CN106324677B - 一种位移场剩余动校正方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及地球物理勘探地震资料处理领域，公开了一种位移场剩余动校正方法及装置，所述位移场剩余动校正方法包括：获得叠前地震数据的道集；在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道；获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。本公开的各方面达到了道集同向轴拉平的目的，可以提高地震资料的成像质量和分辨率，提高叠前AVO分析和弹性参数反演的精度。
Description
技术领域
本发明涉及地球物理勘探地震资料处理领域，更具体地，涉及一种位移场剩余动校正方法及装置。
背景技术
由于地震资料品质的不同、静校正方法的局限性、速度求取的精度、各向异性等的存在，叠前偏移成像道集往往存在着剩余动校正问题，剩余动校正量会导致同相轴没有拉平，从而达不到同相叠加的目的，使得地震资料分辨率降低，成像精度受到影响，给AVO分析、叠前弹性参数反演带来了难度。目前解决剩余动校正有很多方法，早期是通过相干、高精度叠加技术或径向滤波技术等，把剩余动校正量作为局部随机静态时移量进行处理，这些方法均有一定的局限性。逐步地，开始采用在叠前成像道集上进行剩余速度的求取或者进行高阶动校正的方法，但是由于速度拾取的难度，该方法仍具有很大的局限性，在大多数情况下也不能满足要求。另外，现在也有很多研究人员采用在某一时窗内形成与地震记录相关的模型道，求取地震数据与模型道的时移量作为剩余动校正量进行校正的方法，但这种模型道求取的精度和方法影响着剩余动校正量，并且难以形成三维位移场。
因此，基于上述各解决剩余动校正的方法的局限性，本发明提出了一种新的解决叠前偏移成像道集存在的剩余动校正问题的方案。
发明内容
本公开提出了一种位移场剩余动校正方法及装置，用于解决叠前偏移成像道集存在的剩余动校正问题，以满足AVO分析、地震属性提取及叠前弹性参数反演的要求。
根据本公开的一方面，提出了一种位移场剩余动校正方法，包括：获得叠前地震数据的共成像点道集；在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道；获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
其中，所述计算每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场，具体包括：从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场。
根据本公开的另一方面，提出了一种位移场剩余动校正装置，包括：道集生成模块，用于获得叠前地震数据的共成像点道集；模型道确立模块，用于在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道；偏移距叠加道生成模块，用于获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；位移场计算模块，用于计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及校正模块，用于将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
其中，所述位移场计算模块包括：匹配模块，用于从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及平滑模块，用于将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场。
本公开的各方面达到了道集同向轴拉平的目的，可以提高地震资料的成像质量和分辨率，提高叠前AVO分析和弹性参数反演的精度，满足解释的需求。
附图说明
通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的实施方式的位移场剩余动校正方法的流程示意图。
图2示出了本发明的实施方式中对地震数据进行预处理的流程示意图。
图3示出了根据本发明的实施方式的位移场剩余动校正装置的示意性结构图。
图4示出了本发明的应用例中位移场剩余动校正前的成像道集图。
图5示出了本发明的应用例中位移场剩余动校正后的成像道集图。
图6示出了本发明的应用例中校正前的道集对应的叠加剖面示意图。
图7示出了本发明的应用例中校正后的道集对应的叠加剖面示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在地震资料处理中，由于资料信噪比差异、各向异性问题的存在、常规静校正、动校正的局限性，经处理后的共成像点道集依然存在着剩余动校正问题，无法满足后续工作的要求。
如图1所示，本实施方式公开了一种位移场剩余动校正方法，包括：获得叠前地震数据的道集；在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道；获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
本实施方式中所述道集优选为共成像点道集，也可以在进行适应性调整后，应用于共中心点道集、共反射点道集等。
为了获得相对准确的道集，需要对地震数据进行处理以生成道集，如图2所示，对地震数据进行预处理主要包括以下步骤：
步骤S1，对地震数据进行叠前预处理；
步骤S2，对预处理后的叠前地震数据进行剩余静校正及速度分析循环迭代处理；以及
步骤S3，对地震数据进行叠前时间偏移处理及各向异性分析，获得叠前地震数据的道集。
其中，所述步骤S2中，剩余静校正是为了消除地震道之间的剩余时差，而剩余静校正后，再进行速度分析循环迭代处理，有利于后续提高动校正速度的精度。
另外，所述步骤S1中，对地震数据进行叠前预处理又主要包括：对地震数据进行观测系统定义、近地表静校正、振幅补偿、叠前去噪等预处理。其中，近地表静校正是为了消除激发接收条件及低降速带速度厚度变化对地震波传播时间的差异，振幅补偿是为了消除时间和空间振幅差异，叠前去噪是为了在叠前需要对各种噪音进行压制，以提高成像质量。
本实施方式选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道，近偏移距相对远偏移距，动校正量小，相对准确。
进一步地，本实施方式优选为选择偏移距为0-800m的偏移距对应的地震道进行叠加，以获得相应的叠加道作为模型道。
本实施方式中，获得所述道集中不同的偏移距的叠加道，具体包括：将所述道集中的数据分成若干个偏移距，且使每个偏移距对应的偏移距段内都有地震道，将每个偏移距段内的地震道进行叠加，获得对应偏移距的叠加道。
具体他，设划分的若干个偏移距按从小至大的顺序依次为off-1、off-2、……、off-n，其中n表示划分的偏移距的数量。需注意的是，偏移距范围的划分要尽可能小，且要保证每个偏移距范围都有地震道。
计算出每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场是本实施方式的重要技术手段，在本实施方式中，主要是通过非刚性匹配完成该计算过程。非刚性匹配理论近似于数码照相把几个影像合成一个全景图，它基于局部位移场是平滑的，相邻体的位移没有明显变化，非刚性匹配方法的根本是将输入数据位移到参考数据。
