CN108445538B - 基于反射地震资料建立深度域层q模型的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法和系统，包括通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面；基于第一剖面集合和第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于合规地层等效Q值确定目标CDP处所有时间采样的等效Q值；基于目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到目标CDP处时间域的层Q值；基于层Q值和深度域层速度确定目标工区的初始深度域层Q模型；根据预设的百分比序列和初始深度域层Q模型，确定对应于百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；结合粘弹性叠前深度偏移剖面集合和初始深度域层Q模型，得到目标工区的深度域层Q模型。
Description
技术领域
本发明涉及地震勘探技术领域，尤其是涉及一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法和系统。
背景技术
实际地球介质存在粘性吸收，地球介质的小尺度非均匀也会产生类似于粘性吸收的幅值衰减效应。因而地震波在传播过程中会发生幅值的吸收衰减和频率相关的传播速度变化；幅值的衰减对地震波的不同频率成份是不同的，频率越高，衰减就越强，这导致接收到的反射地震资料的有效频带随反射深度逐渐变窄；而不同频率成份以不同的速度传播，也导致了地震子波的频散，这一频散现象也是反射构造越深，频散越严重。尤其是地表记录到的深层-超深层地震资料，由于常规偏移方法没有补偿粘性吸收导致的幅值衰减，也没有校正频散，因而偏移成像结果的分辨率较低，其分辨率远达不到油气资源勘探的要求。
在地震资料处理的频带范围内，衰减用品质因子(Q值)来描述。在实际资料处理中，通常利用Q值补偿方法实现振幅补偿和相位校正。反Q滤波和粘弹性偏移是两种主要的手段，都需要合适的Q值模型。一般而言，等效Q值是时间域处理方法如反Q滤波、粘弹性叠前时间偏移的重要参数，通常适用于中浅层的勘探目标；而对于深层-超深层复杂构造勘探目标的高分辨率刻画，就需要应用粘弹性叠前深度偏移技术，相应的也需要建立深度域层Q模型作为其输入参数。
由于深度域地层层Q值建模需利用地震信号的随频率变化的幅值，因此很难采用类似于深度域层速度建模的方法进行层Q值建模。就地层层Q值估计的准确性或者资料来源的角度而言，现行主要方法是利用透射波的信息求取，即利用上行波的VSP测井资料或者井间资料根据主频移动、频谱形状等信息确定地层层Q值数值。但在实际地震勘探中，基于VSP测井或者井间资料求取层Q值的方法，尽管具有较高的计算精度，其局限性也很明显：通常对于地震勘探的目标工区而言，井资料总是有限的，难以建立非均匀的层Q值模型，此外，Q值还是一个与地震信号主频相关的变量，将依据VSP测井或者井间透射资料得到的层Q模型应用到反射地震资料时，因为地震反射波与透射波主频的不同，还需进一步进行校正。因此，从应用的角度看，直接利用反射地震资料估计地层层Q值更加具有实际意义。
就应用反射地震资料进行层Q值建模而言，目前方法存在的首要问题是其建立的是时间域的地层等效Q值模型而并不直接给出深度域的地层层Q值模型。对于在深度域进行的粘弹性叠前深度偏移算法来讲，现行做法通常是简单对时间域的地层等效Q值进行反演，再应用时深转换得到深度域的地层层Q值模型。由于在地层等效Q值求取过程中没有注意进行物理合规性检查，反演的稳定性存在很大问题。其次，就应用地面地震资料求取地层等效Q值来讲，现有方法也有诸多不足的地方。基于叠后共中心点道集反演地层等效Q值的方法，由于其应用的数据来自于不同的偏移距，地震波的传播路径、距离以及入射角均不相同，导致其求取的地层等效Q值是建立在折衷、混合效应基础上的；这一方法也不能消除地震反射的薄层调谐带来的影响，而薄层调谐是由于一组相近界面的反射波相互作用导致反射波的频谱发生较大的改变，这一改变甚至远大于吸收衰减的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法和系统，以缓解通过现有技术来检测深度域层Q模型误差较大的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法，包括：通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统，包括：第一确定单元，用于通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；第二确定单元，用于基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；第三确定单元，用于基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；第四确定单元，用于基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；第五确定单元，用于根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；第六确定单元，用于结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
通过本发明实施例所提供的方法获得的深度域层Q模型能够作为参数提供给粘弹性叠前深度偏移，通过将深度域层Q模型和粘弹性叠前深度偏移相结合，能够提高地震反射数据对地下构造的分辨能力，可以获得关于地下深层-超深层勘探目标更为精细、准确的构造和流体信息，从而对深层-超深层复杂构造油气，矿产资源勘探有重要应用价值。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种在利用百分比扫描对目标线初始地层层Q值模型修正时，当时窗内三个不同横向位置点的百分比系数不等于1.0，时窗边界位置点的百分比系数等于1.0情况下的插值结构示意图；
图3是根据本发明实施例的一种速度模型示意图；
图4是根据本发明实施例的一种正演模拟数据时应用的地层层Q值模型示意图；
图5是根据本发明实施例的一种忽略地层层Q值模型情况下利用正演模拟数据得到的常规叠前深度偏移成像剖面的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种基于正演模拟数据建立的地层层Q值模型示意图；
图7是根据本发明实施例的一种基于图6所示的地层层Q值模型利用正演模拟数据得到的粘弹性叠前深度偏移成像剖面的示意图；
图8是根据本发明实施例的另一种忽略地层层Q值模型应用反射地震叠前数据得到的常规叠前深度偏移成像剖面的示意图；
图9是根据本发明实施例的一种基于反射地震叠前数据建立的地层层Q值模型的示意图；
图10是根据本发明实施例的一种基于图9所示的地层层Q值模型应用反射地震叠前数据得到的粘弹性叠前深度偏移成像剖面的示意图；
图11是根据本发明实施例的一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；
