CN104914469B - 一种转换横波中的静校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转换横波中的静校正方法及装置。其中，该方法包括：针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比序列扫描，并确定其中最优的速度比值；根据最优速度比值计算转换横波中的第一时间差，并进行第一次静校正；在纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；将标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差进行第二次静校正；以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并进行第三次静校正。本方法无需另外采集资料，也不要求资料中有较好的横波初至，因此便于大规模的生产处理。

Description

一种转换横波中的静校正方法及装置

技术领域

本发明涉及地质勘探和油气田开发，更进一步地说，涉及一种转换横波中的静校正方法及装置。

背景技术

转换波静校正一直是多分量处理的难题。由于横波的低速带比潜水面深，并且起伏变化较大，在地表浅层横波速度又小于纵波速度。因此，这就导致了P-SV静校正量大，一般为纵波的2倍～10倍。此外，道与道之间时差变化剧烈。

转换波静校正量是由震源点的P波静校正量和接收点S波的静校正量组成。静校正量可以分解成低频和高频分量。对低频分量的校正被称作长波长静校正,对高频分量的校正被称作短波长静校正。通常对长、短波长静校正的划分是相对野外观测排列长度而言的。一般把波长大于或接近于一个排列长度的时延变化称为长波长静校正量，而把波长小于一个排列长度的时延变化称为短波长静校正量。

而静校正短波长分量是由地表介质局部变化及观测误差所导致的。在一个排列内随机分布会引起反射波同相轴错位。叠加后不能很好地聚焦成像，从而影响地震剖面的信噪比。静校正长波长分量主要是由近地表介质在较大范围内速度或厚度变化引起的，其会造成地震剖面上的虚假构造，从而导致错误的解释结论。当然，长波长与短波长静校正的划分应该是相对的，实际上波长小于地震排列长度的中等波长的静校正量的变化。有时它们既影响地震同相轴的聚焦，也会引起同相轴一定宽度的起伏，形成虚假构造。

在生产中，用得最多的方法是采用纵横波速度比扫描后结合纵波检波点校正量来计算出转换横波的检波点静校正量。基于转换折射横波初至的静校正方法也有比较多的学者研究。比较常用的是，由Armin W.Schafter提出的转换折射横波静校正方法、刘洋等人提出的折射静校正方法与杨海坤等提出转换波延迟时静校正方法。共检波点叠加互相关方法也是比较常用的转换波静校正方法。最早提出该方法的是PW.Cary和D W.S.Eaton。该方法提出了依据有效反射波来求取P-SV波静校正量的观点。基于此原理，唐建候等、赵秀莲等分别提出了改进的转换波波静校正方法。此外，瑞雷面波反演横波速度静校正方法也是目前比较热的一个研究方向。该方法主要根据瑞雷面波频散特性来反演表层横波速度模型，进而求取转换波静校正量。目前它已广泛应用于工程物探上，但是在勘探界用的比较少，黄中玉等人曾做过少量的实验。

基于转换折射横波初至的静校正方法，要求有可供拾取的转换折射横波初至。但在实际地震资料中，转换折射横波初至杂乱地混在纵波初至后，辨认比较困难。并且，只有当低降速带和基岩的速度满足一定条件时才能产生较强的转换折射横波初至。因此由于资料品质的问题，能够适用这一方法的地区并不多，从而在实际生产应用中受到了限制。

虽然共检波点叠加互相关静校正方法在构造较缓的区域切实可行，但是它只能求取影响成像质量的中长波长和短波长静校正量，而不能解决影响构造形态的长波长静校正量问题。利用瑞雷面波反演表层横波速度的静校正方法，需要特殊的小道距的采集方式，而且目前这一方法还处在试验阶段，基本不能用于大规模的实际生产应用。

为此，需要提供一种能够更好地解决转换横波的静校正问题的方法。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种转换横波中的静校正方法，其包括以下步骤：

针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比序列扫描，并确定其中最优的速度比值，其中，所述地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料；

