CN108693557A - 一种地震数据处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种地震数据处理方法及装置。所述方法包括：基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。利用本申请中各实施例，实现了页岩各向异性参数反演，获得了准确且高分辨率的各向异性参数，为后续地震资料的处理提供了准确的数据基础。
Description
技术领域
本申请属于地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种地震数据处理方法及装置。
背景技术
随着对地下介质认识的不断深入，人们意识到简单的将地球介质假设为各向同性介质不能满足现有的勘探开发需求。地震反演技术也开始在各向异性介质中发展起来，但是主要的工作集中在对各向异性介质的裂缝预测中。
在页岩储层发育的地区，通常呈现较强的横向各向异性性质，对于VTI(VerticalTransverse Isotropy，横向各向同性介质)介质各向异性参数的定量反演技术还存在着一定的难度。现有技术中，对于VTI介质的各向异性反演方法研究还不够充分，反演方法存在不稳定性、横波数据信噪比低、纵横波匹配不准确、待求参数敏感性差异大、正则化方法多样、反演结果多解性强等，导致实际叠前道集的弹性参数和各向异性参数反演困难。因此，业内亟需一种能够实现页岩各向异性参数反演，进一步提高地震数据处理准确性的实施方案。
发明内容
本申请目的在于提供一种地震数据处理方法及装置，实现了页岩各向异性参数反演，获得了准确且高分辨率的各向异性参数，为后续地震资料的处理提供了准确的数据基础。
一方面本申请提供了一种地震数据处理方法，包括：
基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；
根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；
根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述反射系数函数包括：
上式中，表示反射系数，θ表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)表示入射角为θ时的纵波速度，表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0表示垂直方向横波速度，表示垂直方向横波速度的平均值，VP0表示垂直方向纵波速度，表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ表示地层密度，ρ1表示上层介质的地层密度，ρ2表示下层介质的地层密度，表示地层密度平均值，δ、ε表示所述各向异性参数，δ1、ε1表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01表示上层介质的垂直纵波速度，VP02表示下层介质的垂直纵波速度。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，包括：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据，包括：
按照所述入射角的大小，将所述地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε表示所述各向异性参数，表示所述第一角度范围的平均角度值，表示所述第二角度范围的平均角度值，表示所述第三角度范围的平均角度值。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数，包括：
将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
进一步地，所述方法的另一个实施例中，所述方法还包括：
利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
另一方面，本申请提供了一种地震数据处理装置，包括：
角度划分模块，用于基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；
各向异性反演模块，用于根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；
各向异性参数求解模块，用于根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述反射系数函数包括：
上式中，表示反射系数，θ表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)表示入射角为θ时的纵波速度，表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0表示垂直方向横波速度，表示垂直方向横波速度的平均值，VP0表示垂直方向纵波速度，表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ表示地层密度，ρ1表示上层介质的地层密度，ρ2表示下层介质的地层密度，表示地层密度平均值，δ、ε表示所述各向异性参数，δ1、ε1表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01表示上层介质的垂直纵波速度，VP02表示下层介质的垂直纵波速度。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述各向异性反演模块具体用于：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述角度划分模块具体用于：