在本发明实施例中，在拟建立层Q模型的目标工区内选定目标线，读取叠前地震数据，根据预设的K个数值组成的地层等效Q值序列与叠前时间偏移速度模型，通过粘弹性叠前时间偏移与常规叠前时间偏移，得到目标线对应于地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合(即，第一剖面集合)以及常规叠前时间偏移剖面(即，第二剖面)。
步骤S104，基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；
在本发明实施例中，基于选定目标线对应于地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合以及常规叠前时间偏移剖面，以人机交互方式选定目标CDP(common depthpoint，共深度点)处不同时窗处的符合物理规律的合规地层等效Q值，通过插值获得目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
步骤S106，基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；
在本发明实施例中，基于获得的目标CDP处所有时间采样的等效Q值，应用反演算法得到目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值。
步骤S108，基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；
在本发明实施例中，利用目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值以及深度域层速度模型得到整个目标工区的初始深度域层Q模型。
步骤S110，根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；
在本发明实施例中，根据预设的百分比序列、深度域层速度模型和初始深度域层Q模型，通过粘弹性叠前深度偏移，相应得到目标线处对应于百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合。
步骤S112，结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
通过本发明实施例所提供的方法获得的深度域层Q模型能够作为参数提供给粘弹性叠前深度偏移，通过将深度域层Q模型和粘弹性叠前深度偏移相结合，能够提高地震反射数据对地下构造的分辨能力，可以获得关于地下深层-超深层勘探目标更为精细、准确的构造和流体信息，从而对深层-超深层复杂构造油气，矿产资源勘探有重要应用价值。
在一个实施方式中，通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合包括如下步骤：
步骤S1021，基于所述叠前地震数据确定K个地层等效Q值数值，并基于所述K个地层等效Q值数值确定所述地层等效Q值序列；
步骤S1022，利用所述地层等效Q值序列中的地层等效Q值数值Qi确定所述目标工区的常地层等效Q值模型，其中，i依次取1至K；
步骤S1023，基于所述常地层等效Q值模型和叠前时间偏移速度模型对每个计算机节点中的叠前地震资料进行粘弹性叠前时间偏移计算，得到计算结果；
步骤S1024，对每个计算机节点的计算结果进行叠加，得到第一剖面Ai；
步骤S1025，基于第一剖面A1至第一剖面AK确定所述第一剖面集合。
具体地，首先，读取叠前地震资料，其中，在该叠前地震资料中包括目标工区的叠前地震数据；然后，沿着空间方向，选取部分共中心点，抽取5或9个共中心点道集，叠加后形成超道集；对于每个超道集，选取3个沿偏移距方向和时间方向组成的时窗。之后，利用傅立叶变换对时窗内的地震道进行分析，依据不同时间深度的时窗展示的地震信号衰减特征，并结合地层岩性信息，确定K个地层等效Q值数值，组成地层等效Q值序列，所述K的范围为6～12。
将选定的地层等效Q值序列中的一个地层等效Q值数值赋给一个与目标工区的叠前地震数据对应的叠前时间偏移速度模型维数大小相同的三维数组，形成目标工区的常地层等效Q值模型。
将常地层等效Q值模型与叠前时间偏移速度模型存放到集群计算机的各个计算节点上。基于给定的偏移距间距分组，将目标工区不同组叠前地震数据存放到集群计算机的不同计算节点上，利用常地层等效Q值模型与叠前时间偏移速度模型，对已存放到集群计算机各个计算节点上的叠前时间偏移速度模型，应用下述公式进行并行的粘弹性叠前时间偏移计算，得到计算结果：
式中，n为集群计算机的计算节点上存放的叠前地震数据中的地震道数目，x,y,T分别为目标工区选定目标线上成像点横向坐标及纵向时间深度坐标，其中，不同的y取值对应不同的选定目标线，ω，ωmain分别是角频率、叠前地震道的主频，F(ω)为频率域的地震道，τs和τr分别是炮点到成像点走时以及成像点到接收点的走时，Qeff为地层等效Q值，j为虚数单位，I(Qeff,x,y,T)为得到的集群计算机的计算节点上对应于地层等效Q值数值Qeff的粘弹性叠前时间偏移结果。
收集各计算节点的粘弹性叠前时间偏移结果(计算结果)，并进行累加，形成对应于地层等效Q值数值Qeff的粘弹性叠前时间偏移剖面，即，第一剖面Ai；对选定的地层等效Q值序列中的其余所有数值以及Qeff＝∞进行循环，得到选定目标线处分别对应于地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合即，第一剖面A1至第一剖面AK，i＝1,2..K；以及Qeff＝∞时对应的常规叠前时间偏移剖面，即第二剖面。
在一个可选的实施例中，基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值包括如下步骤：
步骤S1041，针对所述目标线，将所述第一剖面集合中的K个第一剖面转换为K张第一图形，并将所述第二剖面转换为第二图形，其中，K为所述地层等效Q值序列中Q值的个数；
步骤S1042，基于所述第二图形所展示的地下构造形态，在横向空间方向选择多个目标CDP，并基于每个所述目标CDP确定多个地层等效Q值拾取时窗；
步骤S1043，在所述多个地层等效Q值拾取时窗中确定每个所述目标CDP在纵向上存在的包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗，并将所述包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗作为目标地层等效Q值拾取时窗；
步骤S1044，针对每个所述目标CDP所对应的多个地层等效Q值拾取时窗，按照先所述目标地层等效Q值拾取时窗，后其他拾取时窗的顺序，并依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张第一图形与所述第二图形之间的地震同相轴特征，以及按照所述地层等效Q值拾取时窗范围内的第一剖面集合和所述第二剖面之间地震道频谱曲线特征，遵循物理合规原则确定地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值，并依据所述拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
在本发明实施例中，对选定的目标线，将得到的常规叠前时间偏移剖面(即，第二剖面)以及分别对应于地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合I(Qeff,x,y,T)(即，第一剖面集合)，以x，y为空间横向坐标，T为纵坐标，数值I(Qeff,x,y,T)作为绘图所用颜色变化的比例因子，转换为1张与常规叠前时间偏移剖面对应的图形(即，第二图形)和分别对应于地层等效Q值序列数值的K张图形(即，K张第一图形)。
