CN106371140A - 一种提高中深层地震资料分辨率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高中深层地震资料分辨率的方法，本发明首先对中深层地震资料进行子波低频截能反褶积；然后采用基于Q值剩余振幅均衡方式对反褶积后的地震资料进行调整；最后采用时变互相关信号增强方式对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平。本发明通过子波低频截能反褶积、基于Q值剩余振幅均衡和中深层信号一致性增强方法，使中深层CMP道集中不同偏移距间地震道频率趋于一致，提高同相叠加精度和中深层地震资料分辨率。通过该发明的实施，对于中深层石油天然气地震勘探能有效节约野外高分辨勘探的成本，在地震资料处理中就能合理有效地提高中深层的分辨率。

Description

一种提高中深层地震资料分辨率的方法

技术领域

本发明涉及一种提高中深层地震资料分辨率的方法，属于石油天然气地震勘探技术领域。

背景技术

随着油田勘探开发越来越精细，为进一步寻找隐蔽油气藏，勘探目标由浅层逐渐进入中深层，中深层地震资料的提高分辨率处理也越来越重要。地震波在不同偏移距不同路径传播的过程中吸收衰减是不一致的，由于中深层偏移距较大，这就造成了中深层地震资料同一个共中心面元(CMP)道集中不同偏移距间地震道的波形和频率不一致，从而影响资料同相叠加，降低中深层最终成果资料分辨率，影响油气进一步的高精度勘探开发。

近几年来，为了解决地震资料分辨率的方法很多，通常采用反褶积、反Q补偿、高精度动静校正结合、各项异性速度分析等手段来提高地震资料的分辨率和精度，而对于中深层CMP道集中不同偏移距间地震道频率差异却很少有专门的校正方法，采用上述一系列的方法也未必能解决这种差异，然而这种现象严重制约着中深层地震资料成像的分辨率。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高中深层地震资料分辨率的方法，以解决现有技术不能完好地解决中深层CMP道集中不同偏移距间地震道频率差异而引起地震资料成像分辨率低的问题。

本发明为解决上述技术问题提供了一种提高中深层地震资料分辨率的方法，该方法包括以下步骤：

1)对中深层地震资料进行子波低频截能反褶积；

2)采用基于Q值剩余振幅均衡方式对反褶积后的地震资料进行调整；

3)采用时变互相关信号增强方式对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平。

所述步骤1)中的子波低频截能反褶积的实现过程如下：

A.设定一个低通频率值A用来控制子波低频端能量移除的频率大小，以减小子波的低频分量；

B.对子波进行分辨率与振幅完整性折衷，以减少子波旁瓣的能量；

C.利用步骤B得到子波对地震资料进行子波反褶积，实现子波整形，消除波形差异。

所述步骤B中的完整性折衷是通过用一个设定的能量加回值B来调节低频端能量大小实现的，所得到子波振幅可以表示为：

AMP＝B*E(A)+E-E(A)，

其中AMP为所求子波振幅，E为子波的原始振幅，B在0-1之间。

所述步骤2)的实现过程如下：

a.将叠前地震数据抽道成共偏移距数据体，并将每一个共偏移距数据体转换到小波域，在小波域里再将数据分解成若干小波声音；

b.在小波域里估算每一个小波声音的相对变化Q值，用相对变化Q值来计算不同频率振幅标量；

c.对每个小波声音数据的振幅标量进行时空滤波，选择相应的滤波参数作为每个小波声音数据的幅值平滑因子M，根据幅值平滑因子M，在小波域里对数据进行振幅校正，并将振幅校正过的小波声音数据合并后转换回时空域，形成基于Q值剩余振幅均衡的数据。

步骤c中每个小波声音数据最终振幅变化可表示为AMP2，

AMP2＝AMP1/M

其中AMP1为小波声音原始振幅，AMP2为调整后的振幅。

所述步骤3)的实现过程如下：

(1)在用户指定的道集里定义一定道数进行相加形成模型道，并将至少两个道集合并成一个超级道集作为模型道集；

(2)对模型道集进行巴特沃斯滤波优化以提高其信噪比；

(3)将实际数据道集中的每一道在每一个定义时窗里都与模型道集中相对应的道分别进行互相关校正，最大的相关值即为校正时移；

(4)将校正时移被应用在每一个时窗中心，不同时窗时移在中心处进行线性插值，时移量在第一个样点和最后一个样点锥形衰减到0，不在时窗内的地震道不受影响。

本发明的有益效果是:本发明首先对中深层地震资料进行子波低频截能反褶积；然后采用基于Q值剩余振幅均衡方式对反褶积后的地震资料进行调整；最后采用时变互相关信号增强方式对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平。本发明通过对做完常规预处理的地震资料CMP道集应用子波低频截能反褶积、基于Q值剩余振幅均衡和中深层信号一致性增强技术，使中深层CMP道集中不同偏移距间地震道频率趋于一致，提高了同相叠加精度，提高了中深层地震资料分辨率。通过该发明的实施，对于中深层石油天然气地震勘探能有效节约野外高分辨勘探的成本，在地震资料处理中就能合理有效地提高中深层的分辨率。该方法具有较好的推广应用前景，也可应用于已采集的地震资料提高中深层分辨率处理，为中深层勘探识别薄互层油气藏打下基础，节约了勘探成本。