按照所述入射角的大小，将所述地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε表示所述各向异性参数，表示所述第一角度范围的平均角度值，表示所述第二角度范围的平均角度值，表示所述第三角度范围的平均角度值。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述各向异性参数求解模块具体用于：
将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
进一步地，所述装置的另一个实施例中，所述装置还包括：
数据处理模块，用于利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
再一方面，本申请还提供了一种地震数据处理系统，包括：处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述地震数据处理方法。
本申请提供的地震数据处理方法及装置，通过将地震角道集数据按照入射角的大小进行划分，基于反射系数函数，分角度范围进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度。利用纵波速度和反射系数函数，获得各向异性参数。可以不需要横波资料，实现了VTI介质的各向异性参数的反演，方法简单，容易操作，数据处理速度较快，获得了准确且高分辨率的各向异性参数，为后续地震资料的处理提供了准确的数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种地震数据处理方法一个实施例的方法流程示意图；
图2(a)-2(c)是本申请一个实施例中不同角度范围的地震记录示意图；
图3是本申请又一实施例中各向异性参数获取的流程示意图；
图4(a)-4(d)是本申请一个实施例中不同AVO模型中的反射系数示意图；
图5(a)-5(d)是本申请实施例中某页岩地层的测井数据；
图6是本申请实施例中五层水平层状介质模型示意图；
图7(a)-7(c)是本申请一个实施例中不同角度范围的反演结果示意图；
图8(a)-8(b)是本申请一个实施例中各向异性参数的反演结果示意图；
图9是本申请提供的地震数据处理装置一个实施例的模块结构示意图；
图10是本申请提供的一种地震数据处理系统实施例的模块结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
AVO(Amplitude Versus Offset，振幅随偏移距变化)反演一般是假设地下为水平层状的各向同性介质，由于这样的假设，无论采用基于约束的两参数反演还是三参数的同步反演，通常都只能得到地下介质的纵横波速度和密度信息，所以无法得到用来描述各向异性程度的各向异性参数。更为重要的是，页岩储层通常呈现较强的VTI(VerticalTransverse Isotropy，横向各向同性介质)性质，其振幅响应与各向同性介质有着较大差异。这使得用常规AVO反演时所选用的正演模型可能不合适，因此，不得不深入地开展VTI介质下的AVO反演方法研究，不仅要得到地下真实的反演结果，还要为页岩气等非常规勘探技术提供更为有用的各向异性信息。
本申请实施例提出一种新的VTI介质纵波反射系数函数，并提供了一种基于该反射系数函数的各向异性参数反演方法。首先，将地震角道集数据分成不同角度范围，针对不同角度范围数据分别进行三项同步反演，得到不同角度范围的纵波速度、横波速度、密度；最后，对所得到的三组纵波速度反演结果进行拟合，得到其随角度变化的规律，进而估算各向异性参数δ和ε。
具体地，图1是本申请提供的一种地震数据处理方法一个实施例的方法流程示意图，本申请提供的地震数据处理方法包括：
S1、基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据。
可以通过测井、地震勘探等获得地震数据，将地震数据进行处理如：地震数据的偏移处理等，可以根据偏移距和深度获得当前样点的入射角度，把一定角度范围的地震道放作为角道集，获得地震角道集数据。根据地震角道集数据中入射角的大小，可以将地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据。如：可以将入射角在0-15度的道集数据作为一个角度范围道集数据，将入射角在15-30度的道集数据作为另一个角度范围道集数据。依此类推，可以根据入射角的大小，将地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据。
本申请一个实施例中，可以根据入射角的从小到大，依次将地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。即第一角度范围、第二角度范围、第三角度范围对应的起始角度依次增大，并且第一角度范围、第二角度范围、第三角度范围的终止角度和起始角度之间的角度差依次增大。其中，第一角度范围、第二角度范围、第三角度范围的大小可以根据实际需要进行划分，本申请实施例不作具体限定。
图2(a)-2(c)是本申请一个实施例中不同角度范围的地震记录示意图，图2(a)可以表示第一角度范围对应的地震记录，图2(b)可以表示第二角度范围对应的地震记录，图2(c)可以表示第三角度范围对应的地震记录。如图所示，同种横坐标Angel可以表示入射角的角度，纵坐标Time可以表示时间，本申请一个示例中，可以根据入射角的大小，将地震角道集数据划分为3个角度范围的数据，将地震道划分成了3个范围的角度。图2(a)中的地震角道集数据对应的入射角的大小在0-15度，图2(b)中的地震角道集数据对应的入射角的大小在10-30度，图2(c)中的地震角道集数据对应的入射角的大小在20-45度。