依据常规叠前时间偏移剖面转换的图形(即，第二图形)展示的地下构造形态，在横向空间方向选取能够控制主要构造形态的多个目标CDP。对每个目标CDP，沿纵向方向选取包含成像目的层所处时间深度的多个目标CDP时间深度T0。将得到的多组CDP和T0数值组合，以选定的CDP，T0数值组合为中心，横向上向左右两侧扩展20～30个CDP，纵向上向上下两侧扩展50～60ms，得到目标CDP所对应的多个地层等效Q值拾取时窗。然后，就可以在多个地层等效Q值拾取时窗中确定每个目标CDP在纵向上存在的包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗，并将该包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗作为目标地层等效Q值拾取时窗。
在选定目标线的每个目标CDP处，纵向上所对应的多个地层等效Q值拾取时窗，按照先目的层地层等效Q值拾取时窗，后其它拾取时窗的顺序，依据地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张图形(即，K张第一图形)及常规叠前时间偏移剖面转换的图形(即，第二图形)展示的地震同相轴特点，以及按照地层等效Q值拾取时窗范围内的粘弹性叠前时间偏移剖面集合(即，第一剖面集合)及常规叠前时间偏移剖面(即，第二剖面)所包含的地震道频谱曲线特征，并遵循物理合规原则确定拾取时窗范围内的合规地层等效Q值数值；然后，依据所述拾地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
在一个可选的实施例中，步骤S1044，针对每个所述目标CDP所对应的多个地层等效Q值拾取时窗，按照先所述目标地层等效Q值拾取时窗，后其他拾取时窗的顺序，并依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张第一图形与所述第二图形之间的地震同相轴特征，以及按照所述地层等效Q值拾取时窗范围内的第一剖面集合和所述第二剖面之间地震道频谱曲线特征，遵循物理合规原则确定地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值，并依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值包括如下步骤：
步骤S10441，通过所述K张第一图形中的第i张图形与第二图形的同相轴特征，按照第一拾取条件确定所述目标CDP处的目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的备选编号序列，其中，所述第一拾取条件为：地震同相轴数目变多，每个同相轴时间方向上变细，或者，地震剖面的复合同相轴在局部变换为多个独立的同相轴，且第i张图形上地震同相轴的能量大于噪音能量，i为所述备选编号序列中的编号；
步骤S10442，将所述备选编号序列中各个编号所对应的多条频谱分析曲线簇按照第二拾取条件进行选择，以选择所述目标CDP处目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值其中，所述第二拾取条件为：-20db对应的高截止频率向高频方向移动量ωhigh大于-20db对应的低截止频率向高频方向移动量ωlow，且-20db对应的频宽变宽；
步骤S10443，计算所述目标地层等效Q值拾取时窗处的时间深度和所述目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的比值
步骤S10444，拾取所述目标CDP处其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值
步骤S10445，在目标关系式所确定的范围内时拾取所述其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值，通过所述L张第一图形和所述第二图形的地震同相轴特征，以及所述第一剖面集合和所述第二剖面的地震道频谱曲线特征选取满足所述第一拾取条件和所述第二拾取条件的等效Q值确定为所述其他地层等效Q值拾取时窗处的合规地层等效Q值，L小于等于K；
其中，所述目标关系式为：若则若则： 为所述其他地层等效Q值拾取时窗处的时间深度。
在本发明实施例中，可以按照下述方式来确定所述目标CDP处的目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的备选编号序列：
将选定目标线的目标CDP处纵向上包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张第一图形依次进行切换。若第i(i＝1,2…K)张第一图形与常规叠前时间偏移剖面转换的图形(即，第二图形)展示的地震同相轴相比较具有如下特点(也即，第一拾取条件)：地震同相轴数目变多，每个同相轴时间方向上变细，或者，地震剖面的复合同相轴在局部变换为多个独立的同相轴，且第i(i＝1,2…K)张图形上地震同相轴的能量大于噪音能量，则确定第i(i＝1,2…K)张第一图形为目标图形，此时将i添加到目标地层等效Q值拾取时窗处的地层等效Q值的备选编号序列(例如，备选编号序列1)中。
可选的，还可以按照下述方式来确定所述目标CDP处目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的备选编号序列：
如果在所述目的层的地层等效Q值拾取时窗内存在测井合成地震记录波形，则将所述测井合成地震记录波形和相邻位置的粘弹性叠前时间偏移剖面进行比较；然后，将所述相邻位置的粘弹性叠前时间偏移剖面中与所述测井合成地震记录波形的相似系数大于预设数值的粘弹性叠前时间偏移剖面所对应的地层等效Q值的编号添加到目标地层等效Q值拾取时窗处的地层等效Q值的备选编号序列(例如，备选编号序列1)中。
在确定出所述目标CDP处的目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的备选编号序列之后，就可以将所述备选编号序列中各个编号所对应的多条频谱分析曲线簇按照第二拾取条件进行选择，以选择所述目标CDP处目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值具体过程如下：
首先，将目标地层等效Q值拾取时窗范围内的粘弹性叠前时间偏移剖面集合所包含的地震道利用傅立叶变换进行频谱分析，得到K条第一频谱分析曲线；将目标地层等效Q值拾取时窗范围内的常规叠前时间偏移剖面(即，第二剖面)所包含的地震道利用傅立叶变换进行频谱分析，得到1条第二频谱分析曲线，其中，所述第一频谱分析曲线和第二频谱分析曲线的横坐标为频率，纵坐标为分贝。
然后，将备选编号序列1中各个备选编号所对应的多条频谱分析曲线簇按照第二拾取条件进行选择，以基于第二拾取条件选择目标CDP处目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值其中，第二拾取条件为：主频向高频方向移动、-20db对应的高截止频率向高频方向移动量ωhigh大于-20db对应的低截止频率向高频方向移动量ωlow，且-20db对应的频宽变宽。最后，将备选编号序列1中各个编号所对应的多条频谱分析曲线簇中满足第二拾取条件的最优的第i(i∈备选编号序列1)条频谱分析曲线对应的地层等效Q值数值设置为当前分析时窗的地层等效Q值
