CN105137480A

CN105137480A - 确定vti介质的叠前时间偏移速度的方法和装置

Info

Publication number: CN105137480A
Application number: CN201510512289.XA
Authority: CN
Inventors: 徐常练
Original assignee: NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF OIL AND GAS EXPLORATION SOFTWARE Co Ltd; BGP Inc
Current assignee: NATIONAL ENGINEERING RESEARCH CENTER OF OIL AND GAS EXPLORATION SOFTWARE Co Ltd; BGP Inc
Priority date: 2015-08-20
Filing date: 2015-08-20
Publication date: 2015-12-09

Abstract

本发明提供了一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法和装置，其中，该方法包括：获取在叠加速度分析中获得的叠前时间偏移速度分析的多个位置的随时间变化的各向异性参数；以中心速度为基础，增加或减少1至N个步长，形成一组随地震波反射时间变化的扫描速度；对多个输入的地震道中的各个地震道，采用各向异性参数和扫描速度，通过VTI介质旅行时计算公式进行叠前时间偏移计算，得到多个输入的地震道中各个地震道的叠前时间偏移结果；将多个输入的地震道的叠前时间偏移结果进行合并，将合并后的叠前时间偏移结果转变为叠前时间偏移速度分析结果。本发明解决了现有技术中无法准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度的技术问题。

Description

确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法和装置

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法和装置。

背景技术

在石油天然气资源的地震勘探数据处理过程中，叠前时间偏移是常用的成像方法，且已经成为常规的处理手段。随着勘探工区向复杂地质区域延伸，对地层的各向同性介质假设已经不能获得满意的结果。与各向同性介质相比，VTI(TransverselyIsotropicmediawithaVerticalsymmetryaxis，即具有垂直对称轴的横向各向同性)介质更好地反映了沉积岩地层的特征。所以，VTI介质叠前时间偏移的应用也日益广泛。VTI介质叠前时间偏移速度场是VTI介质叠前时间偏移作业时必需使用的参数，因此VTI介质叠前时间偏移速度分析及建场工具是否高效、方便、实用，是VTI介质叠前时间偏移能不能推广普及的决定性因素。

针对如何准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法，以达到准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度的目的，该方法包括：

获取在叠加速度分析中获得的叠前时间偏移速度分析的多个位置的随时间变化的各向异性参数；

在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，以给定的随地震波反射时间变化的速度作为中心速度，以给定的随地震波反射时间变化的速度间隔作为步长，以所述中心速度为基础，增加或减少1至N个步长，形成一组随地震波反射时间变化的扫描速度，其中，N为预先设定的参数；

对多个输入的地震道中的各个地震道，在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，采用所述各向异性参数和所述扫描速度，通过VTI介质旅行时计算公式进行叠前时间偏移计算，得到所述多个输入的地震道中各个地震道的叠前时间偏移结果；

将所述多个输入的地震道的叠前时间偏移结果进行合并，将合并后的叠前时间偏移结果转变为叠前时间偏移速度分析结果。

在一个实施方式中，所述VTI介质旅行时计算公式为：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

其中，t表示叠前数据道上的旅行时间，t_i表示成像点的时间，x₁表示炮点至当前的叠前时间偏移速度分析位置的水平距离，x₂表示检波点至当前的叠前时间偏移速度分析位置的水平距离，v(t_i)表示成像点的扫描速度，η(t_i)表示成像点的各向异性参数。

在一个实施方式中，N的取值为5至100。

在一个实施方式中，所述叠前时间偏移速度分析结果包括：偏移速度谱、共反射点道集、和偏移剖面段。

本发明实施例还提供了一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置，以达到准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度的目的，该装置包括：

参数获取模块，用于获取在叠加速度分析中获得的叠前时间偏移速度分析的多个位置的随时间变化的各向异性参数；

处理模块，用于在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，以给定的随地震波反射时间变化的速度作为中心速度，以给定的随地震波反射时间变化的速度间隔作为步长，以所述中心速度为基础，增加或减少1至N个步长，形成一组随地震波反射时间变化的扫描速度，其中，N为预先设定的参数；

计算模块，用于对多个输入的地震道中的各个地震道，在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，采用所述各向异性参数和所述扫描速度，通过VTI介质旅行时计算公式进行叠前时间偏移计算，得到所述多个输入的地震道中各个地震道的叠前时间偏移结果；

合并模块，用于将所述多个输入的地震道的叠前时间偏移结果进行合并，将合并后的叠前时间偏移结果转变为叠前时间偏移速度分析结果。

在一个实施方式中，所述计算模块通过如下的VTI介质旅行时计算公式计算：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

在一个实施方式中，N的取值为5至100。

在本发明实施例中，利用叠加速度分析获得的各向异性参数η，在叠前时间偏移速度分析的速度扫描计算中采用VTI介质旅行时计算公式，在计算结果输出时把各向异性参数η作为附加参数输出，使得叠前时间偏移速度分析的解释结果包括对应的各向异性参数η，将叠前时间偏移速度分析方式应用到了VTI介质中，从而可以准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法流程图；