S2、根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系。
由于地质结构的不均匀性，地震波在地质中传播的时，可能会受到不同的波阻抗，引起反射。反射系数函数可以表示不同入射角、纵波速度、地层密度等对地震波的反射情况的影响。可以通过实验或对地震数据的分析，研究不同入射角、纵波速度、地层密度等物理量与地震波在介质中的反射情况，建立出反射系数函数。也可以根据现有技术的研究成果，对已有的反射系数函数公式进行调整和改进等，构建出反射系数函数。
利用不同角度范围道集数据，对构建的反射系数函进行各向异性参数反演，例如：可以根据采用ATO三项同步反演、模拟退火方法反演等，本申请实施例不作具体限定。通过对反射系数函数，基于不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数的反演，可以估算出不同角度范围对应的纵波速度。
例如：若将地震角道集数据分为3个角度范围道集数据，则可以分别基于这3个角度范围道集数据，对反射系数函数进行各向异性参数反演，分别获得3个角度范围对应的纵波速度。
S3、根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
反射系数函数中可以包括纵波速度与各向异性参数之间的关系，获得不同角度范围对应的纵波速度后，可以将不同角度范围对应的纵波速度代入反射系数函数中，对反射系数函数进行求解，获得地震角道集数据对应的各向异性参数。本申请实施例中的各向异性参数可以是Thomas提出的各向异性参数δ和ε，根据实际使用的需要，也可以理解为其他能够反映地质结构各向异性的参数。
本申请一个实施例中，所述方法还可以包括：
利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
各向异性参数是地震勘探和油气开发中所需的重要参数，准确且高分辨率的各向异性参数模型能够提高地震成像和解释精度，并为斜井、水平井中声波测井校正提供可靠的依据。除此之外，各向异性还有助于页岩、煤层等非常规油气储层描述。利用本申请实施例提供的方法，所得得到的各向异性参数可以为后续的勘探开发工作所需要的储层信息提供依据。
本申请实施例提供的地震数据处理方法，通过将地震角道集数据按照入射角的大小进行划分，基于反射系数函数，分角度范围进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度。利用纵波速度和反射系数函数，获得各向异性参数。可以不需要横波资料，实现了VTI介质的各向异性参数的反演，方法简单，容易操作，数据处理速度较快，获得了准确且高分辨率的各向异性参数，为后续地震资料的处理提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述反射系数函数包括：
上式中，可以表示反射系数，θ可以表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)可以表示入射角为θ时的纵波速度，可以表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0可以表示垂直方向横波速度，可以表示垂直方向横波速度的平均值，VP0可以表示垂直方向纵波速度，可以表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ可以表示地层密度，ρ1可以表示上层介质的地层密度，ρ2可以表示下层介质的地层密度，可以表示地层密度平均值，δ、ε可以表示所述各向异性参数，δ1、ε1可以表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2可以表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)可以表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)可以表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01可以表示上层介质的垂直纵波速度，VP02可以表示下层介质的垂直纵波速度。
本申请一个实施例中，可以基于1996年Rüger在弱各向异性条件下，提出的VTI介质反射系数的近似公式：
上式中，θ为入射角与透射角的平均角度，VP0为垂直方向纵波速度，VS0为垂直方向横波速度，ρ为地层密度，Z＝ρVP0为垂直纵波波阻抗，G＝ρVS0 2为垂直横波剪切模量，δ和ε为Thomsen所定义的各向异性参数。ΔZ＝Z2-Z1，Z1是上层介质的垂直纵波波阻抗，Z2是下层介质的垂直纵波波阻抗；VP01是上层介质的垂直纵波速度，VP02是下层介质的垂直纵波速度；ΔG＝G2-G1，G1是上层介质的垂直横波剪切模量，G2是下层介质的垂直横波剪切模量；VS01是上层介质的垂直横波速度VS02是下层介质的垂直横波速度。Δδ＝δ2-δ1，Δε＝ε2-ε1，ε1与δ1是上层介质的各向异性参数，ε2与δ2是下层介质的各向异性参数。
通过对上述公式(2)进行调整、整理，获得本申请实施例中反射系数函数，即上述公式(1)，对上述公式(2)进行调整的过程可以参考如下：
将上述公式(2)写成两部分：
其中：
将公式(3)左右两边同时代入自然指数函数，并假设：
若α→0，则eα≈(1+α)
则方程(3)推导以后可以写成：
对方程(5)两边再同时取自然对数，可以获得本申请实施例中的VTI介质纵波反射系数函数，具体如上述公式(1)所示。