选定目标线目标CDP处纵向上存在的多个地层等效Q值拾取时窗，计算目标地层等效Q值拾取时窗处的时间深度与地层等效Q值比值的比值然后，拾取目标CDP处其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值并在目标CDP处其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值中选择合规地层等效Q值，具体过程如下：
对目标CDP处纵向上其它时间深度的其他地层等效Q值拾取时窗进行循环，按照满足T0/Qeff为单调递增的条件得到的相应拾取时窗的等效Q值的范围，通过时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的L张图形及常规叠前时间偏移剖面转换的图形展示的地震同相轴特点，以及时窗范围内的粘弹性叠前时间偏移剖面集合及常规叠前时间偏移剖面包含的地震道频谱曲线特征选取满足第一拾取条件和第二拾取条件的等效Q值确定为其他地层等效Q值拾取时窗的合规地层等效Q值，L小于等于K。
具体地，可以先在目标关系式所确定的范围内拾取其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值其中，目标关系式为：若则若则：然后，确定拾取到的其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值中满足第一拾取条件和第二拾取条件的等效Q值为合规地层等效Q值。
在一个可选的实施例中，步骤S104中，依据所述拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值包括如下步骤：
步骤S1045，对每个目标CDP，基于确定出的所述多个地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值沿时间深度方向进行线性插值与平滑处理，得到所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
具体地，依据得到的每个目标CDP处纵向所对应的多个地层等效Q值拾取时窗的合规地层等效Q值沿时间深度方向进行线性插值与平滑，得到选定目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
在一个可选的实施例中，步骤S106，基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值包括如下步骤：
基于公式确定所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值，其中，Qeff(x,y,ti)为所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，(x,y)为CDP的横向坐标，i＝1,2,...,NT为时间深度方向的样点编号，dt为时间深度方向采样率。
在一个可选的实施例中，步骤S108，基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型包括如下步骤：
步骤S1081，利用成像射线将深度域层速度模型转换为时间域层速度模型；
步骤S1082，确定所述层Q值与层速度值之间的伴随关系；
步骤S1083，基于所述时间域层速度模型、所述层Q值和所述伴随关系确定所述目标工区的时间域层Q值模型；
步骤S1084，将所述时间域层Q值模型转换为所述初始深度域层Q模型。
具体地，将已知的深度域层速度模型利用成像射线转换为时间域层速度模型；然后，基于目标CDP处时间域的层Q值与层速度值得到二者之间的伴随关系；接下来，基于所述层Q值、时间域层速度模型和目标CDP处时间域的层Q值与层速度值的伴随关系得到整个目标工区的时间域层Q值模型；最后，将整个目标工区的时间域层Q值模型利用成像射线转换为整个目标工区的初始深度域层Q模型。
在一个可选的实施例中，步骤S1081，利用成像射线将深度域层速度模型转换为时间域层速度模型包括：
利用所述深度域层速度模型并沿所述目标工区的平面x方向和y方向间隔设定至少一个成像射线，其中，所述成像射线为沿深度方向激发垂直于所述目标工区平面设置的射线；
基于所述深度域层速度模型获取位置为(x`,y`，tit)的时间域层速度值，其中，x`和y`为成像射线激发的位置坐标；
按照所述至少一个成像射线的设置间隔，遍历所述至少一个成像射线，并对得到的所述时间域层速度值进行插值平滑，得到所述目标工区的时间域层速度模型。
具体地，利用已知的深度域层速度模型，沿所述目标工区的平面x方向和y方向间隔设定间距沿深度方向激发垂直于工区平面的至少一个成像射线。对于激发位置为(x`,y`)的成像射线，利用射线追踪方法求取成像射线的走时从而得到该成像射线在深度域的射线轨迹(xit,yit,zit)和相应走时(xit,yit,tit)，it＝0,1,2…nt，并对所有的it取值范围it＝0,1,2…nt进行循环，位置为(x`,y`，tit)的时间域层速度值可从深度域层速度模型的(xit,yit,zit)位置处获取。然后，按照至少一个成像射线的设置间隔遍历所有成像射线并对得到的时间域层速度值进行插值平滑，得到目标工区的时间域层速度模型。
在一个可选的实施例中，步骤S1082，确定所述层Q值与层速度值之间的伴随关系包括：
通过公式确定所述层Q值和层速度值之间的关系，并通过最小二乘方法求解公式中的常数b和k，得到b1和k1，其中，所述层速度值为从获得的时间域层速度模型中读取与所述层Q值处于同一位置的层速度值。
具体地，利用目标CDP处所有时间采样的层Q值和从获得的时间域层速度模型中读取的对应同样位置处的层速度值基于岩石物理研究揭示的层速度值与层Q值之间的关系式：可由最小二乘方法求解下式中的常数b和k。以为纵坐标变量，为横坐标变量，基于目标CDP处所有时间采样处层Q值和从时间域层速度模型中读取的对应同样位置处的层速度值施画散点图，以上述得到的常数k和b作为斜率和截距施画直线，观察所述直线对所述散点图中所有点的拟合情况，必要时人机交互调整所述直线的斜率和截距或者删除散点图中存在异常值的点，使所述直线成为散点图中所有点的最佳拟合直线，并记录最终直线对应的斜率k1和b1。
在一个可选的实施例中，步骤S1083，基于所述层Q值、所述时间域层速度模型和所述伴随关系确定所述目标工区的时间域层Q值模型包括：
通过公式QintT(x,y,t)＝eb1VintT(x,y,t)k1计算初始时间域层Q值模型，其中，VintT(x,y,t)为所述时间域层速度模型，QintT(x,y,t)为所述初始时间域层Q值模型；
通过公式计算所述目标工区中各个所述CDP处所有时间采样的修正系数，并对所述目标工区中除所述目标CDP以外的区域，按照预设间隔添加修正系数为1.0的样点，其中，为所述层Q值，QintT(x,y,t)为所述层Q值对应位置处计算出的层Q值，i＝1，2…k，k为目标工区中所述目标CDP处所有时间采样个数；
对所述目标工区的修正系数进行插值平滑，得到三维修正系数体M(x,y,t)；
基于所述三维修正系数体和所述初始时间域层Q值模型确定所述目标工区的时间域层Q值模型，其中，所述目标工区的时间域层Q值模型表示为：M(x,y,t)·QintT(x,y,t)。
