CN103630934A - 一种确定转换波检波点大的横波静校正量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是适应低信噪比、构造复杂情况下的转换波检波点大的横波静校正量的方法。在纵波和转换波共检波点叠加数据上标定一组反射层；沿层在纵波共检波点叠加数据上拾取一组反射层位得到纵波反射时间；沿层在转换波共检波点叠加数据上拾取一组反射层位得到转换波反射时间；并在纵波和转换波共检波点叠加数据上，选择能代表纵波和转换波构造形态的点，匹配纵波和转换波相同的层位，得到稀疏纵横波速度比γ₀值。最终，计算得到转换波检波点横波静校正量。本发明能有效的确定转换波检波点大的横波静校正量。

Description

一种确定转换波检波点大的横波静校正量的方法

技术领域

本发明涉及地震资料处理技术，是一种确定转换波检波点大的横波静校正量的方法。

背景技术

在地震勘探中，由于地形起伏不平和近地表低、降速带的横向变化以及激发点深度的不同，必将影响实测的反射地震信号时距曲线形状，在地震记录上除存在正常的偏移距和深度变化引起的正常时差外，还会出现由于地表与浅层低、降速带异常所引起的时间延迟变化。这种时差变化必须在反射波的处理中予以校正消除，才能获得正确的地下构造成像。并且这种消除时差校正量对同一观测点的不同地震界面都是不变的，在地震数据处理中称为静校正。

转换波地震勘探是以纵波震源激发、陆上三分量或海上四分量接收的一种多分量地震勘探方法，可以同时得到较高信噪比的纵波、转换横波（转换波）数据。转换波是由纵波倾斜地入射到地层界面时产生反射横波，其下行波是纵波，上行波是横波，因此转换波的静校正量由震源点（炮点）的纵波静校正量和接收点（检波点）横波的静校正量组成。对于前者，与常规的纵波静校正问题相同，可以用传统方法从纵波处理中得到。而对于横波，静校正问题比较复杂，则需要专门的方法进行求取。原因是横波与纵波在近地表传播速度差异极大，横波不受孔隙流体影响，它的近地表层往往延伸至潜水面以下且起伏很大，低速带比纵波厚，特别是低速带、裂缝的影响使得横波对表层结构的响应要比纵波复杂得多，造成横波静校正量变化非常剧烈。在地表浅层横波速度比纵波速度要小很多，致使横波静校正量是纵波静校正量的2～10倍。因此，转换波的检波点静校正成为转换波地震勘探数据处理的关键和难点。

在转换波地震勘探数据处理中，解决检波点横波静校正方法主要包括：横波微测井表层调查、折射波静校正、多分量初至时差静校正、面波频散反演表层横波速度和反射波共检波点叠加等方法。横波微测井表层调查法，是纵波野外静校正方法的沿用，利用横波微测井获得观测点的近地表速度，工区通过内插形成表层速度模型进而求取静校正量，基于微测井模型求取的横波静校正量很好地解决了长波长问题，能够保证纵波与转换波剖面所反映的构造形态的一致性，但受观测点数量的限制，表层调查方法很难解决横波短波长静校正问题，并且微测井表层调查成本高。折射波静校正是基于非转换型的横波折射波来反演近地表横波速度模型的方法，由于转换波数据上非转换型的横波折射波难以拾取，该方法的实用性较低。多分量初至时差静校正是最先由李彦鹏提出的，方法的核心是利用同一接收点垂直分量上纵波折射波与径向分量上转换型折射波的初至时差计算接收点的静校正，该方法能较好地解决了横波的长、短波长静校正问题，但该方法的前提是资料中存在可识别的转换型折射波。面波反演横波速度模型的静校正方法，主要根据面波频散特性来反演表层横波速度模型，进而求取接收点的静校正量，已广泛用于工程物探上。但在石油地震勘探中应用，尚且存在一定的困难，主要是因为地震勘探的道间距远大于工程物探的道间距，面波频散严重，很难准确地确定面波的频散周期，并且反演深度受到面波频宽的制约，不适用于厚层速度反演，实际应用难度大，该方法尚在研究阶段。反射波共检波点叠加法是目前常用的计算横波静校正量的方法，方法的基本原理是利用共接收点叠加道相干法来初步确定较大的静校正量。Cary(A simplemethod for resolving large converte-wave statics，Geophysics，1993,58(3):429-433)提出利用优化共检波点叠加道集相关方法来初步确定短波长的较大的静校正量，该方法假设了地下结构比较平缓，且要求共检波点叠加剖面的信噪比高；在该方法提出后，有很多学者对方法提出了改进意见，较为代表性的有唐建侯(消除P-SV波大静校正量的方法，石油地球物理勘探，1994，29(5):650-653)提出用优化共检波点叠加道相关确定大静校正量，用井旁参考道外推法求剩余静校正量的分步消去静校正量的方法，它要求有比较准确的参考道，适用于信噪比低但静校正量大的地区；潘树林(一种改进的P-SV转换波静校正方法，石油物探，2007，46(2):143-146)等人在对共接收点叠加道集相关算法进行了改进，使它适用于地下构造复杂的情况。但这些方法对信噪比都有要求，只适用于计算较大静校正量或剩余静校正量。