根据所述最优速度比值并结合针对纵波检波点的静校正量计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对所述转换横波资料进行第一次静校正；

分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；

将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正；

以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出所述ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正。

根据本发明的一个实施例，基于转换横波资料在表层上叠加的效果来确定最优速度比。

根据本发明的一个实施例，所述标志层位是在所述叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置，并基于对应于所述标志层位的纵横波速度比值来将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上。

根据本发明的一个实施例，采用相关时窗来对ACP道集与所述模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差，其中相关时窗的长度与地震资料的品质有关，并以标志层位时间为时窗中心。

根据本发明的一个实施例，求取所述一系列的相关时差的平均值，并将所述平均值作为第三时间差。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种转换横波中的静校正装置，其包括：

速度比扫描单元，其用于针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比扫描，并确定其中最优的速度比，其中，所述地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料；

第一静校正单元，其用于根据所述最优速度比并结合针对纵波检波点的静校正量计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对所述转换横波资料进行第一次静校正；

拾取单元，其用于分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；

第二静校正单元，其用于将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正；

第三静校正单元，其用于以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出所述ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正。

根据本发明的一个实施例，在所述速度比扫描单元中，基于转换横波资料在表层上叠加的效果来确定最优速度比。

根据本发明的一个实施例，在所述拾取单元中，所述标志层位是在所述叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置，并在所述第二静校正单元中，基于对应于所述标志层位的纵横波速度比值来将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上。

根据本发明的一个实施例，在所述第三静校正单元中，采用相关时窗来对ACP道集与所述模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差，其中相关时窗的长度与地震资料的品质有关。

根据本发明的一个实施例，在所述第三静校正单元中，求取所述一系列的相关时差的平均值，并将所述平均值作为第三时间差。

本发明带来了以下有益效果：

本方法无需专门另外采集资料，便于大规模的生产处理。此外，不要求资料中存在较好的横波初至，也不存在共检波点叠加方法所面临的限制，而且能比速度比扫描方法更准确地解决转换横波的静校正问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1显示了根据本发明的静校正方法的流程图；

图2a和2b分别显示了采用本发明的静校正前后的单炮记录；

图3a显示了采用速度比扫描法进行静校正后的叠加剖面；

图3b显示了采用本发明的方法构造格架控制进行静校正后的叠加剖面；以及

图4显示了根据本发明的实施例的转换波静校正装置。

具体实施方式

以下将结合附图来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明各实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

如图1所示，其中显示了根据本发明的静校正方法的流程图。

在步骤S101中，针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比序列扫描，并确定其中最优的速度比值，其中，地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料。采用纵横波速度比扫描法可以获取针对纵波和转换横波的一系列的速度比值。这里可以采用本领域技术人员熟知的扫描法来获取速度比扫描序列。在确定哪一个速度比值为最优的过程中，可以将转换横波资料在表层上叠加的效果作为确定的准则来考虑，从而得到最优的表层纵横波速度比。

然后，在步骤S102中，根据得到的最优速度比值并结合针对纵波检波点的静校正量来计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对转换横波资料进行第一次静校正。

在本发明中，以纵波静校正的结果为基础，假设为应用过炮点静校正量后转换波道集的走时。这里，例如以转换波资料表层叠加效果最好为准则来得到表层纵横波速度比γ_scan。为纵波检波点校正量。先以常规的转换波静校正方法即速度比扫描方法来求取第一次静校正需要的校正量，如公式（1）所示。将最优的速度比γ_scan乘上纵波检波点校正量就是第一时间差，其为转换横波检波点的第一次静校正需要的校正量。常规转换波检波点静校正方法校正后的走时t_ps如下：

接下来，在步骤S103中，分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位。标志层位是在各个叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置。在纵波叠加剖面上拾取标志层位时需要考虑到以下因素：其反应的是否是典型的层面，或者是否稳定、连续等。基于标志层位的实质特点，即纵波和转换横波叠加后在该层上应当反映相同的信息，并假设纵波静校正后的结果是令人满意的情况，基于纵波叠加剖面上的标志层位的拾取，同时在转换横波叠加剖面上的拾取对应的标志层位。也就是说，在本发明中，以纵波的格架构成转换横波静校正量求取的约束条件。