具体地，由时间域层速度模型VintT(x,y,t)及获得的常数k1和b1可求得时间域层速度相关的初始时间域层Q值模型QintT(x,y,t)＝eb1VintT(x,y,t)k1；并通过公式计算目标工区中各个目标CDP所有时间采样的修正系数；对目标工区中除目标CDP以外的区域按照预设间隔添加修正系数样点，定义该样点的修正系数为1。对目标工区修正系数插值平滑后得到三维修正系数体M(x,y,t)；M(x,y,t)·QintT(x,y,t)就是时间域的层Q值模型。
在一个可选的实施例中，步骤S1084，将所述时间域层Q值模型转换为所述初始深度域层Q模型包括：
利用所述深度域层速度模型并沿所述目标工区的平面x方向和y方向间隔设定至少一个成像射线，其中，所述成像射线为沿深度方向激发垂直于所述目标工区平面设置的射线；
基于所述时间域层Q值模型中获取位置为(xit,yit,zit)的深度域层Q值；
按照所述至少一个成像射线的设置间隔，遍历所述至少一个成像射线，并对得到的所述深度域层Q值进行插值平滑，得到所述初始深度域层Q模型
具体地，利用已知的深度域层速度模型，沿目标工区平面x方向和y方向间隔设定间距沿深度方向激发垂直于目标工区平面的成像射线，对于激发位置为(x`,y`)的成像射线，利用射线追踪方法求取成像射线走时得到所述射线在深度域的射线轨迹(xit,yit,zit)和相应走时(xit,yit,tit)，it＝0,1,2…nt，对所有的it取值范围it＝0,1,2…nt进行循环，其中，位置为(xit,yit,zit)处的深度域层Q值从时间域层Q值模型中的(x`,y`，tit)位置处获取。按照所述间距遍历所有成像射线进行上述操作并对得到的深度域层Q值进行插值平滑，得到目标工区的初始深度域层Q值模型
在本发明实施例中，上述步骤S110和步骤S112是基于不同百分比目标线偏移剖面的分辨率提高效果，利用插值算法对初始深度域层Q模型进行局部修改，得到最终深度域层Q模型的过程。
在一个可选的实施例中，步骤S110，根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合包括如下步骤：
步骤S1101，在预设百分比范围内，确定深度域层Q值百分比扫描步长和待扫描百分比值，得到所述预设百分比序列ρi；
步骤S1102，将所述百分比序列ρi中的百分比系数乘以所述初始深度域层Q值模型，得到多个百分比深度域层Q值模型；
步骤S1103，利用所述多个百分比深度域层Q值模型、叠前地震资料和深度域地层层速度模型，确定目标线对应于所述百分比序列ρi的粘弹性叠前深度偏移剖面集合。
具体地，在选定的百分比范围内确定深度域层Q值百分比扫描步长和待扫描百分比值，得到预设百分比序列ρi，所述选定百分比范围为90％～110％，所述百分比扫描步长为5％或10％。以所述的百分比序列ρi中的一个百分比系数乘以初始深度域层Q值模型，得到一个新的百分比深度域层Q值模型。同样以所述的百分比序列ρi中其余的百分比系数乘以初始深度域层Q值模型，得到其余新的百分比深度域层Q值模型。其中，一个新的百分比深度域层Q值模型和其余新的百分比深度域层Q值模型即为上述多个百分比深度域层Q值模型。对选定的目标线，利用所有新的百分比层Q值模型、叠前地震资料和对应的深度域地层层速度模型，进行粘弹性叠前深度偏移计算，相应得到与百分比序列ρi数目相同的粘弹性叠前深度偏移剖面集合。
在一个可选的实施例中，步骤S112，结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型包括：
步骤S1121，针对每个目标线，确定一个或多个百分比系数拾取时窗，以及根据所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合确定所述一个或多个百分比系数拾取时窗的百分比系数；
步骤S1122，基于所述百分比系数确定所述一个或多个百分比系数拾取时窗所对应的多个四边形插值区域；
步骤S1123，在所述多个四边形插值区域内，对层Q值百分比系数进行光滑插值，得到目标线上的百分比系数剖面，对每个目标线执行相同操作得到每个目标线上的百分比系数剖面；
步骤S1124，沿测线方向依据所述每个目标线上的百分比系数剖面进行线性插值平滑处理，得到所述目标工区的三维层Q值百分比系数数据体；
步骤S1125，利用所述目标工区的三维层Q值百分比系数数据体与所述初始深度域层Q值模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
具体地，对选定的一条目标线，依据成像目的层的横向范围x与深度范围z确定一个或多个百分比系数拾取时窗。所述百分比系数拾取时窗有两种类型，分别是时窗类型一和时窗类型二；所述时窗类型一具有时窗中心点百分比系数ρ不等于1.0，时窗边界百分比系数ρ设置为1.0的特征，适用于仅对成像区域内的层Q值做小范围修改的情形；所述时窗类型二具有时窗内三个不同横向位置点的百分比系数ρ不等于1.0，时窗边界百分比系数ρ设置为1.0的特征，适用于对成像区域的层Q值做大范围修改的情形。依据预设规则对所述目标CDP成像时窗内的层Q值百分比系数ρ不等于1.0位置点进行设置，预设规则为观察目标CDP成像时窗内获得的对应于百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合，选取分辨率高的粘弹性叠前深度偏移剖面对应的百分比序列中的百分比数值作为其时窗内的层Q值百分比系数ρ不等于1.0位置点的百分比系数数值。
对于时窗类型一，依据时窗中心点坐标(x,z)及中心点分别到时窗左边界距离x1、右边界距离x2、上边界距离z1、下边界的距离z2可定义按逆时针方向顶点坐标及层Q值百分比系数分别为{(x,z-z1,1.0),(x-x1,z-z1,1.0),(x-x1,z,1.0),(x,z,ρ)}、{(x,z,ρ),(x-x1,z,1.0),(x-x1,z+z2,1.0),(x,z+z2,1.0)}、{(x+x2,z,1.0),(x,z,ρ)(x,z+z2,1.0),(x+x2,z+z2,1.0)}、{(x+x2,z-z1,1.0),(x,z-z1,1.0),(x,z,ρ),(x+x2,z,1.0)}的4个四边形插值区域。
对于时窗类型二，依据时窗内三个不同横向位置点坐标及相应层Q值百分比系数(xl,zl,ρl),(xm,zm,ρm),(xr,zr,ρr)、时窗内左侧修正点分别到时窗左边界距离x1l、上边界距离z1l、下边界的距离z2l、时窗内横向中间修正点分别到上边界距离z1m、下边界的距离z2m、时窗内右侧修正点分别到时窗右边界距离x2r、上边界距离z1r、下边界的距离z2r可定义按逆时针方向顶点坐标及层Q值百分比系数分别为{(xr+x2r,zr-z1r,1.0),(xr,zr-z1r,1.0),(xr,zr,ρr)，(xr+x2r,zr,1.0)}、{(xr,zr-z1r,1.0),(xm,zm-z1m,1.0),(xm,zm,ρm),(xr,zr,ρr)}、{(xm,zm-z1m,1.0),(xl,zl-z1l,1.0),(xl,zl,ρl),(xm,zm,ρm)}、{(xl,zl-z1l,1.0),(xl-x1l,zl-z1l,1.0),(xl-x1l,zl,1.0),(xl,zl,ρl)}、{(xl,zl,ρl),(xl-x1l,zl,1.0),(xl-x1l,zl+z2l,1.0),(xl,zl+z2l,1.0)}、{(xm,zm,ρm),(xl,zl,ρl),(xl,zl+z2l,1.0),(xm,zm+z2m,1.0)}、{(xr,zr,ρr),(xm,zm,ρm),(xm,zm+z2m,1.0),(xr,zr+z2r,1.0)}、{(xr+x2r,zr,1.0),(xr,zr,ρr),(xr,zr+z2r,1.0),(xr+x2r,zr+z2r,1.0)}的8个四边形插值区域。