上述这些求取转换波静校正量的方法都有一定的应用条件，特别是现有的反射波共检波点叠加法并不能有效的确定信噪比低、构造复杂、同相轴不能连续追踪的转换波检波点大的横波静校正。

发明内容

本发明目的是提供一种适应低信噪比、构造复杂情况下的转换波静校正计算的确定转换波检波点大的横波静校正量的方法。

本发明通过以下技术方案实现，具体步骤包括：

1）采集三分量地震数据，经预处理和速度分析，得到纵波共检波点叠加数据和转换波共检波点叠加数据；

步骤1）所述的预处理包括加载观测系统，计算纵波的炮点和检波点的静校正量，叠前去噪，振幅恢复。

步骤1）所述的纵波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的纵波应用纵波炮点和检波点静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

步骤1）所述的转换波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的转换波仅应用纵波炮点静校正量或应用纵波炮点静校正量和检波点的横波初始静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

步骤1）所述的检波点的横波初始静校正量是指检波点的横波高程静校正量，或纵波检波点静校正量乘一个大于1的一个系数，或取值为0。

2）在纵波和转换波共检波点叠加数据上标定一组反射层；

步骤2）所述的标定一组反射层是指纵波和转换波共检波点叠加数据上，信噪比相对较高，构造形态相似，可追踪拾取的一组反射层。

3）沿纵波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到纵波反射层的时间T_0p。

4）沿转换波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到转换波反射层的时间T_0ps；

步骤3）和4）所述的拾取层位拾取一组反射层位，是指在共检波点叠加数据上拾取一个反射层位，或拾取多个反射层位。

所述的拾取多个反射层位时各个层位在空间上重叠一部分，最终通过不同的时移将几个层位合成一个反射层位。

5）在纵波和转换波共检波点叠加数据，选择能代表纵波和转换波构造形态的点，匹配纵波和转换波相同的层位，得到稀疏纵横波速度比γ₀值。

步骤5）所述稀疏纵横波速度比γ₀值，也可在共中心点和共转换点叠加数据上，匹配纵波和转换波相同的层位得到。

6）利用下式计算转换波检波点横波静校正量G；

G=T_0p·(γ₀+1)/2-T_0ps-T_c

式中，T_0p是在纵波共检波点叠加上拾取层位的时间，T_0ps是在转换波共检波点叠加上拾取层位的时间，γ₀是纵横波速度比，T_c是常量。

本发明是假设转换波反射层位时间与纵波叠加上拾取的层位等效转换波时间之间任何不规则都是由于近地表的不规则引起的，这样就可以在纵波共检波点叠加拾取一个反射层位，并转换成转换波等效时间，再与转换波共检波点叠加拾取的一个反射层位计算时间差值，即可得到转换波检波点的横波静校正量。这种方法能有效的确定转换波检波点大的横波静校正量。

附图说明

图1是应用检波点静校正前转换波共检波点叠加剖面；

图2是应用检波点静校正后转换波共检波点叠加剖面。

具体实施方式

本发明提供了一种利用纵波和转换波共检波点叠加确定转换波检波点大的横波静校正量的方法。

本发明在假设纵波的静校正已得到解决的情况下，标定纵波和转换波共检波点叠加数据上一组反射层，计算区域的速度比γ₀值。分别在纵波和转换波的共检波点叠加数据上拾取反射层的时间。再利用速度比γ₀值把纵波反射层的时间变换成等效转换波时间，其与转换波的共检波点叠加数据拾取反射层的时间的差值，即是转换波检波点的横波静校正量。这种利用纵波构造时间控制，在共检波点叠加上，通过拾取纵波和转换波反射层时间的等效时间差，可以得到一个符合地质意义的静校正量。