因此，计算出每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场，具体包括：从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场。
其中，从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场，具体包括：设模型道为model，对上述的off-1、off-2、……、off-n，将off-1的叠加道与模型道、off-2的叠加道与off-1的叠加道、off-3的叠加道与off-2的叠加道、……、off-n的叠加道与off-(n-1)的叠加道分别进行非刚性匹配，并依次递推，求取出相对位移场。
另外，将相对位移场进行平滑具体包括：对于相对位移场，从时间上设计一个滤波器，以去除高频异常信号，并从空间上设定一个半径值以进行平滑。
最后将平滑结果分别进行累计相加，即得到每个偏移距相对模型道model的位移场。
如图3所示，对应上述的位移场剩余动校正方法，本实施方式还提供了一种位移场剩余动校正装置，包括：道集生成模块，用于获得叠前地震数据的道集；模型道确立模块，用于在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道；偏移距叠加道生成模块，用于获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；位移场计算模块，用于计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及校正模块，用于将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
其中，所述位移场计算模块包括：匹配模块，用于从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及平滑模块，用于将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场。
该位移场剩余动校正装置与上述位移场剩余动校正方法的具体实施过程相同，此处不再累述。
上述位移场剩余动校正方法及装置使得成像道集质量大大改善，地震资料分辨率得到提高。下面以一个具体的应用例来说明上述位移场剩余动校正方法及装置所能取得的效果。
图4、图5分别为位移场剩余动校正前后的成像道集，可知通过本实施方式的剩余动校正后，目的层段同相轴得到拉平，利于AVO分析及叠前弹性参数反演，浅层也有明显改善。
图6、图7分别为校正前后道集对应的叠加剖面，可以看到校正后断层更加清晰，分辨率也有所提高。
这里参照根据本公开实施例的方法、装置的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上，使得在计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其它可编程数据处理装置、或其它设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
附图中的流程图和框图显示了根据本公开的实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (9)
1.一种位移场剩余动校正方法，其特征在于，包括：
获得叠前地震数据的共成像点道集；
在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道，其中，所述近偏移距地震道为0-800m的偏移距对应的地震道；
并在所述道集中选择不同的偏移距范围获得对应的叠加道；
计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及
将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
2.根据权利要求1所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，所述获得叠前地震数据的共成像点道集，具体包括：
对地震数据进行叠前预处理；
对预处理后的叠前地震数据进行剩余静校正及速度分析循环迭代处理；以及
对地震数据进行叠前时间偏移处理及各向异性分析，获得叠前地震数据的共成像点道集。
3.根据权利要求1所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道，包括：
选择偏移距为0-800m的偏移距对应的地震道进行叠加，以获得相应的叠加道作为模型道。
4.根据权利要求1所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，所述获得道集中不同的偏移距的叠加道，具体包括：
将所述道集中的数据分成若干个偏移距，且使每个偏移距对应的偏移距段内都有地震道，将每个偏移距段内的地震道进行叠加，获得对应偏移距的叠加道。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，所述计算每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场，具体包括：
从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场；
其中，非刚性匹配为将叠加道位移至模型道。
6.根据权利要求5所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场，具体包括：
按偏移距从小到大的次序，设各偏移距分别为off-1、off-2、……、off-n，其中n表示划分的偏移距的个数；以及
将off-1的叠加道与模型道、off-2的叠加道与off-1的叠加道、off-3的叠加道与off-2的叠加道、……、off-n的叠加道与off-(n-1)的叠加道分别进行非刚性匹配，并依次递推，求取出相对位移场。
7.根据权利要求5所述的位移场剩余动校正方法，其特征在于，所述将相对位移场进行平滑具体包括：
对于相对位移场，从时间上设计一个滤波器，以去除高频异常信号，并从空间上设定一个半径值以进行平滑。
8.一种位移场剩余动校正装置，其特征在于，包括：
道集生成模块，用于获得叠前地震数据的共成像点道集；
模型道确立模块，用于在所述道集中选择近偏移距地震道的叠加道作为模型道，其中，所述近偏移距地震道为0-800m的偏移距对应的地震道；
偏移距叠加道生成模块，用于获得所述道集中不同的偏移距的叠加道；
位移场计算模块，用于计算每个偏移距对应的叠加道相对于模型道的位移场；以及
校正模块，用于将所计算出的位移场应用于对应的偏移距，以进行各偏移距的剩余动校正。
9.根据权利要求8所述的位移场剩余动校正装置，其特征在于，所述位移场计算模块包括：
匹配模块，用于从模型道开始，依次对相邻偏移距的叠加道进行非刚性匹配，求取出相对位移场；以及
平滑模块，用于将相对位移场进行平滑，并对平滑结果求和，得到每个偏移距段对应的叠加道相对于模型道的位移场；
其中，非刚性匹配为将叠加道位移至模型道。
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