在上述四边形插值区域内对层Q值百分比系数进行光滑插值，得到选定的一条目标线上百分比系数剖面。完成所有的选定目标线百分比系数剖面计算循环后，沿测线方向对所有百分比系数剖面进行线性插值平滑处理，得到整个目标工区的三维层Q值百分比系数数据体。
图2是根据本发明实施例的一种在利用百分比扫描对目标线初始地层层Q值模型修正时，当时窗内三个不同横向位置点的百分比系数不等于1.0，时窗边界位置点的百分比系数等于1.0情况下的插值结构示意图。
利用获得的目标工区的三维层Q值百分比系数数据体与初始深度域层Q值模型，得到工区的深度域层Q值模型的步骤包括：
将目标工区的三维层Q值百分比系数数据体与初始深度域层Q值三维数据体相同(x,y,z)坐标位置的数值一一对应相乘，得到目标工区的三维深度域层Q值模型QintD(x,y,z)＝ρ(x,y,z)×QintD0(x,y,z)。
可选地，在所述多个四边形插值区域内，对层Q值百分比系数进行光滑插值包括：
设置四边形四个顶点的x，z坐标及层Q值百分比系数值，把四个顶点的x坐标存储于数组xa，z坐标存储于数组za，层Q值百分比系数值存储于数组ρa；设置常数n，得到两个数值均为1.0/n的插值间隔变量dξ和dη，n的取值范围为1000～2000；ξ与η分别以dξ和dη为间隔步长，在-1.0～1.0范围内循环取值；对于每一ξ与η数值对，定义如下变量a1＝1+ξ，a2＝1-ξ，b1＝1+η，b2＝1-η。
用这些变量分别按照下式作用于数组xa，za，ρa的4个元素，value＝0.25×(b1×a1×array[0]+b2×a1×array[1]+a2×b2×array[2]+b1×a2×array[3])，得到3个数值组成的数值序列(xvalue,zvalue,ρvalue)，判断xvalue是否在四边形的x坐标最小值与最大值范围内，若不满足，舍弃这一数值序列，若满足，进一步判断zvalue是否在四边形的z坐标最小值与最大值范围内，若不满足，舍弃这一数值序列，若还满足，则记录坐标值为(xvalue,zvalue)的点的层Q值百分比系数为ρvalue；完成所有ξ与η变量取值循环后得到四边形插值区域内对层Q值百分比系数进行光滑插值结果。
通过上述描述可知，在本发明实施例中，针对应用于深层-超深层地震勘探的粘弹性叠前深度偏移方法的需求和现行地层层Q值模型建立方法存在的问题，本发明提出了一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法。该方法利用粘弹性叠前时间偏移对一组事先基于地震叠前资料频谱分析确定的地层等效Q值序列进行偏移计算，以物理合规规则为约束，根据实际局部粘弹性叠前时间偏移地震剖面集合在时间域与频率域的分辨率提高效果来确定目标CDP处所有时间采样的等效Q值。利用成像射线将已知深度域地层层速度模型转换至时间域，基于目标线目标CDP处由地层等效Q值反演得到的时间域层Q值以及同样位置处的层速度值，结合岩石物理研究，建立起二者之间的伴随关系，依据这一关系借助时间域层速度模型得到时间域层Q值模型，并利用成像射线进一步将其转换得到初始深度域层Q模型。利用粘弹性叠前深度偏移方法对目标线处的初始深度域层Q模型进行百分比扫描，基于不同百分比偏移剖面分辨率提高效果，利用插值算法对初始深度域层Q模型进行局部修改，得到最终的深度域层Q模型。这一深度域层Q模型可服务于粘弹性叠前深度偏移方法，得到较常规叠前深度偏移更高分辨率的偏移数据体及叠前偏移道集，而基于对所得到的偏移数据体的解释与基于所得到的叠前偏移道集的岩性反演，可以获得关于地下深层-超深层勘探目标更为精细、准确的构造和流体信息。
综上所述，本发明实施例带来了以下有益效果：
本发明实施例提供的一种利用反射地震资料建立深度域层Q模型的方法，可建立地下介质的三维非均匀层Q模型，克服了粘弹性叠前深度偏移技术工业化应用中的参数场建模这一关键障碍，这一重要输入参数场和粘弹性叠前深度偏移相结合，可提高地震反射数据对地下构造的分辨能力，对我国深层-超深层复杂构造油气、矿产资源勘探有重要应用价值。
本发明将预设等效Q值序列对应的粘弹性叠前时间偏移剖面集合通过软件方式组合在一起，处理人员以分析时窗中剖面集合的显示图形切换方式进行分辨率提高效果的检验，提高了等效Q值拾取的效率。
本发明的等效Q值拾取方式中引入了测井合成记录作为约束，提高了等效Q值的拾取精度。
本发明在等效Q值拾取时引入了垂直旅行时与等效Q值之比的单调性约束，可保证依据拾取的等效Q值反演层Q值时的稳定性。
本发明引入了岩石物理研究中地层层速度与层Q的关系式，借助已知地层层速度模型，仅在目标线、目标CDP处层Q值确定的情况下即可得到整个工区的层Q值模型，大幅提高了层Q模型建立的效率。
本发明引入了灵活的深度域层Q模型局部修改方式，可进一步提高地震资料对复杂地下构造的分辨能力。
下面将结合具体的实施例进行说明。
实施例1
通过二维模型数据，说明一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法应用效果。共炮点观测，炮点间距12.5米，道间距3.125米，每炮道数1056个，时间采样间隔为1毫秒，样点数3000个，共524炮数据，雷克子波主频30赫兹。正演模拟应用的速度模型如图3所示，地层层Q值模型如图4所示。忽略地层层Q值模型情况下利用正演模拟数据得到的常规叠前深度偏移成像剖面如图5所示，偏移结果中的分辨率明显较低，尤其是深部地层混淆在一起。基于正演模拟数据利用本发明阐述方法建立的地层层Q值模型如图6所示，考虑图6所示本发明阐述方法建立的地层层Q值模型，利用正演模拟数据得到的粘弹性叠前深度偏移成像剖面如图7所示，偏移结果中的分辨率明显提高，深部地层成像得到明显改善。
实施例2
通过三维反射地震工业数据，说明一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法应用效果。共炮点观测，inline方向炮点间距250米，道间距25米，crossline方向炮点间距100米，道间距200米，每炮道数1920个，时间采样间隔为4毫秒，样点数1250个，共2160炮数据。忽略地层层Q值模型，应用三维反射地震工业数据得到的991号成像线上的常规叠前深度偏移局部成像剖面如图8所示。图9是基于三维反射地震工业数据建立的地层层Q值模型在991号成像线上的局部等值线图，图中数字是地层层Q值数值。考虑图9所示的地层层Q值模型，应用三维反射地震工业数据得到的991号成像线上的粘弹性叠前深度偏移局部成像剖面如图10所示。对比图8和图10可知，利用求得的地层层Q值模型进行粘弹性叠前深度偏移，明显提高了偏移成像的分辨率，剖面深部陡倾的火山岩地层成像及其与周围围岩接触关系明显改善。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统，该基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统主要用于执行本发明实施例上述内容所提供的基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法，以下对本发明实施例提供的基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统做具体介绍。