步骤S104中，考虑到纵波的走时较短以及其他因素，将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正。

在常规静校正后，进行速度分析得到转换波的叠加剖面后，通过对比纵波及转换波叠加剖面找到对应的标志层位得到纵横波速度比γ₀。应用这一速度比，将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换波的时间上，通过层位拾取得到二者的走时，并计算二者的时差，Δt_pic即为由拾取得到的走时差，如公式（2）所示。

Δt_pic＝t_ps-γ₀*t_pp （2）

公式（3）中是计算出的新的转换波走时。这样一来，转换波叠加道的标志层位时间便被校正到纵波叠加道拉伸后对应标志层位的时间上了。

在步骤S105中，以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出所述ACP道集中各道与模型道的第三时间差。接下来，基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正。

以前面校正过的转换波叠加道为模型道，与对应ACP位置动校正后的转换波叠前道相关，相关时窗以标志层位时间为中心，其中ltwin为相关时窗长度，得到相关时差Δt_cor，如式（4）所示表示模型道与ACP道集互相关：

其中，mtr表示模型道，itracp表示ACP道集中的地震道，Δt_cor对应于使公式（4）中互相关值最大的时差。

在本发明的实施例中，通过采用相关时窗来对ACP道集与模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差。这里，相关时窗的长度的确定与地震资料的品质有关，此外，也可以根据工程人员的经验来预先设定该长度值。

此时，将Δt_cor视作这一道对应的检波点位置的部分检波点校正量。然而，这一具体的检波点可能分别归属到许多的ACP道集上。因此，单个检波点可得到多个相关时差。为此，将多个相关时差做平均或者取中值，将其作为最终的与检波点位置一一对应的相关时差。也就是说，求取一系列的相关时差的平均值，并将平均值作为第三时间差。以下公式（5）中给出的是平均值：

这里表示的单一的检波点对应N个ACP道集，故单个检波点有N个相关时差。于是，最终的转换波检波点静校正可表示成公式（6）：

由式（6）可见，转换波检波点的静校正量由三部分构成，其中，第一部分为常规速度比扫描得到的检波点校正量，第二部分为拾取得到的校正量，第三部分为相关得到的校正量。

在高精度纵波静校正的基础下，本发明的方法分三步来获得检波点横波静校正量。首先在通过速度比扫描的办法获得了长波长的横波静校正量，为后续的中、短波长横波静校正奠定了很好的基础。在基于纵波、转换波叠加剖面目标层位构造格架一致性的假设下，来校正检波点中存在的中波长静校正量。校正后，实现了纵波、转换波资料的构造格架的基本一致性，从而为后续的层位对比解释等工作打好了基础。

针对仍然存在的短波长静校正问题，采取以标志层位时间为时窗中心，小时窗长度下的互相关方法来得到剩余的短波长静校正。这可进一步改善资料品质，使得信噪比更高，从而使有效反射轴更加光滑。

针对三种不同波长的转换波检波点静校正量，逐步采用三种不同尺度的静校正方法，有针对性的、分层次的解决好了转换波的静校正问题。

本发明在陆上某区块进行了试验，取得了较好的效果。下面分别给出了单炮记录的静校正前后的比较。图2a是静校正前的单炮记录，图2b显示了采用本发明的静校正方法后的单炮记录。

从这些图上能明显的看出，在箭头指示的位置处静校正后同相轴更连续、更光滑。

图3a和3b对比了常用的速度比扫描方法静校正叠加剖面和构造格架控制静校正方法的叠加剖面，从图中能明显的看出，构造格架控制方法得到的叠加剖面信噪比更高、同相轴更光滑。

根据本发明的另一方面，并按照图4所示，其中显示了一种针对转换横波的静校正装置400。该装置包括：

速度比扫描单元401，其用于针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比扫描，并确定其中最优的速度比，其中，所述地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料；

