CN104216009A - 一种斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法，对成像区域网格化，根据检波点的坐标，得到斜井轨迹，沿斜井轨迹从地面数据得到的均方根速度模型中提取均方根速度，移动到VSP时间偏移成像基准面，得到均方根速度体，用偏移孔径等于目的层深度乘以最大成像角度正弦的平方再加上最大井源距的一半，计算VSP数据时间偏移的孔径，利用双平方根方程得到相应道地震波总的走时，将单道的VSP波场延拓到井中检波器所在的深度，完成VSP数据的叠前时间偏移。本发明通过斜井表达的井轨迹方向的三维速度空间变化趋势和分布，三维VSP时间偏移获得更合理的构造成像，计算效率较高，实现过程简单。

Description

一种斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探和地震勘探技术，具体是使用从地面数据获得的均方根速度的一种斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法。

技术背景

地震勘探是采用人工激发地震波寻找地下矿产的方法。通过人工激发地震波，在地表或井下使用记录设备以相应观测方式获得随地震波传播变化的数据。使用地表震源激发，在井下不同深度上使用接收器记录地震信号获得井孔附近的地下信息的过程称为垂直地震剖面（VSP）勘探技术。利用上述方式获得的数据，经过通常的数据处理，可以得到地下地质构造的图像。

Wendell Wiggins et al.(1986)根据VSPCDP转换提供的速度模型，用偏移对绕射波成像。但是，其结果精度较低。Paul Bicquart(1998)表述了3D-VSP数据Kirchhoff积分法叠前深度偏移的实现过程，认为从地面数据中难以获得准确的速度，从井中通常能够获得准确的速度-深度信息，在井附近，能够得到较好的叠前深度偏移成像。由于来自于井中的速度-深度信息不能表示速度的空间分布，因此在远井区域降低偏移成像的质量。D.A.Nasyrov和D.A.KlyashchenkoD.A.(2008)认为：使用来自地面数据的速度模型对于VSP数据成像，其精度不够，提出了通过使用不同类型波得到的界面成像更新速度模型。该方法通过迭代提高速度模型的精度，改善成像质量，但是计算量较大，效率较低。

利用井的信息能够得到正确的速度模型，但是当速度在空间存在变化时，由于从井信息获得的速度模型表示速度的一维变化，在描述速度空间分布规律时受到限制。

发明内容

本发明目的是提供一种能表示速度在斜井轨迹方向的空间分布、计算效率较高，其实现过程简单的斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法。

本发明具体实现步骤如下：

1）在地面用人工三维激发地震波，在井中接收，得到原始的三维VSP数据，经过去噪、反褶积等前期处理后，将三维VSP数据校正到由处理参数指定的数据基准面上（如CMP面等）；

2）对三维VSP的成像区域网格化，根据检波点的坐标，得到斜井轨迹，如果斜井轨迹不在三维网格节点上，向最近的网格节点上归靠；

3）沿斜井轨迹从地面数据得到的均方根速度模型中提取均方根速度；

4）将均方根速度移动到VSP时间偏移的成像基准面，根据斜井速度梯度，得到对应时间样点的正确均方根速度，形成用于积分法三维VSP时间偏移的三维均方根速度体；

5）根据目的层深度、最大成像角度和最大井源距的值，用算式：偏移孔径等于目的层深度乘以最大成像角度正弦的平方再加上最大井源距的一半，得到VSP数据时间偏移的孔径；

6）从步骤1）三维VSP数据所在的数据基准面上，利用双平方根方程分别得到各个炮点所在位置到成像点的直射线走时，以及斜井中不同深度的检波点位置到成像点的直射线走时，将二者走时相加得到相应道地震波总的走时；

步骤6）所述的炮点所在位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到炮点位置时间平方的和的算术平方根；检波点位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到检波点位置时间平方的和的算术平方根。

7）以步骤4）速度体参数的形式得到成像基准面的值，值的大小在整个处理过程中保持一致，三维垂直地震剖面时间偏移从这个基准面的高程上开始；

8）在偏移孔径内将单道的VSP波场延拓到井中检波器所在的深度，再根据步骤6）得到的走时找到相应VSP记录的振幅乘以系数累加到成像点，对所有记录和成像点重复这一过程，完成VSP数据的叠前时间偏移。

本发明通过斜井表达的井轨迹方向的三维速度空间变化趋势，从地面数据获得的均方根速度模型中，得到积分法三维VSP时间偏移均方根速度模型的空间分布。在该速度分布下，三维VSP时间偏移能够获得更合理的构造成像。本发明计算效率较高，实现过程简单。在地下照明方面，相对扩展了VSP-CDP转换叠加的照明范围。

