CN107329173A - 一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于地球物理勘探地震资料解释性处理技术领域，尤其涉及一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法。该叠加方法采用正演模拟与实际地震资料结合，研究叠前共成像点道集特征，依据振幅、频率和相位随入射角变化特征，有效提高了资料保真性、精细构造储层的描述能力。该方法包括有计算模拟地震叠前共成像点道集特征、实际地震叠前共成像点道集特征；分别计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角；将上述三者中入射角度最小者视作为最佳入射角；以小于等于最佳入射角的角度进行道集叠加，得到高保真的叠前共成像点道集。

Description

一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法
技术领域
本发明属于地球物理勘探地震资料解释性处理技术领域，尤其是涉及一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法。
背景技术
高精度的储层和构造描述对地震资料品质的要求越来越高，采集、处理新技术的应用提高了地震资料品质，特别是叠前成像方法的应用不但提高了成像质量，还形成了海量的叠前共成像点道集。但成像叠加忽略了叠前共成像点道集随入射角增大的能量、频率和波形变化，使成像叠加资料模糊了子波特征、降低了分辨率，抹杀了叠前共成像点道集的储层和构造有效信息，降低了对储层和构造描述的精度和可靠性。
叠前共成像点道集的研究目前主要在振幅、频率和相位属性随入射角增大的变化特征和弹性属性反演应用方面，而对于道集叠加产生的子波特征模糊问题没有涉及。Muskat、Meres(1940）提出平面波的反射和透射系数是关于入射角的函数，为AVO（AVO是amplitude variation with offset的缩写，中文含义为振幅随偏移距的变化）技术的应用打下了基础。Koefoed（1961）给出了泊松比和反射系数相联系的Zoeppritz近似方程。Ostrander（1984）提出反射系数随入射角变化的AVO特征，用于识别“亮点”型砂岩的含油气特征。其后的研究主要围绕Zoeppritz近似方程进行泊松比等弹性参数的反演，用于流体识别。Mazzotti A（1991）提出了振幅、频率、相位随入射角的变化特征，FVO（FVO是frequencyvariation with offset的缩写，中文含义为频率随偏移距的变化）开始应用于流体识别。何红兵、吴国忱等给出了频率和频率变化梯度随偏移距的变化关系，提出相应的流体预测方法。前述研究分析了振幅、频率、相位随入射角的变化特征，主要应用在流体检测方面，而对于振幅、频率、相位随入射角变化引起的成像叠加资料的保真问题没有涉及。
发明内容
本发明提供了一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，该叠加方法在采用正演模拟与实际地震资料结合，研究叠前共成像点道集特征，依据振幅、频率和相位随入射角增大的变化特征，提出面向地质目标的叠前共成像点道集选择性叠加方法，有效提高了资料的保真性，提高了精细构造和储层的描述能力。
为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，包括有如下步骤：
步骤1：正演得到模拟地震叠前共成像点道集特征，分析得到实际地震叠前共成像点道集特征；
步骤2：对比得到的模拟地震叠前共成像点道集特征与实际地震叠前共成像点道集特征，分别计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅值发生跳变时对应的入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中相位值发生跳变时对应的入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中频率值发生跳变时对应的入射角；
步骤3：比较模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角并将上述三者中入射角度最小者视作为最佳入射角；
以小于等于最佳入射角的角度进行道集叠加，得到高保真的叠前共成像点道集。
优选的，所述实际地震叠前共成像点道集特征中振幅受采集资料的覆盖次数影响，而振幅的横向对比不会受采集资料的覆盖次数影响。
优选的，所述实际地震叠前共成像点道集特征中相位随入射角增大而出现变粗合并现象，且会出现位置跳动现象。
优选的，所述实际地震叠前共成像点道集特征中频率随入射角增大而出现主频降低、频带变窄现象。
优选的，模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为20°～21°；
模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为60°～65°；
模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为50°～53°；
计算得到最佳入射角为20°。
