CN104062682B - 一种基于实时能量谱的速度分析方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的基于实时能量谱的速度分析方法包括以下步骤：沿测线依次选取n个速度分析点；将上轮拾取速度进行速度插值得到第1个速度分析点的扫描速度，利用第1个速度分析点的扫描速度生成第1个速度分析点的能量谱，在第1个速度分析点的能量谱上拾取第1个速度分析点的所有时间速度对并得到第1个速度分析点的拾取速度；将第1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第2个速度分析点的扫描速度，利用第2个速度分析点的扫描速度生成第2个速度分析点的实时能量谱，在第2个速度分析点的实时能量谱上拾取并得到第2个速度分析点的拾取速度；依次获得n个速度分析点的拾取速度并得到本轮拾取速度。

Description

一种基于实时能量谱的速度分析方法
技术领域
本发明涉及地球物理勘探的地震资料处理技术领域，更具体地讲，涉及一种应用于地球物理勘探的地震资料处理过程中的速度模型建立的速度分析方法。
背景技术
常规速度分析是利用上轮速度分析已有的速度进行速度扫描得到能量谱上，并在能量谱上进行速度拾取，用拾取的速度对CMP道集(共中心点道集)实时动校正并进行速度拾取的质量控制，同时在以上速度分析的基础上，将拾取的速度映射到多道水平叠加剖面上进行速度修正。
如公告号为CN101251604B、公告日为2011年2月16日的中国发明专利文献公开了一种二参数转换波速度分析及动校正方法，按下述步骤进行：抽取CMP道集，进行常规叠加速度分析，求取纵波动校正速度；抽取转换波共中心点道集；转换波共中心点道集数据为输入，利用式(A)进行初始速度比分析；以转换波共炮点道集数据为输入，利用分析得到的纵波动校正速度、初始速度比进行共转换点位置的计算，进而抽取CCP道集；利用式(A)进行速度比分析；利用式(B)进行转换波CCP道集动校正；抽取最终转换波CCP道集及转换波叠加。
如公开号为CN102096103A、公开日为2011年6月15日的中国发明专利文献公开了一种用于低信噪比地震资料的速度分析方法，按下述步骤进行：(1)选取资料信噪比高的地段，采用速度扫描拾取速度；(2)以此速度为中心，按百分比间隔递增、递减，变速扫描出多条不同百分比速度的叠加剖面；(3)在扫描出的不同百分比速度的叠加剖面上投影构造解释层位；(4)根据构造解释层位设定不同层位的速度范围进行拾取速度约束；(5)根据构造解释层位在不同百分比速度的叠加剖面的成像效果进行速度拾取。
但是，上述常规速度拾取方法通常只利用了上轮速度分析已有的速度信息来进行速度扫描，而没有充分利用本轮已拾取的更精确的速度来指导周围点的速度拾取。并且，上述常规方法通常在速度分析前已经选定了进行分析的CMP点(速度分析点)，而在本轮速度分析的过程中无法进行添加或减少。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。
本发明的目的在于提供一种基于实时能量谱的速度分析方法，以减少速度分析的迭代次数并且使速度分析点的选择更加灵活，从而提高速度模型建立的工作效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种基于实时能量谱的速度分析方法，所述速度分析方法包括以下步骤：
a、沿测线依次选取n个速度分析点，n≥3且n为整数；
b、将上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第1个速度分析点的扫描速度，利用所述第1个速度分析点的扫描速度生成第1个速度分析点的能量谱，在所述第1个速度分析点的能量谱上拾取第1个速度分析点的所有时间速度对并得到第1个速度分析点的拾取速度；
c、将所述第1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第2个速度分析点的扫描速度，利用所述第2个速度分析点的扫描速度生成第2个速度分析点的实时能量谱，在所述第2个速度分析点的实时能量谱上拾取第2个速度分析点的所有时间速度对并得到第2个速度分析点的拾取速度；
d、将所述第1个速度分析点的拾取速度、第2个速度分析点的拾取速度至第i-1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第i个速度分析点的扫描速度，利用所述第i个速度分析点的扫描速度生成第i个速度分析点的实时能量谱，在所述第i个速度分析点的实时能量谱上拾取第i个速度分析点的所有时间速度对并得到第i个速度分析点的拾取速度，其中3≤i≤n且i为整数；