图11是根据本发明实施例的一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统的示意图，如图11所示，该基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统主要包括：第一确定单元10，第二确定单元20，第三确定单元30，第四确定单元40，第五确定单元50和第六确定单元60，其中：
第一确定单元10，用于通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；
第二确定单元20，用于基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；
第三确定单元30，用于基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；
第四确定单元40，用于基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；
第五确定单元50，用于根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；
第六确定单元60，用于结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
通过本发明实施例所提供的方法获得的深度域层Q模型能够作为参数提供给粘弹性叠前深度偏移，通过将深度域层Q模型和粘弹性叠前深度偏移相结合，能够提高地震反射数据对地下构造的分辨能力，可以获得关于地下深层-超深层勘探目标更为精细、准确的构造和流体信息，从而对深层-超深层复杂构造油气，矿产资源勘探有重要应用价值。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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 (14)
1.一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的方法，其特征在于，包括：
通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；
基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；
基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；
基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；
根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；
结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值包括：
针对所述目标线，将所述第一剖面集合中的K个第一剖面转换为K张第一图形，并将所述第二剖面转换为第二图形，其中，K为所述地层等效Q值序列中Q值的个数；
基于所述第二图形所展示的地下构造形态，在横向空间方向选择多个目标CDP，并基于每个所述目标CDP确定多个地层等效Q值拾取时窗；
在所述多个地层等效Q值拾取时窗中确定每个所述目标CDP在纵向上存在的包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗，并将所述包含成像目的层的地层等效Q值拾取时窗作为目标地层等效Q值拾取时窗；
针对每个所述目标CDP所对应的多个地层等效Q值拾取时窗，按照先所述目标地层等效Q值拾取时窗，后其他拾取时窗的顺序，并依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张第一图形与所述第二图形之间的地震同相轴特征，以及按照所述地层等效Q值拾取时窗范围内的第一剖面集合和所述第二剖面之间地震道频谱曲线特征，遵循物理合规原则确定地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值，并依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每个所述目标CDP所对应的多个地层等效Q值拾取时窗，按照先所述目标地层等效Q值拾取时窗，后其他拾取时窗的顺序，并依据所述目标地层等效Q值拾取时窗范围内与选定地层等效Q值序列包含数值相同的K张第一图形与所述第二图形之间的地震同相轴特征，以及按照所述目标地层等效Q值拾取时窗范围内的第一剖面集合和所述第二剖面之间地震道频谱曲线特征，遵循物理合规原则确定地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值包括：
通过所述K张第一图形中的第i张图形与第二图形的同相轴特征，按照第一拾取条件确定所述目标CDP处的目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的备选编号序列，其中，所述第一拾取条件为：地震同相轴数目变多，每个同相轴时间方向上变细，或者，地震剖面的复合同相轴在局部变换为多个独立的同相轴，且第i张图形上地震同相轴的能量大于噪音能量，i为所述备选编号序列中的编号；
将所述备选编号序列中各个编号所对应的多条频谱分析曲线簇按照第二拾取条件进行选择，以选择所述目标CDP处目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值其中，所述第二拾取条件为：-20db对应的高截止频率向高频方向移动量ωhigh大于-20db对应的低截止频率向高频方向移动量ωlow，且-20db对应的频宽变宽；
计算所述目标地层等效Q值拾取时窗处的时间深度和所述目标地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值的比值
拾取所述目标CDP处其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值
在目标关系式所确定的范围内时拾取所述其他地层等效Q值拾取时窗处的等效Q值，通过L张第一图形和所述第二图形的地震同相轴特征，以及所述第一剖面集合和所述第二剖面的地震道频谱曲线特征选取满足所述第一拾取条件和所述第二拾取条件的等效Q值确定为所述其他地层等效Q值拾取时窗处的合规地层等效Q值，L小于等于K；
其中，所述目标关系式为：若则若则： 为所述其他地层等效Q值拾取时窗处的时间深度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，依据所述地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值进行插值处理，得到所述目标线的目标CDP处所有时间采样的等效Q值包括：
对每个目标CDP，基于确定出的所述多个地层等效Q值拾取时窗范围内的合规地层等效Q值沿时间深度方向进行线性插值与平滑处理，得到所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值包括：