本发明提供的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，通过研究正演模型以及实际资料分别得到模拟地震叠前共成像点道集特征与实际地震叠前共成像点道集特征，而后计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角并从中找出最佳入射角，最终依据最佳入射角确定道集叠加范围，实现高保真的叠前共成像点道集。通过上述方法可实现成像叠加资料最大限度地减小子波特征模糊；与现有全道集叠加方法相比，提高了资料的保真度和分辨能力，奠定了储层和构造精细描述基础。
附图说明
图1为本发明提供的面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法的流程示意图；
图2为正演模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅、相位随入射角的变化特征示意图；
图3为正演模拟地震叠前共成像点道集特征中频率随入射角的变化特征示意图；
图4为实际地震叠前共成像点道集特征中振幅和相位与入射角的对照特征图；
图5为实际地震叠前共成像点道集特征中频率与入射角的对照特征图；
图6为构造较为平缓的地质体的高保真的叠前共成像点道集；
图7为不同入射角角度叠前共成像点道集叠加剖面的频谱特征；
图8为构造倾角较大、低信噪比的地质体的高保真的叠前共成像点道集。
具体实施方式
本发明提供了一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，该叠加方法在采用正演模拟与实际地震资料结合，研究叠前共成像点道集特征，依据振幅、频率和相位随入射角增大的变化特征，提出面向地质目标的叠前共成像点道集选择性叠加方法，有效提高了资料的保真性，提高了精细构造和储层的描述能力。
本发明提供了一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，如图1所示，该方法包括有如下步骤。具体为步骤1：正演得到模拟地震叠前共成像点道集特征，分析得到实际地震叠前共成像点道集特征。值得注意的是，正演得到模拟地震叠前共成像点道集特征过程中发明人发现，模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅、频率、相位三种信息均会随入射角的变化而发生变化。如不能剔除入射角增大所导致的振幅、频率、相位三种信息的偏差，则偏差信息则会进一步叠加在一起，从而导致叠前成像地震资料模糊了子波和A（F/P）VO特征，降低了地震资料的保真度，造成地震属性和精细构造发生变化，影响储层和构造描述的精度。
在完成步骤1的基础上进一步进行步骤2：对比得到的模拟地震叠前共成像点道集特征与实际地震叠前共成像点道集特征，分别计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角；模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅值发生跳变时对应的入射角；模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中相位值发生跳变时对应的入射角；模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中频率值发生跳变时对应的入射角。
具体的如图2、图3所示，图2示出了正演模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅、相位随入射角的变化特征，而图3出了正演模拟地震叠前共成像点道集特征中频率随入射角的变化特征。进一步根据图2可知，正演模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅在小入射角时变化不大，而当入射角超过振幅跳变入射角后振幅（AVO）发生快速降低，其中计算得到振幅跳变入射角优选为20°～21°；而对于相位而言，正演模拟地震叠前共成像点道集特征中相位在入射角逐渐增大过程中具有缓慢变宽的特点，而当入射角超过相位跳变入射角后相位（PVO）开始发生明显的形变，其中计算得到相位跳变入射角为60°～65°。根据图3可知，正演模拟地震叠前共成像点道集特征中频率在小入射角时变化不大，而当入射角超过频率跳变入射角后频率（FVO）发生快速降低，其中计算得到频率跳变入射角为50°～53°。
与此同时如图4、图5所示，图4示出了实际地震叠前共成像点道集特征中振幅和相位与入射角的对照特征图，图5示出了实际地震叠前共成像点道集特征中频率与入射角的对照特征图。其中，根据图4可以发现，实际地震叠前共成像点道集特征中振幅（AVO）受采集资料的覆盖次数影响，中间角度数据能量最强，向其他向角度变弱；而振幅的横向对比不会受采集资料的覆盖次数影响。而实际地震叠前共成像点道集特征中相位（PVO）随入射角增大逐步出现变粗合并现象，且出现位置跳动。根据图5可以发现，实际地震叠前共成像点道集特征中频率（FVO）因受大地滤波作用影响，随入射角增大会出现主频降低、频带变窄的现象。
进一步，在完成步骤2的基础上继续进行步骤3：比较模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角并将上述三者中入射角度最小者视作为最佳入射角；以小于等于最佳入射角的角度进行道集叠加，得到高保真的叠前共成像点道集。
