CN107870352A - 用于叠前深度偏移的速度拼接方法及系统 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于叠前深度偏移的速度拼接方法及系统。该方法可以包括：基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型；基于初至波观测走时与初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型；基于浅层速度模型，获得速度反演的底界面；基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，获得深度偏移速度模型；以及基于深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果。本发明通过将网格层析反演的浅层速度模型与叠前时间偏移的深层速度模型进行拼接，实现高精度的叠前深度偏移成像。

Description

用于叠前深度偏移的速度拼接方法及系统
技术领域
本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种用于叠前深度偏移的速度拼接方法及系统。
背景技术
在地震勘探领域，叠前深度偏移技术以其较小的井震误差和较高的偏移成像质量，逐渐成为常规处理流程。而叠前深度偏移质量的好坏，依赖速度模型的准确程度和精细程度，因此，速度建模是整个叠前深度偏移流程的核心步骤，尤其是浅层速度如果建立不准确，误差会累积到深层的储层，影响成像质量和准确度。现有技术是在叠前深度偏移之前，将浅层速度对地震数据的影响通过时间域静校正的方法进行一定程度地消除，即地震数据校正到浮动基准面上，再利用浮动面上拾取的叠前时间偏移速度场，进行叠前深度偏移工作。
发明人发现，现有技术难以适用于浅层速度变化大、地下构造复杂或者成像深度误差要求高的地震工区。因此，有必要开发一种用于叠前深度偏移的高精度的速度拼接方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种用于叠前深度偏移的速度拼接方法及系统，其能够通过将网格层析反演的浅层速度模型与叠前时间偏移的深层速度模型进行拼接，实现高精度的叠前深度偏移成像。
根据本发明的一方面，提出了一种用于叠前深度偏移的速度拼接方法。所述方法可以包括：基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型；基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型；基于所述浅层速度模型，获得速度反演的底界面；基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得深度偏移速度模型；以及基于所述深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果。
根据本发明的另一方面，提出了一种用于叠前深度偏移的速度拼接系统，所述系统可以包括：用于基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型的单元；用于基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型的单元；用于基于所述浅层速度模型，获得速度反演的底界面的单元；用于基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得深度偏移速度模型的单元；以及用于基于所述深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果的单元。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，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用于叠前深度偏移的速度拼接方法的步骤的流程图。
图2a和图2b分别示出了根据现有技术获得的深度偏移速度模型与根据本发明的一个实施方式获得的深度偏移速度模型的示意图。
图3a和图3b分别示出了根据现有技术获得的叠前深度偏移结果与根据本发明的一个实施方式获得的叠前深度偏移结果的示意图。
图4a和图4b分别示出了图3a和图3b放大后的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明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发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
实施方式1
图1示出了根据本发明的用于叠前深度偏移的速度拼接方法的步骤的流程图。
在该实施方式中，根据本发明的用于叠前深度偏移的速度拼接方法可以包括：步骤101，基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型；步骤102，基于初至波观测走时与初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型；步骤103，基于浅层速度模型，获得速度反演的底界面；步骤104，基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，获得深度偏移速度模型；以及步骤105，基于深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果。
该实施方式通过将网格层析反演的浅层速度模型与叠前时间偏移的深层速度模型进行拼接，实现高精度的叠前深度偏移成像。
下面详细说明根据本发明的用于叠前深度偏移的速度拼接方法的具体步骤。
在一个示例中，基于地震数据，可以获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型。
