明实施例静校正基准面确定方法的原理示意图；

图3示出了验证本发明实施静校正基准面确定方法效果的理论地质模型；

图4示出了采用相关技术中的静校正基准面确定方法确定出的静校正基准面转深后的剖面效果图；

图5示出了采用本发明实施例中的静校正基准面确定方法确定出的静校正基准面转深后的剖面效果图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明实施例提供一种静校正基准面确定方法，如图1所示，主要处理步骤包括：

步骤S11：获取近地表的表层结构数据；

步骤S12：设定剥离量与填充量相等，根据获取的所述表层结构数据利用静校正量计算公式反算得到各炮检点所对应的基准面高程；

步骤S13：将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面；

步骤S14：按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面。

将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面，包括：

所述表层结构数据包括：地形高差和近地表低降速层结构数据；

根据所述地形高差和所述近地表低降速层结构数据确定出平滑高程点数；

将确定出的所述平滑高程点数对反算得到的基准面高程进行平滑，得到一次静校正的静校正基准面。

所述按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面，包括：

以当前CMP道集为中心，根据所述地形高差和所述近地表低降速层结构数据，确定与所述当前CMP道集相邻的多个CMP道集作为相关CMP道集；

将所述当前CMP道集及所述相关CMP道集所涉及的炮检点所对应的基准面高程进行平均，得到高程均值；

将所述高程均值作为当前CMP道集的参考面。

本发明实施例中，利用野外表层调查或生产大炮初至反演获取近地表的表层结构数据。

获取的近地表的表层结构数据包括低降速带层数、低降速层地震波的垂直旅行时、低降速层厚度、低降速层速度、填充速度及炮检站点地表高程；

设定各个低降速层基准面的高程为DP_i,各炮检点的静校正量的计算公式为：

${\mathrm{ST}}_i=\frac{{\mathrm{DP}}_i-E_i+\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_j}{V_c}-\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_j}{v_j}$

其中，n为低降速带层数；t_i为第i层的地震波的垂直旅行时；h_i为第i层的厚度；v_i为第i层的速度；V_c为填充速度；DP_i为第i站点基准面的高程；E_i为第i站点的地表高程。

剥离量与填充量相等时，所述炮检点的静校正量ST_i为零，则反算出所有炮检点静校正量为零对应的基准面高程为：

${\mathrm{DP}0}_i=V_c\×\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_j}{v_j}+E_i-\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_j;$

将所述当前CMP道集及所述相关CMP道集所涉及的炮检点所对应的高程进行平均，得到高程均值，计算公式为：

${\mathrm{DCMP}}_i=\frac{1}{m}\underset{j=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{DP}0}_j;$

将每个所述均值高程DCMP_i作为各自CMP道集的基准面。

所述高程均值作为当前CMP道集的参考面之后，还包括：

将CMP道集的各道所在的炮检点所对应的高程分别与DCMP_i的高程作差值，并将得到的差值分别乘以填充速度，将相乘得到的结果分别对应作为所述CMP道集的各道的静校正量。

叠加道是以CMP道集为一个叠加集合形成叠后的单道，为了满足水平基准面处理的理论，每个CMP道集需要拥有自己的水平基准面。

以每一个DCMP_i为各自CMP的基准面，CMP各道所在的炮检点高程与DCMP_i的高程差乘以填充速度作为各道的静校正量，相当于每一个CMP道集拥有自己的水平基准面，而且这个基准面具有明确的高程含义。

如果确定叠前偏移的浮动基准面，可以按一定的平滑半径直接平滑所求得的炮检点静校正为零对应的高程，平滑后的高程面作为求解静校正量的基准面，这样既满足了静校正量最小的原则，同时基准面也具有了确切的高程含义。

如图2所示，还给出了本发明实施例CMP空间域参考面确定方法的示意图。

其中，在图2中，离散点是经反算得到的炮检点高程，实线是平滑后满足静校正量最小原则的空间域的静校正基准面，水平线是针对每一个CMP道集校正的基准面。该图示意了满足静校正量最小原则的空间域的静校正基准面的相对关系。