附图说明

图1沿井轨迹输出的三维VSP积分法叠前时间偏移剖面与地面数据叠前时间偏移多条任意线拼接图。

具体实施方式

本发明提供了一种使用地面数据获得的均方根速度实现斜井三维VSP时间偏移技术。该技术包括：（1）三维VSP的成像区域网格化。（2）沿斜井轨迹从地面数据得到的均方根速度模型中提取均方根速度。（3）根据斜井速度梯度，得到对应时间样点的正确均方根速度，形成用于积分法三维VSP时间偏移的三维均方根速度体。（4）积分法三维VSP偏移孔径计算技术。

本项发明提供一种能表示速度在斜井轨迹方向的空间分布、计算效率较高，其实现过程简单的斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法，其具体实施方式为：

1）在地面上通过用人工三维激发，井中接收地震波，得到原始的三维VSP数据，经过去噪、反褶积等前期处理后，将三维VSP数据校正到由处理参数指定的数据基准面上（如CMP面等）2）对三维VSP的成像区域网格化，根据检波点的坐标，得到斜井轨迹，如果斜井轨迹不在三维网格节点上，向最近的网格节点上归靠,该三维网格大小可与地面数据处理中的网格大小一致，例如：15米、25米等。

3）沿斜井轨迹从地面数据得到的均方根速度模型中提取均方根速度。

4）将均方根速度移动到VSP时间偏移的成像基准面，根据斜井速度梯度，得到对应时间样点的正确均方根速度，形成用于积分法三维VSP时间偏移的三维均方根速度体；。用临时磁盘文件的方式存储该数据。

5）根据目的层深度、最大成像角度和最大井源距的值，用算式：偏移孔径等于目的层深度乘以最大成像角度正弦的平方再加上最大井源距的一半，得到VSP数据时间偏移的孔径。

6）从步骤1）中的三维VSP数据所在的数据基准面上，利用双平方根方程分别得到各个炮点所在位置到成像点的直射线走时，以及斜井中不同深度的检波点位置到成像点的直射线走时，将二者走时相加得到相应道地震波总的走时；

步骤6）所述的炮点所在位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到炮点位置时间平方和的算术平方根；检波点位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到检波点位置时间平方和的算术平方根。将走时数据存储于磁盘中。

7）用步骤4）参数的形式得到成像基准面的值，值的大小在整个处理过程中保持一致，三维垂直地震剖面时间偏移从这个基准面的高程上开始。

8）在偏移孔径内将单道的VSP波场延拓到井中检波器所在的深度，再根据步骤6）得到的旅行时找到相应VSP记录的振幅乘以系数累加到成像点，对所有记录和成像点重复这一过程，完成VSP数据的叠前时间偏移，如图1。

9）将三维VSP数据叠前时间偏移数据计入磁盘并绘图。

Claims (2)

1.一种斜井三维垂直地震剖面时间偏移的方法，特点是实现步骤如下：

1）在地面用人工三维激发地震波，在井中接收，得到原始的三维VSP数据，经过去噪、反褶积等前期处理后，将三维VSP数据校正到由处理参数指定的数据基准面上；

2）对三维VSP的成像区域网格化，根据检波点的坐标，得到斜井轨迹，如果斜井轨迹不在三维网格节点上，向最近的网格节点上归靠；

3）沿斜井轨迹从地面数据得到的均方根速度模型中提取均方根速度；

4）将均方根速度移动到VSP时间偏移的成像基准面，根据斜井速度梯度，得到对应时间样点的正确均方根速度，形成用于积分法三维VSP时间偏移的三维均方根速度体；

5）根据目的层深度、最大成像角度和最大井源距的值，用算式：偏移孔径等于目的层深度乘以最大成像角度正弦的平方再加上最大井源距的一半，得到VSP数据时间偏移的孔径；

6）从步骤1）三维VSP数据所在的数据基准面上，利用双平方根方程分别得到各个炮点所在位置到成像点的直射线走时，以及斜井中不同深度的检波点位置到成像点的直射线走时，将二者走时相加得到相应道地震波总的走时；

7）以步骤4）参数的形式得到成像基准面的值，值的大小在整个处理过程中保持一致，三维垂直地震剖面时间偏移从这个基准面的高程上开始；

8）在偏移孔径内将单道的VSP波场延拓到井中检波器所在的深度，再根据步骤6）得到的旅行时找到相应VSP记录的振幅乘以系数累加到成像点，对所有记录和成像点重复这一过程，完成VSP数据的叠前时间偏移。

2.根据权利要求1的方法，特点是步骤6）所述的炮点所在位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到炮点位置的时间平方和的算术平方根；检波点位置到成像点的直射线走时等于成像点自激自收单程时间的平方与成像点位置到检波点位置时间平方的和的算术平方根。