具体地，可以对地震数据预处理，然后进行初至拾取处理，获得初至波观测走时，建立速度向下递增的初始速度模型。
可以利用dix公式转换，将时间偏移的均方根速度转换为层速度，进行适当平滑、外推处理，获得深层速度模型。
在一个示例中，基于初至波观测走时与初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型。
在一个示例中，网格层析反演可以包括：基于初至波观测走时与初始速度模型，获得初至波计算走时；基于初至波观测走时与初至波计算走时，获得残差矩阵；基于残差矩阵，通过网格层析，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量；以及基于初始速度模型与速度更新量，获得浅层速度模型。
在一个示例中，获得浅层速度模型可以包括：在速度更新量未在收敛范围内的情况下，将按照获得的速度模型继续进行网格层析反演；以及在速度更新量在收敛范围内的情况下，将最后一次获得的速度模型作为浅层速度模型。
具体地，可以通过初始速度模型正演初至波观测走时，利用程函方程的最短路径法进行射线追踪，获得初至波计算走时，计算初至波计算走时与初至波观测走时的差值，建立残差矩阵。
可以利用网格层析求解残差矩阵，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量，将速度更新量加回到初始速度模型，获得速度模型。在速度更新量未在收敛范围内的情况下，将按照获得的速度模型继续进行网格层析反演；以及在速度更新量在收敛范围内的情况下，将最后一次获得的速度模型作为浅层速度模型。收敛范围可以为判定速度更新量收敛的取值范围，优选地，收敛范围可以为速度更新量小于5％。本领域技术人员可以根据具体情况设定收敛范围。
在一个示例中，基于浅层速度模型，可以获得速度反演的底界面。
在一个示例中，底界面可以为浅层速度模型的最大深度。
具体地，可以根据浅层速度模型射线到达的最大深度，作为速度反演的底界面，进行层位拾取，获得深浅层速度模型的拼接面。
在一个示例中，基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，可以获得深度偏移速度模型。
在一个示例中，获得深度偏移速度模型可以包括：基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，获得过渡带；以及基于浅层速度模型、深层速度模型与过渡带，获得深度偏移速度模型。
具体地，向上平推底界面一定距离可以作为深浅层速度融合的过渡带，在过渡带范围内，将浅层速度模型衰减，深层速度模型增益，二者融合，获得深度偏移速度模型。例如，在过渡带范围内，可以将浅层速度模型从100％衰减到0％，将深层速度模型从0％增益到100％，二者做加和运算即可完成融合，获得深度偏移速度模型。
在一个示例中，基于深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，可以获得叠前深度偏移结果。
具体地，可以利用拼接后的深度偏移速度模型进行叠前深度偏移处理，获得叠前深度偏移结果。
应用示例
为便于理解本发明实施方式的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
对地震数据预处理，然后进行初至拾取处理，获得初至波观测走时，建立速度向下递增的初始速度模型。利用dix公式转换，将时间偏移的均方根速度转换为层速度，进行平滑、外推处理，获得深层速度模型。
通过初始速度模型正演初至波观测走时，利用程函方程的最短路径法进行射线追踪，获得初至波计算走时，计算初至波计算走时与初至波观测走时的差值，建立残差矩阵。利用网格层析求解残差矩阵，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量，将速度更新量加回到初始速度模型，获得速度模型。在速度更新量大于等于5％的情况下，将按照获得的速度模型继续进行网格层析反演，在速度更新量小于5％的情况下，将最后一次获得的速度模型作为浅层速度模型。
图2a和图2b分别示出了根据现有技术获得的深度偏移速度模型与根据本发明的一个实施方式获得的深度偏移速度模型的示意图，其中，颜色的深浅代表速度的快慢，颜色深代表速度快，颜色浅代表速度慢。根据浅层速度模型射线到达的最大深度，作为速度反演的底界面，进行层位拾取，获得深浅层速度模型的拼接面。向上平推底界面一定距离作为深浅层速度融合的过渡带，在过渡带范围内，将浅层速度模型从100％衰减到0％，深层速度模型从0％增益到100％，二者融合，获得深度偏移速度模型。
利用拼接后的深度偏移速度模型进行叠前深度偏移处理，获得叠前深度偏移结果。图3a和图3b分别示出了根据现有技术获得的叠前深度偏移结果与根据本发明的一个实施方式获得的叠前深度偏移结果的示意图。图4a和图4b分别示出了图3a和图3b放大后的示意图。由图可得，由本发明获得的叠前深度偏移结果比现有技术的成像质量高、构造深度变浅、消除了假断层。
综上所述，本发明通过建立较为精细的浅层速度模型，提高深层速度模型的精度，从而消除浅层速度不准引起的假构造、假断层等成像问题，同时减少井震误差，改善叠前深度偏移成像的质量。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。
实施方式2
根据本发明的实施方式，提供了一种用于叠前深度偏移的速度拼接系统，所述系统可以包括：用于基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型的单元；用于基于初至波观测走时与初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型的单元；用于基于浅层速度模型，获得速度反演的底界面的单元；用于基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，获得深度偏移速度模型的单元；以及用于基于深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果的单元。