本申请实施例，通过对现有技术中反射系数函数进行新的调整和改进，获得了不同角度范围即不同方向的纵波速度VP(θ)与各向异性参数δ、ε之间的函数关系，为后续各向异性参数的反演以及各向异性参数的求解，提供了准确的数据基础。
本申请一个实施例中，所述根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，包括：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
具体地，利用上述实施例构建的反射系数函数中的不同角度范围对应的纵波速度VP(θ)与各向异性参数δ、ε之间的函数关系，可以构建不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数。将不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，代入反射系数函数，可以获得不同角度范围道集数据对应的反射系数函数。通过对不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行迭代反演，可以获得不同角度范围对应的纵波速度。
其中，迭代反演的过程可以参考以下步骤：
(1)待求参数初始模型建立m初始＝[lnVP初始，lnVS0初始，lnρ初始]T；
(2)利用模型参数进行正演得到d正演＝Gm初始，其中G为正演算子；
(3)求取正演结果与实际角道集残差Δd＝d实际-d正演；
(4)利用残差计算模型参数修改量其中Cd为数据协方差矩阵，Cm为模型协方差矩阵，μ为正则化项的权重系数；
(5)更新初始模型m反演＝m初始+Δm；
(6)将m反演带入(2)并重复(2)到(5)的工作，直到(3)中残差为最小；
(7)最后得到的模型参数m反演即为反演结果。
当然，根据实际需要还可以采用其他的迭代反演方法，本申请实施例不作具体限定。
例如，本申请一个实施例中，将地震角道集数据划分为三个角度范围的道集数据：第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，可以分别根据三个角度范围的道集数据，基于建立的反射系数函数，构建出三个角度范围对应的纵波速度函数，进一步获得三个角度范围对应的反射系数函数。分别对三个角度范围对应的反射系数函数进行AVO同步反演后，可以获得三个角度范围对应的纵波速度，为后续各向异性参数的求解提供了准确的数据基础。
本申请一个实施例中，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small可以表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate可以表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large可以表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0可以表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε可以表示所述各向异性参数，可以表示所述第一角度范围的平均角度值，可以表示所述第二角度范围的平均角度值，可以表示所述第三角度范围的平均角度值。
具体地，可以根据对地震角道集数据的划分，计算不同角度范围的平均角度值，基于反射系数函数，构建不同角度范围数据对应的纵波速度函数。
例如：在上述图2中，第一角度范围、第二角度范围、第三角度范围分别对应的平均角度值为：
将上述平均角度值代入到上述公式(6)中，可以分别获得第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的纵波速度函数VP_small、VP_moderate、VP_large。
将获得的不同角度范围对应的纵波速度函数代入到反射系数函数中，可以获得不同角度范围对应的反射系数函数。如：将第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的纵波速度函数VP_small、VP_moderate、VP_large代入到上述公式(1)的中，可以获得第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的反射系数函数
通过对上述公式(7)中第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演，可以获得第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的纵波速度第一纵波速度VP_small、第二纵波速度VP_moderate、第三纵波速度VP_large。实际应用时，通过AVO同步反演还可以获得垂直方向横波速度VS0和地层密度ρ，理论上分析可得，VS0和ρ的反演结果无论在各向异性还是各向同性层，三个角度范围数据结果是相同的；而VP_small，VP_moderate，VP_large在VTI层随不同角度范围的增加有着显著增加，但在各向同性层的反演结果三个角度范围却是相同的。
本申请一个实施例中，可以将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
具体地，可以将通过AVO反演获得的第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据分别对应的纵波速度第一纵波速度VP_small、第二纵波速度VP_moderate、第三纵波速度VP_large分别代入上述公式(6)中，可以获得纵波速度方程组。此时，纵波速度方程组中只有三个未知量(VP0，δ和ε)，三个方程可以解出该三个未知量，最终得到了各向异性参数δ和ε。