附图说明

图1-a是未采用本发明所得到道集示意图；

图1-b是采用本发明所得到的道集示意图；

图2-a是未采用本发明时的地震剖面图；

图2-b是采用本发明所得到的地震剖面图；

图3是本发明实施例中某地区中深层频谱对比示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

本发明通过对做完常规预处理的地震资料CMP道集应用子波低频截能反褶积、基于Q值剩余振幅均衡和中深层信号一致性增强技术，使中深层CMP道集中不同偏移距间地震道频率趋于一致。该方法的具体实施步骤如下：

1.进行子波低频截能反褶积

该步骤的主要目的是在提高中深层资料的分辨率的同时使道集中不同偏移距地震道的波形趋于一致。常规谱白化技术如脉冲、带限反褶积或频谱均衡是在分析数据的基础上的进行频谱白化的，这些方法在控制频谱上是有效方法，但是它们可能无法控制子波的频谱。如果反射系数是白色的，使用这些传统的技术就可有效地在地震数据基础上控制子波的振幅谱，然而通常反射系数并不是白色的，当明显存在低频衰减时在某种意义上说是彩色的。上述传统的方法将导致在子波的低频端输出大量的能量，从而降低垂向分辨率。

对于中深层的地震资料，即使做了常规的反褶积等处理，但仍然存在大量低频成分，同时，高分辨率意味着能够清楚地分开2个紧密间隔的相同极性同相轴，然而，提高分辨率的成本是增加旁瓣，由于旁瓣的干涉效应，大的旁瓣会放大波峰和波谷，衰减了地层的振幅完整性，而振幅完整性意味着在反褶积之后可视同相轴保持良好的相对反射强度。因此，在传统脉冲、带限反褶积或频谱均衡之后，本发明采用一种带限单道零相位处理方法来提高中深层资料的分辨率，这种方法在高分辨率和振幅完整性之间有一个折衷，用来合理平衡这两个相互竞争的目标，以达到提高分辨率的目的，该步骤具体实现过程如下：

1)减少子波的低频分量

本实施例可通过设定一个低通频率值A来控制子波低频端能量移除的频率大小来实现。

2)对子波进行分辨率与振幅完整性折衷

本实施例首先设定一个能量加回值B(在0-1之间)，存储低频分量能量，用能量加回值B来调节低频端能量大小，得到子波振幅可以表示为AMP＝B*E(A)+E-E(A)，其中E为子波的原始振幅。这样减少了子波旁瓣能量，实现了提高垂直分辨率和提高振幅完整性之间的折衷。

3)采用(2)得到的子波对地震资料使用子波反褶积技术以达到子波整形的目的，消除波形差异，提高中深层资料的分辨率。

2.进行基于Q值剩余振幅均衡

该步骤的主要目的是对中深层地震资料进一步通过剩余振幅的调整来提高波形的一致性。在做完子波低频截能反褶积之后，中深层的波形特征逐渐趋于一致，为进一步提高波形的一致性，采用基于Q值剩余振幅均衡技术来调整。

传统的横向振幅补偿技术通常都是采用地表一致性剩余振幅补偿来消除因野外施工激发和接受点地表差异所造成的中深层地震资料横向振幅差异，然而在地震资料处理过程中由于每一步处理都将带来地震道之间的振幅差异，因此采用地表一致性技术不一定能彻底解决地震资料横向振幅差异，地震资料CMP道集中不同偏移距地震道波形仍然会存在差异。而基于Q值剩余振幅均衡技术是在小波域使用模型Q值衰减标量来均衡不同频率的横向振幅差异，Q值为地层吸收衰减因子。该步骤具体实现过程如下：

a.将叠前数据抽道成共偏移距数据体，然后将每一个共偏移距体转换到小波域，在小波域里再将数据分解成若干小波声音。

b.使用谱比法来计算Q值，在小波域估算每一个小波声音的相对于背景的相对变化Q值；然后用相对变化的Q值来计算不同频率振幅标量，可以用来做反吸收补偿。

c.对每个小波声音数据的振幅标量采用中值滤波方式进行时空滤波，选择滤波结果较好的滤波参数作为每个小波声音数据的幅值平滑因子M，根据幅值平滑因子M，在小波域里对数据进行振幅校正。该过程中每个小波声音数据最终振幅变化可表示为AMP2＝AMP1/M,其中AMP1为小波声音原始振幅，AMP2为调整后的振幅。然后将振幅校正过的小波声音数据合并后转换回时空域，形成基于Q值剩余振幅均衡的数据。