本发明实现简便、稳定且适应性强。

本发明的实现原理如下：

根据地表一致性条件，任意一道的转换波的静校正量可分解为4部分：

$t_{\mathrm{ij}}=s_i+g_j+c_k{h}_{\mathrm{ij}}^2+y_k$ ①

式①中，s_i为i位置炮点纵波静校正，g_j为j位置检波点横波静校正，c_k为共转换点k位置的剩余正常时差，随炮检距h的平方而变化，y_k为构造引起的静校正量。

对于转换波静校正，炮点纵波静校正可以从纵波处理中得到。那么，应用炮点纵波静校正后，转换波的静校正的分解项为3项：

$t_j=g_j+c_k{h}_{\mathrm{ij}}^2+y_k$ ②

又由于，检波点的横波静校正量远大于动校正的剩余静校正量。因此，公式②又可简化为：

t_j＝g_j+y_k       ③

也可以写为：

t_j-y_k＝g_j       ④

而

$t_j=T_d-T_{0{\mathrm{ps}}_j}$ ⑤

式中，T_d为一水平反射层时间，T_0ps为转换波共检波点叠加上一个反射层时间。

将公式⑤代入公式④，得：

$T_d-y_k=T_{0{\mathrm{ps}}_j}=g_j$ ⑥

式中，T_d-y_k与

等价，T_0p是纵波应用炮点和检波点纵波静校正后在共检波点叠加上拾取的时间，γ₀是纵横波速度比，T_c是一个时间常量。

这样，转换波检波点的横波静校正量为

$g_j=T_{{0p}_j}\·({\mathrm{\γ}}_0+1)/2-T_{0{\mathrm{ps}}_j}-T_c$ ⑦

本发明在转换波数据上采用以下步骤应用：

1)采集三分量地震数据，经预处理和速度分析，得到纵波共检波点叠加数据和转换波共检波点叠加数据；

步骤1)所述的预处理包括加载观测系统，拾取纵波的初至，利用折射波静校正计算得到炮点和检波点纵波静校正，叠前去噪，振幅恢复。

步骤1)所述的纵波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的纵波应用炮点和检波点纵波静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

步骤1)所述的转换波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的转换波应用纵波炮点静校正量和检波点的高程横波静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

2)在纵波和转换波共检波点叠加数据上标定一组反射层；

步骤2)所述的标定一组反射层是指纵波和转换波共检波点叠加数据

上，信噪比相对较高，构造形态相似，可追踪拾取的一组反射层。

3）沿纵波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到纵波反射层的时间T_0p。

4）沿转换波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到转换波反射层的时间T_Ops；

步骤3）和4）所述的拾取层位拾取一组反射层位，是指在共检波点叠加数据上拾取一个反射层位，或拾取多个反射层位。拾取多个反射层位时，各个层位在空间上重叠一部分，最终通过不同的时移将几个层位合成一个反射层位。

5）在纵波和转换波共检波点叠加数据，选择能代表纵波和转换波构造形态的点，匹配纵波和转换波相同的层位，得到纵横波速度比γ₀值为2.0。

6）利用公式（2）即可计算转换波检波点横波静校正量值。

步骤6）所述的公式（2）：

G=T_0p·(γ₀+1)/2-T_0ps-T_c

公式（2）式中，T_0p是在纵波共检波点叠加上拾取层位的时间，T_0ps是在转换波共检波点叠加上拾取层位的时间，γ₀是纵横波速度比，值为2.0，T_c是一个时间常量，值为-20。

图1中的转换波共检波点叠加的同相轴扭曲严重，经过检波点静校正后，图2中同相轴连续光滑，连续性、一致性明显提高、构造形态可靠。表明转换波静校正问题得到了较好的解决。

Claims (9)

1.一种确定转换波检波点大的横波静校正量的方法，特点是通过以下具体步骤包括：

1）采集三分量地震数据，经预处理和速度分析，得到纵波共检波点叠加数据和转换波共检波点叠加数据；

2）在纵波和转换波共检波点叠加数据上标定一组反射层；

3）沿纵波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到纵波反射层的时间T_0p；

4）沿转换波的共检波点叠加数据拾取一组反射层位，得到转换波反射层的时间T_Ops；

5）在纵波和转换波共检波点叠加数据，选择能代表纵波和转换波构造形态的点，匹配纵波和转换波相同的层位，得到稀疏纵横波速度比γ₀值；

6）利用下式计算转换波检波点横波静校正量G；

G=T_Op·(γ₀+1)/2-T_Ops-T_c

式中，T_0p是在纵波共检波点叠加上拾取层位的时间，T_Ops是在转换波共检波点叠加上拾取层位的时间，γ₀是纵横波速度比，T_c是常量。

2.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的预处理包括加载观测系统，计算纵波的炮点和检波点的静校正量，叠前去噪，振幅恢复。

3.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的纵波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的纵波应用纵波炮点和检波点静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

4.根据权利要求1的方法，特点是步骤1）所述的转换波共检波点叠加数据是指三分量地震数据的转换波仅应用纵波炮点静校正量或应用纵波炮点静校正量和检波点的横波初始静校正量，并动校正，进行共检波点叠加得到。

5.根据权利要求4的方法，特点是所述的检波点的横波初始静校正量是指检波点的横波高程静校正量，或是纵波检波点静校正量乘一个大于1的一个系数，或是取值为0。

6.根据权利要求1的方法，特点是步骤2）所述的标定一组反射层是指纵波和转换波共检波点叠加数据上，信噪比相对较高，构造形态相似，可追踪拾取的一组反射层。

7.根据权利要求1的方法，特点是步骤3）和4）所述的拾取一组反射层位是指在共检波点叠加数据上拾取一个反射层位，或拾取多个反射层位。

8.根据权利要求7的方法，特点是所述的拾取多个反射层位时各个层位在空间上重叠一部分，最终通过不同的时移将几个层位合成一个反射层位。

9.根据权利要求1的方法，特点是步骤5）所述稀疏纵横波速度比γ₀值，也可在共中心点和共转换点叠加数据上，匹配纵波和转换波相同的层位得到。

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