e、依次获得所述n个速度分析点的拾取速度并得到本轮拾取速度。
根据本发明的基于实时能量谱的速度分析方法的一个实施例，在速度分析之前、之后或速度分析的过程中增加或减少速度分析点的数量。
根据本发明的基于实时能量谱的速度分析方法的一个实施例，利用所述本轮拾取速度建立速度模型
根据本发明的基于实时能量谱的速度分析方法的一个实施例，根据初叠剖面或者地质认识选取、增加或减少速度分析点以使最终建立的速度模型更精确。
根据本发明的基于实时能量谱的速度分析方法的一个实施例，在拾取各速度分析点的所有时间速度对并得到拾取速度的同时产生速度剖面以用于速度模型的质量控制。
本发明能够充分利用本轮拾取的周围分析点的速度信息来生成当前速度分析点的能量谱，并在当前速度分析点的能量谱上进行速度的拾取，使当前速度分析点生成的能量谱反应的速度信息更加准确，有效地减少速度分析的迭代次数，并且使速度分析点的选择更加灵活，提高了速度模型建立的工作效率。本发明在低信噪比地震资料处理的速度分析中表现更突出，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
在下文中，将对本发明的基于实时能量谱的速度分析方法进行详细地说明。
本发明的设计思路是利用本轮速度分析时拾取的周围速度分析点的速度信息来生成当前速度分析点的能量谱，并在当前速度分析点的能量谱上进行速度的拾取，之后可以用所拾取的速度对cmp道集进行实时动校正并进行速度拾取的质量控制，还能够在以上速度分析的基础上，将拾取的速度映射到多道水平叠加剖面上进行速度修正。其中，由于能够实时利用拾取的速度分析点的信息，因此利用当前速度分析点生成的能量谱反应的速度信息更加准确，有效减少速度分析的迭代次数；并且还可以随时随意设置速度分析点，如随意增加或减小，克服了常规的通过利用处理软件的流程扫描设置速度分析点而导致在本轮速度分析时无法添加或删除速度分析点的缺点。
根据本发明的示例性实施例，本发明的基于实时能量谱的速度分析方法包括以下步骤：
a、沿测线依次选取n个速度分析点，n≥3且n为整数；
b、将上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第1个速度分析点的扫描速度，利用所述第1个速度分析点的扫描速度生成第1个速度分析点的能量谱，在所述第1个速度分析点的能量谱上拾取第1个速度分析点的所有时间速度对并得到第1个速度分析点的拾取速度；
c、将所述第1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第2个速度分析点的扫描速度，利用所述第2个速度分析点的扫描速度生成第2个速度分析点的实时能量谱，在所述第2个速度分析点的实时能量谱上拾取第2个速度分析点的所有时间速度对并得到第2个速度分析点的拾取速度；
d、将所述第1个速度分析点的拾取速度、第2个速度分析点的拾取速度至第i-1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第i个速度分析点的扫描速度，利用所述第i个速度分析点的扫描速度生成第i个速度分析点的实时能量谱，在所述第i个速度分析点的实时能量谱上拾取第i个速度分析点的所有时间速度对并得到第i个速度分析点的拾取速度，其中3≤i≤n且i为整数；
e、依次获得所述n个速度分析点的拾取速度并得到本轮拾取速度。
其中，本发明中提及的时间速度对是指在某个速度分析点上拾取的某一个速度值及其对应的时间值，由于时间值和速度值必须是相应、配对的，所以称作某个速度分析点的时间速度对；某个速度分析点上拾取的所有时间速度对，就称作该速度分析点的拾取速度；所有速度分析点的拾取速度的组合，就称作本轮拾取速度。
之后可以利用上述得到的本轮拾取速度建立速度模型，如对cmp道集进行动校正并叠加形成水平叠加剖面后进行分析，本发明不对之后的处理步骤进行具体限定。
其中，上述利用速度生成能量谱的方法、在能量谱上拾取时间速度对的方法和进行速度插值的方法均可以采用本领域的常规方法，本发明不对此进行特别限定。
例如，利用速度生成能量谱的方法就是以沿着反射同相轴方向上叠加能量、相似性系数或相关系数为最大作为速度估计理论依据的，由于速度是待求的参数，因而只有给出一个包含速度真值的速度值范围内进行速度扫描，当扫描的速度值接近或等于真值时，就可获得信号的最佳估计值并利用判别准则检测出来，从而获得速度估计值。即，用不同的速度对道集进行动校正，再将这些道集进行叠加，再按照速度大小将叠加后的道进行组合就得到能量谱。当速度比较准确的时候，动校正得到的CMP道集的某一时间点同相轴趋于水平，因此叠加后的能量谱在该时间点上该速度值处的能量值最大、能量团最明显。在常规处理中，通常就是在能量谱上选取这些最大的能量值或最明显的能量团，并得到该能量团或者能量值处的速度和相应的时间，就得到了该速度分析点的一个时间速度对。以此类推，就可以得到某个速度分析点的全部时间速度对，即拾取速度。当全部的速度分析点拾取完成后，就得到该轮的拾取速度。此外，因为在现实处理中速度分析点的选取在横向上并不是逐个CMP点进行的，在纵向上也不是每一个采样点(即时间点)都拾取了时间速度对的。但是在后续的处理中，却均要求速度模型横向上是逐个CMP点，纵向上是逐个采样点(即时间点)的，因此必须对拾取速度进行插值才能得到符合要求的速度模型，即通过已经拾取的速度插值并得到横向上包括全部CMP点且纵向上包括全部采样点(时间点)的速度模型。