该实施方式通过将网格层析反演的浅层速度模型与叠前时间偏移的深层速度模型进行拼接，实现高精度的叠前深度偏移成像。
在一个示例中，网格层析反演可以包括：基于初至波观测走时与初始速度模型，获得初至波计算走时；基于初至波观测走时与初至波计算走时，获得残差矩阵；基于残差矩阵，通过网格层析，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量；以及基于初始速度模型与速度更新量，获得浅层速度模型。
在一个示例中，获得浅层速度模型可以包括：在速度更新量未在收敛范围内的情况下，将按照获得的速度模型继续进行网格层析反演；以及在速度更新量在收敛范围内的情况下，将最后一次获得的速度模型作为浅层速度模型。
在一个示例中，获得深度偏移速度模型可以包括：基于深层速度模型、浅层速度模型与底界面，获得过渡带；以及基于深层速度模型、浅层速度模型与过渡带，获得深度偏移速度模型。
在一个示例中，底界面可以为浅层速度模型的最大深度。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施方式的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施方式的有益效果，并不意在将本发明的实施方式限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施方式，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方式。在不偏离所说明的各实施方式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方式的原理、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方式。

Claims (10)

1.一种用于叠前深度偏移的速度拼接方法，包括：
基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型；
基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型；
基于所述浅层速度模型，获得速度反演的底界面；
基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得深度偏移速度模型；以及
基于所述深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果。
2.根据权利要求1所述的用于叠前深度偏移的速度拼接方法，其中，所述网格层析反演包括：
基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，获得初至波计算走时；
基于所述初至波观测走时与所述初至波计算走时，获得残差矩阵；
基于所述残差矩阵，通过网格层析，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量；以及
基于所述初始速度模型与所述速度更新量，获得所述浅层速度模型。
3.根据权利要求2所述的用于叠前深度偏移的速度拼接方法，其中，获得所述浅层速度模型包括：
在所述速度更新量未在收敛范围内的情况下，将按照获得的速度模型继续进行所述网格层析反演；以及
在所述速度更新量在收敛范围内的情况下，将最后一次获得的速度模型作为所述浅层速度模型。
4.根据权利要求1所述的用于叠前深度偏移的速度拼接方法，其中，获得所述深度偏移速度模型包括：
基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得过渡带；以及
基于所述浅层速度模型、所述深层速度模型与所述过渡带，获得所述深度偏移速度模型。
5.根据权利要求1所述的用于叠前深度偏移的速度拼接方法，其中，所述底界面为所述浅层速度模型的最大深度。
6.一种用于叠前深度偏移的速度拼接系统，包括：
用于基于地震数据，获得初至波观测走时、初始速度模型与深层速度模型的单元；
用于基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，通过网格层析反演，获得浅层速度模型的单元；
用于基于所述浅层速度模型，获得速度反演的底界面的单元；
用于基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得深度偏移速度模型的单元；以及
用于基于所述深度偏移速度模型，进行叠前深度偏移，获得叠前深度偏移结果的单元。
7.根据权利要求6所述的用于叠前深度偏移的速度拼接系统，其中，所述网格层析反演包括：
基于所述初至波观测走时与所述初始速度模型，获得初至波计算走时；
基于所述初至波观测走时与所述初至波计算走时，获得残差矩阵；
基于所述残差矩阵，通过网格层析，并通过平滑处理与插值处理，获得速度更新量；以及
基于所述初始速度模型与所述速度更新量，获得所述浅层速度模型。
8.根据权利要求7所述的用于叠前深度偏移的速度拼接系统，其中，获得所述浅层速度模型包括：
在所述速度更新量未在收敛范围内的情况下，将按照获得的速度模型继续进行所述网格层析反演；以及
在所述速度更新量在收敛范围内的情况下，将最后一次获得的速度模型作为浅层速度模型。
9.根据权利要求6所述的用于叠前深度偏移的速度拼接系统，其中，获得所述深度偏移速度模型包括：
基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述底界面，获得过渡带；以及
基于所述深层速度模型、所述浅层速度模型与所述过渡带，获得所述深度偏移速度模型。
10.根据权利要求6所述的用于叠前深度偏移的速度拼接系统，其中，所述底界面为所述浅层速度模型的最大深度。
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