基于公式确定所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值，其中，Qeff(x,y,ti)为所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，QintT(x,y,ti)为所述初始时间域层Q值模型，(x,y)为CDP的横向坐标，i＝1,2,...,NT为时间深度方向的样点编号，dt为时间深度方向采样率。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型包括：
利用成像射线将深度域层速度模型转换为时间域层速度模型；
确定所述层Q值与层速度值之间的伴随关系；
基于所述时间域层速度模型、所述层Q值和所述伴随关系确定所述目标工区的时间域层Q值模型；
将所述时间域层Q值模型转换为所述初始深度域层Q模型。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用成像射线将深度域层速度模型转换为时间域层速度模型包括：
利用所述深度域层速度模型并沿所述目标工区的平面x方向和y方向间隔设定至少一个成像射线，其中，所述成像射线为沿深度方向激发垂直于所述目标工区平面设置的射线；
基于所述深度域层速度模型获取位置为(x`,y`，tit)的时间域层速度值，其中，x`和y`为成像射线激发的位置坐标，tit为位置为(x`,y`)的走时，it＝0,1,2…nt；
按照所述至少一个成像射线的设置间隔，遍历所述至少一个成像射线，并对得到的所述时间域层速度值进行插值平滑，得到所述目标工区的时间域层速度模型。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述层Q值与层速度值之间的伴随关系包括：
通过公式确定所述层Q值和层速度值之间的关系，并通过最小二乘方法求解公式中的常数b和k，得到b1和k1，其中，所述层速度值为从获得的时间域层速度模型中读取与所述层Q值处于同一位置的层速度值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述时间域层速度模型、所述层Q值和所述伴随关系确定所述目标工区的时间域层Q值模型包括：
通过公式QintT(x,y,t)＝eb1VintT(x,y,t)k1计算初始时间域层Q值模型，其中，VintT(x,y,t)为所述时间域层速度模型，QintT(x,y,t)为所述初始时间域层Q值模型；
通过公式计算所述目标工区中各个所述目标CDP处所有时间采样的修正系数，并对所述目标工区中除所述目标CDP以外的区域，按照预设间隔添加修正系数为1.0的样点，其中，为所述层Q值，QintT(x,y,t)为所述层Q值对应位置处计算出的层Q值，i＝1，2…k，k为目标工区中所述目标CDP处所有时间采样个数；
对所述目标工区的修正系数进行插值平滑，得到三维修正系数体M(x,y,t)；
基于所述三维修正系数体和所述初始时间域层Q值模型确定所述目标工区的时间域层Q值模型，其中，所述目标工区的时间域层Q值模型表示为：M(x,y,t)·QintT(x,y,t)。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述时间域层Q值模型转换为所述初始深度域层Q模型包括：
利用所述深度域层速度模型并沿所述目标工区的平面x方向和y方向间隔设定至少一个成像射线，其中，所述成像射线为沿深度方向激发垂直于所述目标工区平面设置的射线；
基于所述时间域层Q值模型中获取位置为(xit,yit,zit)的深度域层Q值；
按照所述至少一个成像射线的设置间隔，遍历所述至少一个成像射线，并对得到的所述深度域层Q值进行插值平滑，得到所述初始深度域层Q模型
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合包括：
在预设百分比范围内，确定深度域层Q值百分比扫描步长和待扫描百分比值，得到所述百分比序列ρi；
将所述百分比序列ρi中的百分比系数乘以所述初始深度域层Q模型，得到多个百分比深度域层Q模型；
利用所述多个百分比深度域层Q模型、叠前地震资料和深度域地层层速度模型，确定目标线对应于所述百分比序列ρi的粘弹性叠前深度偏移剖面集合。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型包括：
针对每个目标线，确定一个或多个百分比系数拾取时窗，以及根据所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合确定所述一个或多个百分比系数拾取时窗的百分比系数；
基于所述百分比系数确定所述一个或多个百分比系数拾取时窗所对应的多个四边形插值区域；
在所述多个四边形插值区域内，对层Q值百分比系数进行光滑插值，得到目标线上的百分比系数剖面，对每个目标线执行相同操作得到每个目标线上的百分比系数剖面；
沿测线方向依据所述每个目标线上的百分比系数剖面进行线性插值平滑处理，得到所述目标工区的三维层Q值百分比系数数据体；
利用所述目标工区的三维层Q值百分比系数数据体与所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合包括：
基于所述叠前地震数据确定K个地层等效Q值数值，并基于所述K个地层等效Q值数值确定所述地层等效Q值序列；
利用所述地层等效Q值序列中的地层等效Q值数值Qi确定所述目标工区的常地层等效Q值模型，其中，i依次取1至K；
基于所述常地层等效Q值模型和叠前时间偏移速度模型对每个计算机节点中的叠前地震资料进行粘弹性叠前时间偏移计算，得到计算结果；
对每个计算机节点的计算结果进行叠加，得到第一剖面Ai；
基于第一剖面A1至第一剖面AK确定所述第一剖面集合。
14.一种基于反射地震资料建立深度域层Q模型的系统，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于通过目标工区的叠前地震数据和地层等效Q值序列确定第一剖面集合和第二剖面，所述第一剖面集合和所述第二剖面分别为所述目标工区内的目标线对应于所述地层等效Q值序列的粘弹性叠前时间偏移剖面集合和常规叠前时间偏移剖面；
第二确定单元，用于基于所述第一剖面集合和所述第二剖面确定目标线的目标CDP处不同时窗处的合规地层等效Q值，并基于所述合规地层等效Q值确定所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值，其中，所述目标CDP为能够表征所述目标工区的构造形态的CDP；
第三确定单元，用于基于所述目标CDP处所有时间采样的等效Q值得到所述目标CDP处所有时间采样的时间域的层Q值；
第四确定单元，用于基于所述层Q值和深度域层速度模型确定所述目标工区的初始深度域层Q模型；
第五确定单元，用于根据预设的百分比序列和所述初始深度域层Q模型，确定所述目标线处对应于所述百分比序列的粘弹性叠前深度偏移剖面集合；
第六确定单元，用于结合所述粘弹性叠前深度偏移剖面集合和所述初始深度域层Q模型，得到所述目标工区的深度域层Q模型。
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| GR01 | Patent grant | ||
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