3.采用时变互相关信号增强技术，对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平。

该步骤的主要目的是对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平，提高资料同相叠加精度，避免因叠加带来的频率降低问题，从而使中深层地震资料保持较高的分辨率。当中深层资料的波形一致性调整好后，由于远近偏移距地震道由于各向异性问题、静校正不静等问题，道与道之间仍然会存在时差，采用时变互相关信号增强技术，对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平，提高同相叠加精度，避免因叠加带来的中深层频率降低问题。

互相关增强是一个随时间变化的程序，用户定义一个或多个时窗，时窗可以重叠，通过广义互相关求取道集中的每一道在每一个时窗中的最优时移。相邻时窗求取的最优时移量在相邻时窗中间进行线性插值。该步骤具体实现过程如下：

(1)在用户指定的道集里定义一定道数进行相加形成模型道，在这个过程中多个道集合并成一个超级道集，由于超级道集的每一道是由多道合成，因此该道集信噪比较高，将这个超级道集作为最终模型道集。

(2)对模型道集进行巴特沃斯滤波优化以提高其信噪比。

(3)将实际数据道集中的每一道在每一个定义时窗里都与模型道集中相对应的道分别进行互相关校正，最大的相关值即为校正时移。

(4)时移被应用在每一个时窗中心，不同时窗时移在中心处进行线性插值，时移量在第一个样点和最后一个样点锥形衰减到0，不在时窗内的地震道不受影响；

(5)输出信号一致性增强道集进行后续处理。

下面以某开发三维地震资料为例来说明本发明的实施效果。该开发三维地震资料处理面积120Km²，处理任务是改善中深层的信噪比和连续性，提高断点、断面成像精度，落实小断层及隐伏断层的分布，寻找有利的断块圈闭、断层岩性圈闭。通过应用本发明的提高中深层地震资料分辨率的方法，其得到的地震剖面不仅获得了较高的分辨率，而且保持了较高的信噪比，如图1-a、图1-b、图2-a和图2-b所示。与其他处理方法相比较，本方法处理后中深层主频提高了约5-10Hz，如图3所示，为精细勘探开发、寻找隐蔽岩性油气藏打下了坚实的基础。

Claims (6)

1.一种提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)对中深层地震资料进行子波低频截能反褶积；

2)采用基于Q值剩余振幅均衡方式对反褶积后的地震资料进行调整；

3)采用时变互相关信号增强方式对动校后的CMP道集中的相邻道进行对齐拉平。

2.根据权利要求1所述的提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，所述步骤1)中的子波低频截能反褶积的实现过程如下：

A.设定一个低通频率值A用来控制子波低频端能量移除的频率大小，以减小子波的低频分量；

B.对子波进行分辨率与振幅完整性折衷，以减少子波旁瓣的能量；

C.利用步骤B得到子波对地震资料进行子波反褶积，实现子波整形，消除波形差异。

3.根据权利要求2所述的提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，所述步骤B中的完整性折衷是通过用一个设定的能量加回值B来调节低频端能量大小实现的，所得到子波振幅可以表示为：

AMP＝B*E(A)+E-E(A)，

其中AMP为所求子波振幅，E为子波的原始振幅，B在0-1之间。

4.根据权利要求2所述的提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，所述步骤2)的实现过程如下：

a.将叠前地震数据抽道成共偏移距数据体，并将每一个共偏移距数据体转换到小波域，在小波域里再将数据分解成若干小波声音；

b.在小波域里估算每一个小波声音的相对变化Q值，用相对变化Q值来计算不同频率振幅标量；

c.对每个小波声音数据的振幅标量进行时空滤波，选择相应的滤波参数作为每个小波声音数据的幅值平滑因子M，根据幅值平滑因子M，在小波域里对数据进行振幅校正，并将振幅校正过的小波声音数据合并后转换回时空域，形成基于Q值剩余振幅均衡的数据。

5.根据权利要求4所述的提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，步骤c中每个小波声音数据最终振幅变化可表示为AMP2，

AMP2＝AMP1/M

其中AMP1为小波声音原始振幅，AMP2为调整后的振幅。

6.根据权利要求2所述的提高中深层地震资料分辨率的方法，其特征在于，所述步骤3)的实现过程如下：

(1)在用户指定的道集里定义一定道数进行相加形成模型道，并将至少两个道集合并成一个超级道集作为模型道集；

(2)对模型道集进行巴特沃斯滤波优化以提高其信噪比；

(3)将实际数据道集中的每一道在每一个定义时窗里都与模型道集中相对应的道分别进行互相关校正，最大的相关值即为校正时移；

(4)将校正时移被应用在每一个时窗中心，不同时窗时移在中心处进行线性插值，时移量在第一个样点和最后一个样点锥形衰减到0，不在时窗内的地震道不受影响。