图3是为了检验本发明实施例静校正基准面确定方法的效果而设计的理论模型。实际地震资料由于未知因素太多，构造形态的变化难以定论。理论模型是检验一种新方法能否达到期望效果和方法正确性的有力工具，其中如图3中示出了地质模型结构中对应每层结构的速度，其中低降速层包括速度反转的夹层以及模拟山地老地层出露的地表，近地表之下设计了速度稳定的两套水平层，往下是构造运动产生的推覆体，最下面又是水平层状介质，设计水平层的目的就是能够很直观地反映出基准面静校正的效果和成像的精确度。

通过图4及图5进行相关技术与本发明实施例理论模型叠加成像转换到深度域剖面的对比，图4相关技术中的常规方法基准面转深得到的结果，图5为应用本发明实施例的方法计算得到的空间域基准面直接转深的结果。本发明实施例的设计模型对比时深关系明显要好于常规CMP参考面转深的结果，而且深浅两套水平层的深度误差也小的多。说明一点，模型处理后的深度剖面没有完全恢复设计模型的形态，基准面造成的误差是一方面，转深的平均速度是由叠加速度换算而来，叠加速度本身就存在误差（影响因素主要是基准面和地层倾角）。另外，为了显示的更加清晰，图4和图5去掉了与地质界面无关的噪声。

本发明实施例利用获取的近地表结构物理特征参数，假设剥离量与填充量相等，反算基准面面高程，然后对反算的基准面高程进行平滑，作为地震资料处理应用的静校正浮动基准面。同时以此基准面作为每个叠前道集统一的CMP参考面，将道集内的所有道校正到这个面上。

利用本发明实施例的静校正基准面确定方法确定出静校正基准面后，基于确定出的静校正基准面进行偏移成像处理和剖面解释后的时深转换，且能够减少偏移成像处理和剖面解释后时深转换出现的误差，从而满足应用需求。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种静校正基准面确定方法，其特征在于，包括：

获取近地表的表层结构数据；

设定剥离量与填充量相等，根据获取的所述表层结构数据利用静校正量计算公式反算得到各炮检点所对应的基准面高程；

将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面；

按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将与各炮检点所对应的基准面高程进行平滑得到空间域的静校正浮动基准面，包括：

所述表层结构数据包括：地形高差和近地表低降速层结构数据；

根据所述地形高差和所述近地表低降速层结构数据确定出平滑高程点数；

将确定出的所述平滑高程点数对反算得到的基准面高程进行平滑，得到一次静校正的静校正基准面。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按预设规则计算CMP道集内的各炮检点所对应的基准面高程的均值，将计算得到的高程均值作为CMP道集的参考面，包括：

以当前CMP道集为中心，根据所述地形高差和所述近地表低降速层结构数据，确定与所述当前CMP道集相邻的多个CMP道集作为相关CMP道集；

将所述当前CMP道集及所述相关CMP道集所涉及的炮检点所对应的基准面高程进行平均，得到高程均值；

将所述高程均值作为当前CMP道集的参考面。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，剥离量与填充量相等时，炮检点的静校正量为零，则反算出所有炮检点静校正量为零对应的基准面高程为：

$\mathrm{DP}{0}_i=V_c\×\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}\frac{h_j}{v_j}+E_i-\underset{j=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\Σ}}}{h}_j;$

将所述当前CMP道集及所述相关CMP道集所涉及的炮检点所对应的高程进行平均，得到高程均值，计算公式为：

${\mathrm{DCMP}}_i=\frac{1}{m}\underset{j=0}{\overset{m-1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{DP}0}_j;$

将每个所述均值高程DCMP_i作为各自CMP道集的基准面。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述高程均值作为当前CMP道集的参考面之后，还包括：

将CMP道集的各道所在的炮检点所对应的高程分别与DCMP_i的高程作差值，并将得到的差值分别乘以填充速度，将相乘得到的结果分别对应作为所述CMP道集的各道的静校正量。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取近地表的表层结构数据，包括：

利用野外表层调查或生产大炮初至反演获取近地表的表层结构数据。

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