图2是根据本发明实施例的速度分析结果中速度函数的对比图；

图3是根据本发明实施例的速度分析结果中各向异性参数函数的对比图；

图4是根据本发明实施例的确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明实施例中，提供了一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法，如图1所示，该方法包括：

步骤101：获取在叠加速度分析中获得的叠前时间偏移速度分析的多个位置的随时间变化的各向异性参数；

具体地，可以是预先建立了一个计算模型，向建立的这个模型中输入叠前时间偏移速度分析计算过程所需的参数，这些参数中包括：在叠加速度分析中获得的各个叠前时间偏移速度分析位置的随时间变化的各向异性参数η函数。

步骤102：在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，以给定的随地震波反射时间变化的速度作为中心速度，以给定的随地震波反射时间变化的速度间隔作为步长，以所述中心速度为基础，增加或减少1至N个步长，形成一组随地震波反射时间变化的扫描速度，其中，N为预先设定的参数；

举例而言，以给定的随地震波反射时间变化的速度(例如：在某个位置为500ms1800m/s、2000ms2650m/s、3000ms2900m/s、5000ms3800m/s等)作为中心速度，然后再以随着地震波反射时间而变化的速度间隔(例如：500ms15m/s、2000ms18m/s、3000ms21m/s、5000ms25m/s等)作为步长。在确定了中心速度和步长之后，就可以以该中心速度为基础，减去一个、两个、三个…速度间隔，或者是加上一个、两个、三个…速度间隔，从而形成一组随地震波反射时间而改变的扫描速度函数。例如，上述N的取值可以是5至100中的任意一个正整数，优选的，可以N的取值可以是10至50中任意一个正整数，当然具体取值可以按照实际情况和需求选取，本申请在此不做限定。

步骤103：对多个输入的地震道中的各个地震道，在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，采用所述各向异性参数和所述扫描速度，通过VTI介质旅行时计算公式进行叠前时间偏移计算，得到所述多个输入的地震道中各个地震道的叠前时间偏移结果；

在该步骤中，所采用的VTI介质旅行时计算公式可以为：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

其中，t表示叠前数据道上的旅行时间，t_i表示成像点的时间，x₁表示炮点至当前的叠前时间偏移速度分析位置的水平距离，x₂表示检波点至当前的叠前时间偏移速度分析位置的水平距离，v(t_i)表示成像点的扫描速度，η(t_i)表示成像点的各向异性参数，i表示成像点。

因为采用VTI介质的叠前时间偏移旅行时计算公式，就相当于考虑了各向异性参数对旅行时的影响，因此，所获得的叠前时间偏移速度分析结果适于用在VTI介质叠前时间偏移作业中。

步骤104：将所述多个输入的地震道的叠前时间偏移结果进行合并，将合并后的叠前时间偏移结果转变为叠前时间偏移速度分析结果，其中，该叠前时间偏移速度分析结果可以包括：工区的全部叠前时间偏移速度分析位置对应的偏移速度谱、共反射点道集和偏移剖面段。

具体的，可以将不同速度函数产生的叠前时间偏移结果转变为速度谱的形式输出，而速度谱形式的叠前时间偏移速度分析结果附带有若干扫描速度函数对应的共反射点道集和偏移剖面段，用作叠前时间偏移速度分析解释时的辅助信息，因此，各向异性参数η作为偏移剖面段的辅助道传递到了叠前时间偏移速度分析结果中。

在上述实施例中，利用叠加速度分析获得的各向异性参数η，在叠前时间偏移速度分析的速度扫描计算中采用VTI介质旅行时计算公式，在计算结果输出时把各向异性参数η作为附加参数输出，使得叠前时间偏移速度分析的解释结果包括对应的各向异性参数η，将叠前时间偏移速度分析方式应用到了VTI介质中，从而可以准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度。

为了对本例中提出的确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法的效果进行说明，将本例的确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法与各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果进行了对比，如图2所示的三条曲线，其中，带有菱形点的曲线表示各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果，带有正方形点的曲线表示VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果，而带有三角形的曲线表示对VTI介质的叠前时间偏移结果进行更新速度分析的结果。按照一般原理，更新速度分析的结果是更优一些的结果，因此，可以将更新速度分析的结果作为评价优劣的标准。总的来说，三条曲线相离不远，除了个别点外，相差不超过3％，这说明作为叠前时间偏移中使用的初始速度都是可行的。然而，对这三条曲线仔细观察后，可以看到：在1500ms以上和4000ms以下，VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果更靠近更新速度分析的结果，而在中间部位，各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果更靠近更新速度分析的结果。这表明VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果并非总是优于各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果，产生这种现象的原因是VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果会受到各向异性参数η的影响，当介质的各向异性特征不显著而且给出的各向异性参数η不准确时，VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果可能不如各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果。

