CN105093323A - 一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，属于地球物理成像领域。本方法通过统计每个成像点对应的照明次数，对叠前时间偏移得到的共成像点道集以照明次数为基础进行保持AVA特征的能量校正。本发明在叠前偏移成像过程中根据地震射线路径信息统计照射到各个照明角度面元的次数，从理论上比简单的覆盖次数校正更加合理、更加精确。

Description

一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法

技术领域

本发明属于地球物理成像领域，具体涉及一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，针对kirchhoff时间偏移得到的共成像点道集实现保持AVA特征。

背景技术

随着油气勘探的不断深入，油气藏类型由简单的构造油气藏转变为复杂的岩性油气藏，单一的叠后数据已经不能满足储层预测的需要，基于具有丰富信息的叠前地震数据的反演技术(即AVO/AVA反演技术)越来越得到人们的重视。AVO/AVA反演技术利用地震反射振幅在不同偏移距或者角度的相对改变特征量化反射界面上下介质弹性参数的变化，其理论基础是Zoeppritz方程和它的各种简化式。

叠前时间偏移后的共成像点道集基本消除了界面弯曲和倾斜地层对振幅的影响，并且从理论上讲，反射波的振幅更接近于AVO/AVA分析的假设条件(反射层是水平的)，因此共成像点道集被广泛的用于叠前储层预测中。但是在实际地震资料应用当中，地震成像仍以构造成像为主，很少为地震储层描述而进行保持动力学特征的处理尤其是叠前弹性参数反演需要的共成像点道集数据，而Zoeppritz方程认为有效信号在宽角度条件下随着偏移距变化应表现为抛物线特征，在共成像点道集中常常由于采集等因素影响到共成像点道集的能量因此无法得到这种抛物线特征。

目前对共成像点道集进行能量补偿的常规做法大体分为2种：基于模型AVO特征的背景趋势能量补偿，该方法为模型驱动，对一定时窗内道集偏移距振幅能量变化进行统计，通过模型AVO趋势与实际AVO趋势进行比较，求取随偏移距变化的刻度因子，最后将刻度因子用于实际道集，实现目的层背景趋势意义下的偏移距振幅能量补偿。但应用该方法的前提是区域地质特征明确对有利储层区域和非有利储层区域有一定的了解，但该条件往往无法满足。另外一种是大时窗多道能量均衡方法，即根据CMP道集中覆盖次数信息对叠前时间偏移后共成像点道集进行基于覆盖次数的能量调整。覆盖次数通常指的是采集的时候，所有的炮对某一个共中心点的满覆盖次数，而Kirchhoff偏移的原理是将每一个地震道对偏移孔径内的地下成像点的贡献累加起来，简单的用覆盖次数进行校正，明显不能满足偏移孔径内的地震数据量变化复杂的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，针对由于地震采集的观测系统导致的，叠前时间偏移得到的共成像点道集存在中入射角能量强、近远入射角能量弱的问题，通过在偏移的过程中统计照明次数，而不是简单的以覆盖次数作为校正标准，对叠前时间偏移得到的共成像点道集进行AVA特征恢复，旨在得到不受观测系统影响的、保留真实AVA特征的叠前道集，利用该道集进行后续的叠前弹性参数反演和AVA分析可以得到更准确的结果。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，通过统计每个成像点对应的照明次数，对叠前时间偏移得到的共成像点道集以照明次数为基础进行保持AVA特征的能量校正。

所述方法包括以下步骤：

(1)利用时间偏移速度对叠前未动较共中心点道集进行叠前时间偏移，得到偏移后的共成像点道集，同时统计每一个成像点处的照明次数，得到照明次数体；

(2)对照明次数体设定最大阈值和最小阀值；

(3)将偏移后的共成像点道集中的每一成像点处的振幅值除以该成像点对应的照明次数值，得到校正后的叠前时间偏移道集；

(4)判断所述校正后的叠前时间偏移道集的效果是否保持了AVA特征，如果否，则修改照明次数体的最小阈值，然后返回步骤(3)，如果是，则所述校正后的叠前时间偏移道集为最后的校正结果。

所述步骤(1)中的照明次数是指在叠前偏移成像过程中根据地震射线路径信息统计照射到成像点处各个照明角度面元的次数，即偏移孔径内所有地震数据对成像点处有一个次的贡献，照明次数就增加一次；所述照明次数体与叠前时间偏移得到的偏移后的共成像点道集的格式、大小一样，其每一个值代表的是与之对应的成像点的照明次数。