本申请实施例中，最终需要求解的未知量是三个，将地震角道集数据划分为三个角度范围的道集数据，基于构建的反射系数函数，以及AVO反演，可以快速的求解出各向异性参数δ和ε。不需要复杂的数据处理，减少了数据处理的复杂程度，为后续地震解释、测井解释等提供了数据基础。
需要说明的是，上述各实施例中的公式仅仅是一种示意性的表达公式，可以根据实际需要对各个公式进行调整和变形，本申请实施例不作具体的限定。
下面结合具体的示例说明本申请实施例的方案的效果：
图3是本申请又一实施例中各向异性参数获取的流程示意图，如图3所示，利用本申请实施例提出的VTI介质纵波反射系数函数，运用图3中的反演流程，将地震角道集数据划分为三个角度范围的道集数据。利用本申请实施例提出的反射系数函数，分别对三个角度范围的角道集数据进行AVO三项同步反演，分别获得三个角度范围的纵波速度，结合反射系数函数中的纵波速度方程组即公式(6)，获得VTI介质层的各向异性异性参数δ和ε。
首先，为了分析本申请实施例中构建的反射系数函数即公式(1)的准确性，本申请一个示例中建立常规的四类AVO模型。即根据Rutherford和Williams(1989)对含气砂岩所做的三种分类和Castagna和Swan(1997)增加的第四类，建立四个AVO模型。对于所有的AVO模型，其上层均为具有VTI性质的页岩地层，下层是具有各向同性性质的砂岩地层。图4(a)-4(d)是本申请一个实施例中不同AVO模型中的反射系数示意图，图中横坐标表示入射角，纵坐标表示PP波反射系数，PP波可以表示从震源发出，以纵波传播到中途，在地表反射一次后仍以纵波形式传播到测量点的地震波。图中L1表示本申请实施例中提出的反射系数函数获得的反射系数，L2表示Rüger公式计算获得的反射系数，L3表示VTI介质中PP反射系数精确计算结果。
如图4(a)-4(d)所示，L1和L2几乎相互重合，说明它们有着十分相似的近似程度，同时L1、L2在这四个模型中与L3都有着很好的近似，特别是在小角度的情况下。
为验证反演方法技术的有效性，以合成地震记录为例进行了各向异性参数反演。
图5(a)-5(d)是本申请实施例中某页岩地层的测井数据，图5(a)可以表示垂直方向纵波速度示意图，横坐标VP表示垂直方向纵波速度，纵坐标表示时间；图5(b)可以表示垂直方向横波速度示意图，横坐标VS可以表示垂直方向横波速度，纵坐标表示时间；图5(c)可以表示地层密度示意图，横坐标ρ表示地层密度，纵坐标表示时间；图5(d)可以表示各向异性参数δ、ε的示意图，图中实线可以表示各向异性参数δ，虚线可以表示ε。图6是本申请实施例中五层水平层状介质模型示意图，图6是根据图5(a)-(c)中的页岩地层的测井数据建立的五层水平层状介质模型，最上面两层和最下面两层分别是具有各向同性性质的粉砂岩岩层和石灰岩岩层，而中间层是具有VTI性质的页岩岩层。
图7(a)-7(c)是本申请一个实施例中不同角度范围的反演结果示意图，图7(a)可以表示纵波速度的反演结果，图7(b)可以表示垂直方向横波速度的反演结果，图7(c)可以表示地层密度的反演结果，图中横坐标表示时间，纵坐标分别表示纵波速度、垂向横波速度、地层密度。图7可以是根据公式(7)利用进行常规AVO三项同步反演，可以得到各个角度范围的反演结果。如图7(a)-7(c)所示，L1是实际模型数据；L2是反演时所用的初始模型数据，初始模型是对实际数据模型所做的中值滤波，此处是对时窗100ms内的数据所做的平均；L3是小角度范围的反演结果，L4是中角度范围的反演结果，L5是大角度范围的反演结果。例如：图7(a)中L1可以表示实际模型中的纵波速度，L2可以表示初始模型中的纵波速度，L3可以表示小角度范围即第一角度范围的纵波速度的反演结果，L4可以表示中角度范围即第二角度范围的纵波速度的反演结果，L5可以表示大角度范围即第三角度范围的纵波速度的反演结果。
可以看出VS0和ρ的反演结果无论在各向异性还是各向同性层，三个角度范围数据结果是相同的；而VP_small，VP_moderate，VP_large在VTI层(中间层)随角度增加有着显著的增加(图7(a)虚线圆圈L6中)，但在各向同性层的反演结果三个角度范围却是相同的。
以图7中t＝150ms处为例，反演结果为VP_small＝4.1055，VP_moderate＝4.2313，VP_large＝4.5096。假设的 代入到方程(6)中，得到的方程组：
解出该方程组可以得到VP0＝4.0902，δ＝0.24,ε＝0.6，对应的真实数据是VP0＝4.1，δ＝0.20，ε＝0.50，可以看出本申请实施例提供的方法获得的各向异性参数的准确度比较高，与真实数据比较接近。
图8(a)-8(b)是本申请一个实施例中各向异性参数的反演结果示意图，图8(a)-8(b)是利用本申请实施例的方法对所有数据进行计算以后，平滑后的反演结果。图8(a)表示各向异性参数ε的反演结果，图8(b)表示各向异性参数δ的反演结果。L1是真实数据，L2是反演结果。从反演结果可以看出，真实数据与反演结果吻合较好，说明我们提出的反演方法能够有效的从VTI介质中提取出各向异性参数，反演结果在各向同性层和各向异性层能够很好地区分开来，说明有较好的反演精度和分辨率。
本申请提供的地震数据处理方法，首先是将地震角道集数据分成小中大不同角度范围，分别进行与各向同性介质中一样的常规AVO三项同步反演方法，得到不同角度范围的VP_small，VP_moderate，VP_large，VS0和ρ。然后正是利用VP_small,VP_moderate,VP_large随角度变化的规律，可以估算出各向异性参数δ和ε，有效地解决了当前页岩各向异性参数反演的问题，为后续地震解释、测井校正等提供了准确的数据基础。