由于本发明采用的是利用周围速度分析点的速度信息来实时生成当前速度分析点的速度分析点的实时能量谱并进而获得当前速度分析点的速度信息的处理方式，因而使得整个速度分析过程非常可控且速度信息更加准确。并且，上述处理方式还产生了一个很特别的益处，就是可以在速度分析之前、之后或速度分析的过程中增加或减少速度分析点的数量，尤其是可以在速度分析的过程中实时增加或减少速度分析点的数量。
①当在速度分析之前增加或减少速度分析点时，其处理步骤很简单，因为增加或减少速度分析点完全不影响实时速度分析时的处理，仅需要在上述步骤a中增加或减少速度分析点后即可继续进行步骤b至步骤e的处理。
②当在速度分析的过程中增加速度分析点时，其处理步骤相对复杂，具体来说，当在速度分析的过程中增加1个速度分析点时，处理的方式有以下几种情况：
1)当增加的1个速度分析点位于n个速度分析点中的第i-1个速度分析点与第i个速度分析点之间时，则增加的1个速度分析点相当于n+1个速度分析点中的第i个速度分析点，此时按照所述步骤d进行n+1个速度分析点中的第i个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到增加的1个速度分析点的拾取速度。也就是说，增加的1个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第i个速度分析点，由此可以根据步骤d进行操作。与此同时，n个速度分析点中的第i个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第i+1个速度分析点，同样可以根据步骤d进行n+1个速度分析点中的第i+1个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到第i+1个速度分析点的拾取速度。
2)当增加的1个速度分析点位于n个速度分析点中的第1个速度分析点之前时，增加的1个速度分析点相当于n+1个速度分析点中的第1个速度分析点，此时按照所述步骤b进行n+1个速度分析点中的第1个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到增加的1个速度分析点的拾取速度。也就是说，增加的1个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第1个速度分析点，由此可以根据步骤b进行操作。与此同时，n个数据分析点中的第1个和第2个数据分析点变成了n+1个速度分析点中的第2个和第3个速度分析点并且n个数据分析点中的第i个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第i+1个速度分析点，同样可以根据步骤c至步骤d进行n+1个速度分析点中第2个速度分析点、第3个速度分析点和第i+1个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到第2个速度分析点、第3个速度分析点和第i+1个速度分析点的拾取速度。
3)当增加的1个速度分析点位于n个速度分析点中的第1个速度分析点与第2个速度分析点之间，增加的1个速度分析点相当于n+1个速度分析点中的第2个速度分析点，此时按照所述步骤c进行n+1个速度分析点中的第2个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到增加的1个速度分析点的拾取速度。也就是说，增加的1个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第2个速度分析点，由此可以根据步骤c进行操作。与此同时，n个数据分析点中的第2个数据分析点变成了n+1个速度分析点中的第3个速度分析点并且n个数据分析点中的第i个速度分析点变成了n+1个速度分析点中的第i+1个速度分析点，同样可以根据步骤d进行n+1个速度分析点中第3个速度分析点和第i+1个速度分析点的所有时间速度对的拾取并得到第3个速度分析点和第i+1个速度分析点的拾取速度。