所述步骤(2)具体如下：

筛选出所述照明次数体中照明次数的最大值和最小值，设置照明次数的最小阀值，最大值保留不变作为最大阈值，对于照明次数体中照明次数小于最小阈值的，则使其等于最小阈值。

所述步骤(4)中，如果最终得到的校正后道集中存在过校正的情况，则对存在过校正问题的道集进行切除，切除后的道集AVA特征与共成像点道集对应井资料计算得到目的层的AVA特征类似，可以验证切除后的道集上的AVA特征是正确的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明基于照明次数实现了叠前共成像点道集保持AVA特征的方法，对于叠前时间偏移得到的共成像点道集，由于地震采集的观测系统导致的叠前时间偏移角度域道集存在中入射角能量强、近远入射角能量弱的问题，传统的解决方法是利用覆盖次数(通常指的是地震采集的时候，所有的炮对某一个共中心点的满覆盖次数)对道集进行一个近似的校正，而基于照明次数的校正是在叠前偏移成像过程中根据地震射线路径信息统计照射到各个照明角度面元的次数，从理论上比简单的覆盖次数校正更加合理、更加精确。

(2)照明次数校正方法对所有叠前时间偏移的结果无论是偏移距道集或者是角度域道集都适用，并且具有易于实现、算法稳定和计算效率高的特点，对于叠前海量数据不增加计算成本。

附图说明

图1本发明方法的步骤框图。

图2叠前未动较共中心点道集。

图3叠前时间偏移得到的共成像点道集。

图4叠前时间偏移过程中统计的照明次数体。

图5共成像点道集沿目的层提取的AVA特征(振幅随入射角变化特征)。

图6对照明次数体沿目的层提取照明次数随入射角变化的分布特征。

图7共成像点道集对应井资料计算得到目的层的AVA特征。

图8设置了最大、最小值阀值的照明次数体。

图9经过照明次数校正后的共成像点道集。

图10校正后的共成像点道集沿目的层提取的AVA特征。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述：

本发明用于对叠前时间偏移得到的共成像点道集进行保持AVA特征的能量校正。其特征在于在kirchhoff时间偏移中植入代码，统计每个成像点对应的照明次数，对叠前时间偏移得到的共成像点道集以照明次数为基础进行保持AVA特征的能量校正：所述方法包括以下步骤：

(1)常规kirchhoff时间偏移植入统计照明次数的代码；

(2)利用时间偏移速度对叠前未动较共中心点道集进行叠前时间偏移，得到偏移后的共成像点道集并统计每一个成像点处的照明次数，得到照明次数体；

(3)对照明次数体设定最大最小阀值；

(4)叠前时间偏移得到的共成像点道集中每一成像点处的振幅值除以对应照明次数值，即共成像点道集与照明次数体做除法；

(5)校正后的叠前时间偏移道集如果效果不理想则重复(3)(4)步骤，直到得到可靠的校正结果。

所述步骤(1)照明次数是指在叠前偏移成像过程中根据地震射线路径信息统计照射到成像点处各个照明角度面元的次数，相当于偏移孔径内所有地震数据对成像点处有一个次贡献，照明次数就增加一次。在偏移循环过程中加入count参数，对于第i个成像点，令count[i]＝0，在偏移成像的时候每次输入道在角道集上实现一次叠加时，使count[i]＝count[i]+1，最终形成照明次数体，照明次数体中每一个值代表与之对应的成像点的照明次数。

所述步骤(2)基于步骤(1)的程序，统计每一个成像点处的照明次数形成照明次数体，照明次数体与叠前时间偏移得到的共成像点道集的格式、大小等完全一样，唯一的区别在于照明次数体每一个数据点记录的是照明次数，叠前时间偏移得到的共成像点道集每一个数据点记录的是振幅值。

所述步骤(3)基于步骤(2)的照明次数数据体，筛选出数据体中照明次数值的照明次数的最大最小值，根据经验设置照明次数最小值的阀值，最大值保留不变，如果照明次数小于最小值则使其等于最小值。照明次数最小值的阀值是该校正方法中最为关键的一个参数，照明次数校正的原理是认为共成像点道集的振幅能量分布与照明次数分布成正比，需要将共成像点道集的振幅值除以对应的照明次数值，因此如果照明次数值过小会产生过校正的现象，就是将共成像点道集中某些照明次数不足的部分振幅过度放大，违背了校正的初衷，并且照明次数指的是叠前偏移成像过程中偏移孔径内所有地震数据对成像点的贡献次数，如果照明次数过少，对应的共成像点道集可信度也较低。

所述步骤(4)基于步骤(2)得到的共成像点道集与照明次数体每一个对应的数据点相除，照明次数校正的初始结果。

所述步骤(5)若校正后的共成像点道集效果不理想(即没有保持AVA特征，校正结果是否理想，根据共成像点道集对应井资料计算得到目的层的AVA特征判断(如图7))，需要根据照明次数校正的初始结果调整(3)中的照明次数最小值阀值(因为这种道集上的能量分布布局不均匀是由于有的部分照明次数不足引起的，所以最小值的设置对校正效果至关重要)，再进行步骤(4)直到校正得到保持AVA特征的角度域道集。如果最终得到的校正后道集，如果存在过校正的情况，则对道集进行切除，认为切除部分照明次数不足，成像结果不能够真实的反映出地下地质特征。