基于上述所述的地震数据处理方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种地震数据处理装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
具体地，图9是本申请提供的地震数据处理装置一个实施例的模块结构示意图，如图9所示，本申请中提供的地震数据处理装置包括：角度划分模块91，各向异性反演模块92，各向异性参数求解模块93。
角度划分模块91，可以用于基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；
各向异性反演模块92，可以用于根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；
各向异性参数求解模块93，可以用于根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
本申请提供的地震数据处理装置，通过将地震角道集数据按照入射角的大小进行划分，基于反射系数函数，分角度范围进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度。利用纵波速度和反射系数函数，获得各向异性参数。可以不需要横波资料，实现了VTI介质的各向异性参数的反演，方法简单，容易操作，数据处理速度较快，获得了准确且高分辨率的各向异性参数，为后续地震资料的处理提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述反射系数函数包括：
上式中，表示反射系数，θ表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)表示入射角为θ时的纵波速度，表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0表示垂直方向横波速度，表示垂直方向横波速度的平均值，VP0表示垂直方向纵波速度，表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ表示地层密度，ρ1表示上层介质的地层密度，ρ2表示下层介质的地层密度，表示地层密度平均值，δ、ε表示所述各向异性参数，δ1、ε1表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01表示上层介质的垂直纵波速度，VP02表示下层介质的垂直纵波速度。
本申请提供的地震数据处理装置，提供了一种新的反射系数函数，为后续各向异性参数反演提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述各向异性反演模块具体用于：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
本申请提供的地震数据处理装置，利用反射系数函数构建纵波速度函数，基于纵波速度函数，获得不同角度范围道集数据对应的反射系数函数，进一步为后续不同角度范围道集数据进行AVO反演提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述角度划分模块具体用于：
按照所述入射角的大小，将所述地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。
本申请提供的地震数据处理装置，将地震角道集数据划分为三个角度范围，后续各向异性参数的求解中，可以求解出三个未知量，可以不需要复杂的数据处理，简化了数据处理的过程。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε表示所述各向异性参数，表示所述第一角度范围的平均角度值，表示所述第二角度范围的平均角度值，表示所述第三角度范围的平均角度值。
本申请提供的地震数据处理装置，基于反射系数函数，构建不同角度范围对应的纵波速度函数，为后续各向异性参数的求解提供了准确的数据基础。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述各向异性参数求解模块具体用于：
将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
本申请提供的地震数据处理装置，基于纵波速度方程求解各向异性参数，方法简单。
在上述实施例的基础上，本申请一个实施例中，所述装置还包括：
数据处理模块，用于利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
本申请提供的地震数据处理装置，利用求解获得的各向异性参数，可以进行地震偏移解释、地震偏移成像、油气层解释等，为地层解释、油气开发等提供了准确的数据基础。
需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。
本说明书实施例提供的上述地震数据处理方法或装置可以在计算机中由处理器执行相应的程序指令来实现，如使用windows操作系统的c++语言在PC端实现、linux系统实现，或其他例如使用android、iOS系统程序设计语言在智能终端实现，以及基于量子计算机的处理逻辑实现等。本说明书提供的一种地震数据处理系统的一个实施例中，图10是本申请提供的一种地震数据处理系统实施例的模块结构示意图，如图10所示，本申请另一实施例提供的地震数据处理装置可以包括处理器101以及用于存储处理器可执行指令的存储器102，
处理器101和存储器102通过总线103完成相互间的通信；