如图3所示，带有菱形点的曲线表示VTI介质的叠前时间偏移速度分析的各向异性参数η结果，实际上是输入的叠加速度分析的结果，带有正方形点的曲线表示对VTI介质的叠前时间偏移结果进行更新速度分析的各向异性参数η结果。除了个别点外，差别不大，这说明叠加速度分析的各向异性参数η结果基本准确。不过，上下两端偏离0值多一些，中间部位接近于0，这就是在图2中在1500ms以上和4000ms以下的部分，VTI介质的叠前时间偏移速度分析结果更靠近更新速度分析的结果，而在中间部位，各向同性介质的叠前时间偏移速度分析结果更靠近更新速度分析的结果的原因。

基于以上分析可以得出：在地层的VTI特征明显时，本发明的叠前时间偏移速度分析结果比各向同性叠前时间偏移速度分析结果更接近更新速度分析优化后的速度，表明它对于VTI特征明显的沉积岩地层有更好的效果，能够减少所需的更新速度分析次数。在谱计算时，采用VTI介质旅行时计算公式，适用于VTI性质的地层，使叠前时间偏移速度分析分析结果可以直接用于VTI介质叠前时间偏移作业，扩大了叠前时间偏移速度分析方法的适用性。

然而值得注意的是，在图2和图3中的曲线仅仅是本实施例中若干速度分析位置之一的情况，其数值和幅度不具有统计等意义，只是用于说明这种现象。这也说明在地层的VTI性质明显时，本发明的方式能够取得更好的效果。

进一步的，因为本例中的叠前时间偏移速度分析的使用方式和结果形式与叠加速度分析非常相似，因此，具有常规地震数据处理经验的处理人员也能够确定VTI介质叠前时间偏移速度参数，使VTI介质的叠前时间偏移更加便于推广使用。通过在叠前时间偏移速度分析的计算中采用VTI介质旅行时计算公式，使叠前时间偏移速度分析方法能够用于VTI介质，扩大了叠前时间偏移速度分析的应用范围。虽然在本发明中不涉及各向异性参数η的确定，但是在后续的叠前时间偏移更新速度分析中能够同时使速度和各向异性参数η得到优化，以获得更好的叠前时间偏移效果。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置，如下面的实施例所述。由于确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置解决问题的原理与确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法相似，因此确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置的实施可以参见确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图4是本发明实施例的确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置的一种结构框图，如图4所示，包括：参数获取模块401、处理模块402、计算模块403和合并模块404，下面对该结构进行说明。

参数获取模块401，用于获取在叠加速度分析中获得的叠前时间偏移速度分析的多个位置的随时间变化的各向异性参数；

处理模块402，用于在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，以给定的随地震波反射时间变化的速度作为中心速度，以给定的随地震波反射时间变化的速度间隔作为步长，以所述中心速度为基础，增加或减少1至N个步长，形成一组随地震波反射时间变化的扫描速度，其中，N为预先设定的参数；

计算模块403，用于对多个输入的地震道中的各个地震道，在所述多个叠前时间偏移速度分析位置的各个位置，采用所述各向异性参数和所述扫描速度，通过VTI介质旅行时计算公式进行叠前时间偏移计算，得到所述多个输入的地震道中各个地震道的叠前时间偏移结果；

合并模块404，用于将所述多个输入的地震道的叠前时间偏移结果进行合并，将合并后的叠前时间偏移结果转变为叠前时间偏移速度分析结果。

在一个实施方式中，计算模块403可以通过如下的VTI介质旅行时计算公式计算：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

在一个实施方式中，N的取值可以为5至100。

在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。

在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。

从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：利用叠加速度分析获得的各向异性参数η，在叠前时间偏移速度分析的速度扫描计算中采用VTI介质旅行时计算公式，在计算结果输出时把各向异性参数η作为附加参数输出，使得叠前时间偏移速度分析的解释结果包括对应的各向异性参数η，将叠前时间偏移速度分析方式应用到了VTI介质中，从而可以准确有效地确定VTI介质的叠前时间偏移速度。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例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，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者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。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述VTI介质旅行时计算公式为：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N的取值为5至100。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述叠前时间偏移速度分析结果包括：偏移速度谱、共反射点道集、和偏移剖面段。

5.一种确定VTI介质的叠前时间偏移速度的装置，其特征在于，包括：

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述计算模块通过如下的VTI介质旅行时计算公式计算：

t = \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{1}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{1}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{1}^{2}]}} + \sqrt{\frac{t_{i}^{2}}{4} + \frac{x_{2}^{2}}{v {(t_{i})}^{2}} - \frac{2 η (t_{i}) x_{2}^{4}}{v {(t_{i})}^{2} [\frac{t_{i}^{2}}{4} v {(t_{i})}^{2} + (1 + 2 η (t_{i})) x_{2}^{2}]}}

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，N的取值为5至100。

8.如权利要求5至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述叠前时间偏移速度分析结果包括：偏移速度谱、共反射点道集、和偏移剖面段。