CN106526664A

CN106526664A - 一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法

Info

Publication number: CN106526664A
Application number: CN201510572484.1A
Authority: CN
Inventors: 娄兵; 朱明�; 罗勇; 程志国; 胡婷婷; 毛海波; 范旭; 潘龙; 谭佳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-09-09
Filing date: 2015-09-09
Publication date: 2017-03-22

Abstract

本发明公开了一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法，包括：输入多个CMP地震道集数据；根据计算公式得到广义绕射波阵面曲率半径；根据时空域几何变换公式开展多个CMP道集的变换；对得到变换后的地震道集数据开展道集叠加速度分析；将道集进行NMO和切除处理，最后叠加得到水平叠加剖面。本发明在实际应用中，消除了反射界面倾角影响和能量的漫反射，克服了复杂构造区速度受地层倾角影响难以准确求取的技术问题，实现了水平地层共反射点叠加，提高了地震叠加成像的信噪比和精度。

Description

一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法

技术领域

本发明涉及石油地震勘探技术领域，具体而言，涉及一种地震资料处理中的叠加成像方法。

背景技术

相关技术中，地震叠加首先在共中心点(CMP)道集上进行速度分析求取地震叠加速度，然后对CMP道集开展动校正(NMO)、切除，最后对CMP道集进行叠加处理，得到叠加剖面。在复杂构造地区，地层是倾斜的，CMP道集内包含不同反射点的反射，不能实现真正的共反射点道集叠加，而且在复杂构造地区，叠加速度由于受到地层倾角的影响，速度往往难以准确求取，影响了叠加成像的品质。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法，以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法，包括：

输入多个CMP道集数据；

根据计算公式得到广义绕射波阵面曲率半径；

根据时空域几何变换公式开展CMP道集的变换；

对以上步骤开展迭代处理，得到整个剖面的道集数据；

开展道集叠加速度分析，得到叠加速度剖面；

将道集进行NMO和切除处理，最后叠加得到叠加剖面；

本发明上述实施例的共成像点道集叠加方法，根据共焦点正交椭圆族与双曲线族的概念，以地震等时线方程为基础，建立CMP道集的空间-时间域变换几何变换。变换关系中不出现单独的地震速度参量而只出现以共成像点为中心的波阵面曲率半径，因而变换过程是独立于速度模型的空间几何变换。变换后的道集等效于将一般情况下的倾斜界面CMP反射变换为不存在反射能量漫射的真正共反射点反射，是多个CMP道集经过变换消除倾角影响形成的超道集，因此一定程度上可以提高资料的信噪比，而且由该种道集可获得较精确的、不受界面倾角影响的均方根速度信息，所以可以为其它地震处理方法提供准确、真实的速度模型，有利于复杂构造地区地震解释。

因此通过本发明实施例的时空域几何变换水平叠加方法，消除了反射界面倾角影响和能量的漫反射，克服了复杂构造区速度受地层倾角影响难以准确求取的技术问题，提高了叠加成像的信噪比和精度。

附图说明

图1示出了本发明实施例时空域几何变换水平叠加方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中椭圆等时线轨迹示意图；

图3示出了本发明实施例中变换后道集能量聚焦示意图；

图4示出了验证本发明实施例时空域几何变换水平叠加方法效果的理论地质模型；

图5示出了采用本发明实施例中的时空域几何变换水平叠加方法得到的叠加剖面。

图6示出了相关技术中的共反射面元(CRS)方法得到的叠加剖面。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明提供的具体实施方式作进一步详细说明。