其中，在上述情况下进行步骤a至d中的任一操作时，只需要将n替换为n+1，将i替换为i+1即可。
当在速度分析的过程中依次增加m个速度分析点，则在以上增加1个速度分析点的多种情况下依此类推即可，在此不作赘述，其中，m＞0且m为整数。并且，在获取包含增加的m个速度分析点的n+m个速度分析点的拾取速度并得到本轮新拾取速度。
③当在速度分析的过程中或在速度分析之后减少速度分析点时，则不进行减少的速度分析点的时间速度对的拾取或者删除减少的速度分析点的相关速度信息并不将其带入下一个速度分析点的扫描速度和实时能量谱的生成中即可。
④当在速度分析之后并在任意位置增加1个速度分析点时，利用已获取的本轮拾取速度进行插值，并得到增加的1个速度分析点的扫描速度，利用所述增加的1个速度分析点的扫描速度生成增加的1个速度分析点的实时能量谱，在所述增加的1个速度分析点的实时能量谱上拾取增加的1个速度分析点的所有时间速度对并得到增加的1个速度分析点的拾取速度，最后将增加的1个速度分析点的拾取速度加入本轮拾取速度中得到本轮新拾取速度。
若在速度分析之后增加m个速度分析点，则在上述操作的基础上依此类推即可，在此不作赘述，其中，m＞0且m为整数。
也即，当在本轮原设定的所有速度分析点已全部分析过的情况下增加速度分析点，则直接利用得到的本轮拾取速度来进行插值并获取增加的速度分析点的拾取速度；当本轮原设定的所有速度分析点未完全分析完并且增加的速度分析点之后的速度分析点尚未分析的情况下，则使用增加的速度分析点之前的所有速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行插值并获取增加的速度分析点的拾取速度。
根据本发明的一个实施例，根据初叠剖面或者地质认识选取、增加或减少速度分析点以使建立的速度模型更精确。并且，还可以在拾取各速度分析点的所有时间速度对并得到拾取速度的同时产生速度剖面以用于速度模型的质量控制。例如：对某一条二维测线进行速度分析，该测线的CMP点范围为1100～6000，刚开始分析时，选择了每隔100个CMP点取一个速度分析点的方式，即速度分析点依次为1100、1200、1300、1400……6000，但是在结合初叠剖面和地质认识之后认为CMP2000～3500这一段的地下地质情况复杂并由于复杂构造存在而导致速度变化较大，若只采用100个CMP点的间隔插值得到的速度模型对于这一段来说是相对粗糙的，而需要更精细和准确的速度模型。因此需要在CMP2000～3500这一段增加速度分析点，如选取每隔30个点作为速度分析点，即2000、2030、2060、2090……3500。那么整个测线需要进行速度分析的点就由1100、1200、1300……2000、2100、2200……3400、3500……6000，变成了1100、1200、1300……2000、2030,2060,2090、2100……3470、3500……6000。当拾取了一部分的速度分析点，特别是当拾取了CMP2000～3500这一段全部或者部分的速度分析点后，可以利用这些速度分析点新拾取的拾取速度和未分析的速度分析点原有的拾取速度生成叠加剖面，查看叠加剖面的同相轴是否清晰、连续，是否符合地质认识来进行拾取速度的质量控制，并且可以来决定是否还需要增加更多的分析点或者减少分析点。
下面结合具体示例进一步说明本发明。
示例1
a、选取需要分析的速度分析点(CMP点)，如：从CMP1100点到CMP3500点且间隔为100，即1100、1200、1300……3500，共25个。
b、将上轮拾取速度V1按照常规方法进行插值，插值后得到CMP1100的扫描速度Vmid1100，即得到第1个速度分析点的扫描速度Vmid1100，利用第1个速度分析点的扫描速度Vmid1100生成能量谱Semb1100，并按照常规方法在所述能量谱上选取CMP1100即第1个速度分析点的所有时间速度对并得到第1个速度分析点的拾取速度VSemb1100。
c、将第1个速度分析点的拾取速度VSemb1100对与上轮拾取速度V1进行速度插值，插值后得到CMP1200即第2个分析点的扫描速度Vmid1200，利用第2个分析点的扫描速度Vmid1200生成第2个速度分析点的实时能量谱Semb2，并按照常规方法在第2个速度分析点的实时能量谱Semb2上拾取第2个速度分析点的所有时间速度对并得到第2个速度分析点的拾取速度VSemb1200。
d、将第1个速度分析点的拾取速度VSemb1100、第2个速度分析点的拾取速度VSemb1200与上轮拾取速度V1进行速度插值，插值后得到CMP1300即第3个速度分析点的扫描速度Vmid1300，利用第3个速度分析点的扫描速度Vmid1300生成第3个速度分析点的实时能量谱Semb3，并按照常规方法在第3个速度分析点的实时能量谱Semb3上选取第3个速度分析点的所有时间速度对并得到第3个速度分析点对的拾取速度Vsemb1300。