其中，根据步骤2可计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为20°～21°；模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为60°～65°；模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为50°～53°，因此计算得到最佳入射角为20°。进一步以小于等于20°的角度进行道集叠加，得到高保真的叠前共成像点道集。
其中，图6为构造较为平缓的地质体的高保真的叠前共成像点道集，图7为不同入射角角度叠前共成像点道集叠加剖面的频谱特征，其中分别以6°-9°、6°-12°、18°-20°、0°-20°（全角度）作为入射角叠加范围。可以看出，以6°-9°作为入射角叠加范围时，叠加得到的地质体资料分辨率最高，储层反射细节反映明显，反应得到的频谱宽，高频成分多，最高能量可达50Hz；以6°-12°作为入射角叠加范围时，叠加得到的地质体资料分辨率较之前者有所下降，储层反射细节反映较好，叠加得到的地质体资料的频谱宽与前者叠加所得相当，但频带变窄；以18°-20°作为入射角叠加范围时，叠加得到的地质体资料分辨率下降明显，储层反射的细节开始变得模糊，叠加得到的地质体资料的频谱继续变窄，能谱向低频端偏移；而全角度作为入射角叠加范围时，叠加得到的地质体资料分辨率不高，储层反射的细节开始变得模糊。由此可以确定，在道集信噪比足够高的情况，以低于最佳入射角的角度进行叠加数据时，资料的储层和精细构造特征可以得到保障；其中最为优选的使用尽可能小的入射角进行叠加数据以期待最大程度的提高资料的清晰度。
而如图8所示，图8为构造倾角较大、低信噪比的地质体的高保真的叠前共成像点道集，其中分别以6°-9°、6°-12°以及0°-20°（全角度）作为入射角叠加范围。可以看出，以6°-9°、6°-12°作为入射角叠加范围时，叠加得到的地质体资料信噪比均偏低，地质体的构造特征、储层特征较为模糊；而全角度道集叠加信噪比更高，可以有效反映构造特征，但对于构造细节和储层反映能力有欠缺。
本发明提供的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，通过研究正演模型以及实际资料分别得到模拟地震叠前共成像点道集特征与实际地震叠前共成像点道集特征，而后计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角并从中找出最佳入射角，最终依据最佳入射角确定道集叠加范围，实现高保真的叠前共成像点道集。通过上述方法可实现成像叠加资料最大限度地减小子波特征模糊；与现有全道集叠加方法相比，提高了资料的保真度和分辨能力，奠定了储层和构造精细描述基础。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，其特征在于，包括有如下步骤：
步骤1：正演得到模拟地震叠前共成像点道集特征，分析得到实际地震叠前共成像点道集特征；
步骤2：对比得到的模拟地震叠前共成像点道集特征与实际地震叠前共成像点道集特征，分别计算得到模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅值发生跳变时对应的入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中相位值发生跳变时对应的入射角；
所述模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为入射角增大过程中模拟地震叠前共成像点道集特征中频率值发生跳变时对应的入射角；
步骤3：比较模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角、模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角并将上述三者中入射角度最小者视作为最佳入射角；
以小于等于最佳入射角的角度进行道集叠加，得到高保真的叠前共成像点道集。
2.根据权利要求1所述的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，其特征在于，所述实际地震叠前共成像点道集特征中振幅受采集资料的覆盖次数影响，而振幅的横向对比不会受采集资料的覆盖次数影响。
3.根据权利要求1所述的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，其特征在于，所述实际地震叠前共成像点道集特征中相位随入射角增大而出现变粗合并现象，且会出现位置跳动现象。
4.根据权利要求1所述的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，其特征在于，所述实际地震叠前共成像点道集特征中频率随入射角增大而出现主频降低、频带变窄现象。
5.根据权利要求1所述的一种面向目标的叠前共成像点道集高保真叠加方法，其特征在于，模拟地震叠前共成像点道集特征中振幅跳变入射角为20°～21°；
模拟地震叠前共成像点道集特征中相位跳变入射角为60°～65°；
模拟地震叠前共成像点道集特征中频率跳变入射角为50°～53°；
计算得到最佳入射角为20°。
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