本发明实施例提供一种时空域几何变换水平叠加方法，如图1所示，主要处理步骤包括：

步骤1：输入第N个至第N+M个CMP道集；

步骤2：计算波阵面曲率半径；

步骤3：进行CMP道集时空域几何变换；

步骤4：输出变换后的道集，并进行下一轮的变换，直至完成所有道集数据的变换；

步骤5：对变换后的道集开展速度分析；

步骤6：动校正；

步骤7：叠加。

将多个CMP道集进行时空域几何变换，包括：

根据叠前时间偏移理论，二维叠前时间偏移的反射等时线是一个半椭圆(图1)，它的轨迹方程为：

其中x是反射点B在地面的投影b点到炮检距中心点O的距离，h是半炮检距，t_d是成像点B到地面投影点b的双程旅行时，t_n是CMP零炮检距时的双程旅行时。

另外，根据CMP双曲线时距方程知：

联立叠前时间偏移椭圆等时线方程与CMP双曲线时距方程，从中消去t_n ²项，可以得到：

设想共成像成像点B为广义绕射点，绕射的双程往返时间为t_d，等效偏移距为则可得到另一双曲线时距方程：

其中，根据偏移距h_e与时空域参数的关系，可以实现由CMP道集的时空域几何变换，等效于将一般情况下的倾斜界面CMP反射变换为经DMO校正的不存在反射能量漫射的水平界面的共反射点反射，相当于经过变换可以将反射、散射、绕射能量变换为规范化的共反射点反射能量。如图3所示，还给出了本发明实施例广义绕射点B点经过变换可以将反射、散射、绕射能量变换为规范化的共反射点反射能量的示意图。

图4是为了检验本发明实施例时空域几何变换水平叠加方法的效果而设计的理论模型。实际地震资料由于未知因素太多，地下构造形态难以定论。理论模型是检验一种新方法能否达到期望效果和方法正确性的有力工具，其中如图3中示出了具有典型准噶尔盆地南缘山前地质构造特征的模型，由于天山向北推覆，老地层抬升、隆起、推覆形成的逆掩断裂带，地质模型抽象的刻画了南缘山前复杂的地质构造。利用地震波动方程正演的方法得到CMP道集，然后应用本发明实施例的叠加方法得到叠加剖面。

通过图5及图6进行相关技术共反射面元(CRS)与本发明实施例理论模型叠加成像剖面对比，图5为应用本发明实施例的方法得到的叠加剖面，图6相关技术中的共反射面元(CRS)方法得到的叠加剖面。本发明实施例的设计模型对比，叠加成像质量要好于CRS叠加剖面，对逆掩推覆断裂和断块地层的绕射成像要更收敛，对主要地质构造的成像要更清晰。而且本发明实施例的方法不需要事先知道速度信息，消除了由于速度不准带来的误差。

本发明实施例是基于波阵面曲率空间一时间域几何变换，无需预先知道任何速度信息，而仅是空间几何变换，变换后的道集消除了界面倾角影响和能量的漫反射，使地震反射能够更准确地叠加成像，提高了资料的信噪比，而且得到的速度信息更真实，消除了地层倾角带来的误差，从而满足应用需求。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种时空域几何变换水平叠加地震成像方法，其特征在于，包括：

输入多个CMP地震道集数据；

根据计算公式得到广义绕射波阵面曲率半径；

根据时空域几何变换公式开展多个CMP道集的变换，得到变换后的地震道集数据；

开展道集叠加速度分析；

将道集进行NMO和切除处理，最后叠加得到水平叠加剖面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据共焦点正交椭圆族与双曲线族的概念，以地震等时线方程为基础，建立CMP道集时空域几何变换公式，包括：

叠前时间偏移椭圆等时线方程:

\frac{x^{2}}{{(\frac{1}{2} v t)}^{2}} + \frac{t_{d}^{2}}{t_{n}^{2}} = 1

与CMP双曲线时距方程:

t^{2} = t_{n}^{2} + \frac{4 h^{2}}{v^{2}}

联立求解得到新的双曲线时距方程：

t^{2} = t_{d}^{2} + \frac{4 h_{e}^{2}}{v^{2}}

其中

h_{e}^{2} = x^{2} + h^{2} (1 - \frac{4 x^{2}}{v^{2} t^{2}}) .

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按偏移距h_e与时空域参数的关系，可以实现由CMP道集时空域的几何变换，而且变换过程中，由于不单纯考虑速度本身，而以绕射波阵面曲率半径为准，则变换关系中不出现单独的地震速度参量，因而变换过程是独立于速度模型的空间几何变换；同时由于变换无需预先知道任何速度信息，因而消除了地层倾角的影响，对变换后的道集进行叠加成像，能够实现真正的共反射点叠加成像，提高地震叠加成像的品质，尤其在复杂构造地区。