第一静校正单元402，其用于根据所述最优速度比并结合针对纵波检波点的静校正量计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对所述转换横波资料进行第一次静校正；

拾取单元403，其用于分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；

第二静校正单元404，其用于将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正；

第三静校正单元405，其用于以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正。

在速度比扫描单元401中，基于转换横波资料在表层上叠加的效果来确定最优速度比。

在拾取单元403中，标志层位是在所述叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置，并在第二静校正单元404中，基于对应于标志层位的纵横波速度比值来将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上。

在第三静校正单元405中，采用相关时窗来对ACP道集与模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差，其中相关时窗的长度与地震资料的品质有关。

在第三静校正单元405中，求取一系列的相关时差的平均值，并将平均值作为第三时间差。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现。它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上。可选地是，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现。因此可将它们存储在存储装置中由计算装置来执行。又或者，可将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。因此，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然以上采用实施例的方式对本发明进行了描述有，但是，其仅只是为了便于理解本发明而进行的说明，并非用以对本发明进行任何限制。在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，本发明所属技术领域内的普通技术人员可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化。但是本发明的专利保护范围仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种转换横波中的静校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比序列扫描，并确定其中最优的速度比值，其中，所述地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料；

根据所述最优速度比值并结合针对纵波检波点的静校正量计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对所述转换横波资料进行第一次静校正；

分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；

将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正；

以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出所述ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正；

采用相关时窗来对ACP道集与所述模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差，其中相关时窗的长度与地震资料的品质有关，并以标志层位时间为时窗中心。

2.如权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，基于转换横波资料在表层上叠加的效果来确定最优速度比。

3.如权利要求1所述的静校正方法，其特征在于，所述标志层位是在所述叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置，并基于对应于所述标志层位的纵横波速度比值来将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上。

4.如权利要求1至3中任一项所述的静校正方法，其特征在于，求取所述一系列的相关时差的平均值，并将所述平均值作为第三时间差。

5.一种转换横波中的静校正装置，其特征在于，包括：

速度比扫描单元，其用于针对获取地震波数据资料进行纵横波速度比扫描，并确定其中最优的速度比，其中，所述地震波数据资料包括纵波资料和转换横波资料；

第一静校正单元，其用于根据所述最优速度比并结合针对纵波检波点的静校正量计算转换横波中的第一时间差，并根据该时间差对所述转换横波资料进行第一次静校正；

拾取单元，其用于分别在通过速度分析得到的纵波叠加剖面和转换横波叠加剖面上拾取标志层位；

第二静校正单元，其用于将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上，从而得到两个叠加剖面的第二时间差，基于该第二时间差对已进行第一次静校正的转换横波资料进行第二次静校正；

第三静校正单元，其用于以拉伸后的纵波叠加道为模型道，将对应位置的经过两次静校正的转换横波ACP道集与模型道进行相关，计算出所述ACP道集中各道与模型道的第三时间差，并基于该第三时间差对经过两次静校正的转换横波资料进行第三次静校正；

在所述第三静校正单元中，采用相关时窗来对ACP道集与所述模型道进行相关，从而得到一系列的相关时差，其中相关时窗的长度与地震资料的品质有关。

6.如权利要求5所述的静校正装置，其特征在于，在所述速度比扫描单元中，基于转换横波资料在表层上叠加的效果来确定最优速度比。

7.如权利要求5所述的静校正装置，其特征在于，在所述拾取单元中，所述标志层位是在所述叠加剖面上选取的指示共同反射纵波和转换横波的层的位置，并在所述第二静校正单元中，基于对应于所述标志层位的纵横波速度比值来将纵波叠加剖面的标志层位拉伸到转换横波叠加剖面对应的时间上。

8.如权利要求5至7中任一项所述的静校正装置，其特征在于，在所述第三静校正单元中，求取所述一系列的相关时差的平均值，并将所述平均值作为第三时间差。