e、依次获得25个速度分析点的拾取速度后得到本轮拾取速度V2。
示例2：
在示例1的基础上并在速度分析过程中在CMP1200与CMP1300之间增加速度分析点CMP1250，即CMP1250之后的速度分析点如CMP1300未进行分析，则利用示例1中的步骤b和步骤c拾取的第1个速度分析点的拾取速度Vsemb1100、第2个速度分析点的拾取速度Vsemb1200与上轮拾取速度V1进行速度插值，得到CMP1250的扫描速度Vmid1250，利用CMP1250的扫描速度生成CMP1250的实时能量谱，在CMP1250的实时能量谱上拾取CMP1250的所有时间速度对并得到CMP1250的拾取速度Vsemb1250；然后将CMP1100、CMP1200、CMP1250的拾取速度带入CMP1300和后续速度分析点的速度插值、扫描速度计算、能量谱生成和时间速度对拾取中；最后将CMP1250的拾取速度加入本轮拾取速度中即可得到本轮新拾取速度V3。
示例3：
在示例1基础上并在速度分析之后在CMP1200与CMP1300之间增加速度分析点CMP1250，即CMP1250之后的速度分析点如CMP1300、CMP1400……已经利用示例1中步骤b、步骤c和步骤d进行分析和拾取并得到本轮拾取速度V2。此时则利用本轮拾取速度V2进行速度插值，得到CMP1250的扫描速度Vmid1250，利用CMP1250的扫描速度Vmid1250生成CMP1250的实时能量谱，在CMP1250的实时能量谱上拾取CMP1250的所有时间速度对并得到CMP1250的拾取速度Vsemb1250；然后将CMP1250的拾取速度加入本轮拾取速度V2中即可得到本轮新拾取速度V3。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：
1、本发明的方法充分利用了当前(本轮)拾取的速度信息来指导周围点的能量谱的生成，使生成的能量谱更精确地反应了当前速度分析点的速度信息，减少了速度分析的迭代次数。提高了速度模型建立的效率。
2、本发明的方法可以随意地增加和减少速度分析点，能够在构造复杂区域、速度横向变化剧烈等的分析过程中增加速度分析点，进而方便的得到更多的准确控制速度，提高了速度模型建立的精度和效率。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (5)

1.一种基于实时能量谱的速度分析方法，其特征在于，所述速度分析方法包括以下步骤：
a、沿测线依次选取n个速度分析点，n≥3且n为整数；
b、将上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第1个速度分析点的扫描速度，利用所述第1个速度分析点的扫描速度生成第1个速度分析点的能量谱，在所述第1个速度分析点的能量谱上拾取第1个速度分析点的所有时间速度对并得到第1个速度分析点的拾取速度；
c、将所述第1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第2个速度分析点的扫描速度，利用所述第2个速度分析点的扫描速度生成第2个速度分析点的实时能量谱，在所述第2个速度分析点的实时能量谱上拾取第2个速度分析点的所有时间速度对并得到第2个速度分析点的拾取速度；
d、将所述第1个速度分析点的拾取速度至第i-1个速度分析点的拾取速度与上轮拾取速度进行速度插值，插值后得到第i个速度分析点的扫描速度，利用所述第i个速度分析点的扫描速度生成第i个速度分析点的实时能量谱，在所述第i个速度分析点的实时能量谱上拾取第i个速度分析点的所有时间速度对并得到第i个速度分析点的拾取速度，其中3≤i≤n且i为整数；
e、依次获得所述n个速度分析点的拾取速度并得到本轮拾取速度。
2.根据权利要求1所述的基于实时能量谱的速度分析方法，其特征在于，在速度分析之前、之后或在速度分析的过程中增加或减少速度分析点。
3.根据权利要求1所述的基于实时能量谱的速度分析方法，其特征在于，利用所述本轮拾取速度建立速度模型。
4.根据权利要求3所述的基于实时能量谱的速度分析方法，其特征在于，根据初叠剖面或者地质认识选取、增加或减少速度分析点以使最终建立的速度模型更精确。
5.根据权利要求3所述的基于实时能量谱的速度分析方法，其特征在于，在拾取各速度分析点的所有时间速度对并得到拾取速度的同时产生速度剖面以用于速度模型的质量控制。
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