图1示出本发明一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法的具体流程。下面参照附图并结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例基于中国西部海相碳酸盐岩储层实际资料。图2为实施例的输入数据叠前未动较共中心点道集，图3为实施例经过叠前时间偏移得到的共成像点道集，图4为实施例在叠前时间偏移过程中统计得到的照明次数体，图5为对共成像点道集沿目的层提取振幅进行AVA分析，图6为对照明次数体沿目的层提取照明次数随入射角变化的分布特征，图7为共成像点道集对应井资料计算得到目的层的AVA特征。

首先根据步骤(1)在叠前时间偏移程序中添加照明次数统计代码，然后根据步骤(2)对叠前未动较共中心点道集(图2)进行叠前时间偏移，得到共成像点道集和照明次数体(图3，4)，并对共成像点道集沿目的层提取振幅进行AVA分析(图5)，与对应井资料对目的层提取的AVA特征(图6)存在明显差异，而共成像点道集的AVA趋势与通过照明次数体提取的照明次数随入射角变化的规律比较相近，因此认为共成像点道集中AVA特征趋势异常产生的原因是由于照明次数不一致导致，需要根据照明次数对共成像点道集进行校正得到具有类似理论上的AVA特征的共成像点道集。

接下来根据步骤(3)，首先得到照明次数体中照明次值的分布范围大约在0～2000000之间，然后对照明次数体设置最大最小阀值，照明次数体中最大、最小值阀值分别设置为2000000和20000，该阀值是经过多次尝试，得到的适合该地区的阀值，最小值的阀值大约为最大值的阀值的万分之一，最小值阀值的设置要在保证共成像点道集校正效果的同时，尽可能少的出现过校正的现象，为后续的储层预测保留更多的叠前信息。图8为设置最小值后照明次数值分布随着时间深度的增加近中远入射角照明次数成均匀分布，这种分布状态下进行共成像点道集校正，可以得到较好的校正效果。

再根据步骤(4)，将叠前时间偏移得到的共成像点道集与设置了最大、最小值阀值的照明次数体相除，得到图9为校正后的共成像点道集，对校正后的共成像点道集沿目的层提取AVA特征如图10，得到与井资料(图6)相似AVA的特征，得到的最终校正结果是保持AVA特征的共成像点道集，为之后的储层预测奠定了基础。

本发明针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法适用于所以根据叠前时间偏移得到的共成像点道集，可以解决由于地震采集的观测系统导致的叠前共成像点道集在入射角方向能量分布不均匀的问题，依照叠前时间偏移的原理，根据地震射线路径信息统计照射到成像点处各个照明角度面元的次数，利用精确的照明次数对叠前共成像点道集进行校正，可以得到具有与理论相一致的AVA特征的共成像点道集。本发明克服了常规共成像点道集校正对区域地质特征、储层特征深入了解等的极高要求，也避免了采用不能准确表达偏移孔径内的地震数据变化的覆盖次数进行校正。并且基于中国西部碳酸盐岩储层实际资料进行共成像点道集校正，取得了令人满意的结果。

上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (5)

1.一种针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，其特征在于：所述方法通过统计每个成像点对应的照明次数，对叠前时间偏移得到的共成像点道集以照明次数为基础进行保持AVA特征的能量校正。

2.根据权利要求1所述的针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

(1)利用时间偏移速度对叠前未动较共中心点道集进行叠前时间偏移，得到偏移后的共成像点道集，同时统计每一个成像点处的照明次数，得到照明次数体；

(2)对照明次数体设定最大阈值和最小阀值；

(3)将偏移后的共成像点道集中的每一成像点处的振幅值除以该成像点对应的照明次数值，得到校正后的叠前时间偏移道集；

(4)判断所述校正后的叠前时间偏移道集的效果是否保持了AVA特征，如果否，则修改照明次数体的最小阈值，然后返回步骤(3)，如果是，则所述校正后的叠前时间偏移道集为最后的校正结果。

3.根据权利要求2所述的针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，其特征在于：所述步骤(1)中的照明次数是指在叠前偏移成像过程中根据地震射线路径信息统计照射到成像点处各个照明角度面元的次数，即偏移孔径内所有地震数据对成像点处有一个次的贡献，照明次数就增加一次；所述照明次数体与叠前时间偏移得到的偏移后的共成像点道集的格式、大小一样，其每一个值代表的是与之对应的成像点的照明次数。

4.根据权利要求3所述的针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，其特征在于：所述步骤(2)具体如下：

筛选出所述照明次数体中照明次数的最大值和最小值，设置照明次数的最小阀值，最大值保留不变作为最大阈值，对于照明次数体中照明次数小于最小阈值的，则使其等于最小阈值。

5.根据权利要求4所述的针对叠前地震数据共成像点道集的能量校正方法，其特征在于：所述步骤(4)中，如果最终得到的校正后道集中存在过校正的情况，则对存在过校正问题的道集进行切除。