所述处理器101用于调用所述存储器102中的程序指令，以执行上述各地震数据处理方法实施例所提供的方法，例如包括：基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
需要说明的是说明书上述所述的装置根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本说明书实施例并不局限于必须是符合行业通信标准、标准计算机数据处理和数据存储规则或本说明书一个或多个实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例，仍然可以属于本说明书实施例的可选实施方案范围之内。
在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(Advanced Boolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(Java Hardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(RubyHardware Description Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-SpeedIntegrated Circuit Hardware Description Language)与Verilog。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。
控制器可以按任何适当的方式实现，例如，控制器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式，控制器的例子包括但不限于以下微控制器：ARC 625D、Atmel AT91SAM、Microchip PIC18F26K20以及Silicone Labs C8051F320，存储器控制器还可以被实现为存储器的控制逻辑的一部分。本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。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，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。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储、石墨烯存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。
Claims (15)
1.一种地震数据处理方法，其特征在于，包括：
基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；
根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；
根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
2.如权利要求1所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述反射系数函数包括：
上式中，表示反射系数，θ表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)表示入射角为θ时的纵波速度，表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0表示垂直方向横波速度，表示垂直方向横波速度的平均值，VP0表示垂直方向纵波速度，表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ表示地层密度，ρ1表示上层介质的地层密度，ρ2表示下层介质的地层密度，表示地层密度平均值，δ、ε表示所述各向异性参数，δ1、ε1表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01表示上层介质的垂直纵波速度，VP02表示下层介质的垂直纵波速度。
3.如权利要求2所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，包括：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
4.如权利要求3所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据，包括：
按照所述入射角的大小，将所述地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。
5.如权利要求4所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε表示所述各向异性参数，表示所述第一角度范围的平均角度值，表示所述第二角度范围的平均角度值，表示所述第三角度范围的平均角度值。
6.如权利要求5所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数，包括：
将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种地震数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
8.一种地震数据处理装置，其特征在于，包括：
角度划分模块，用于基于获取的地震角道集数据，按照入射角的大小将所述地震角道集数据划分为不同角度范围道集数据；
各向异性反演模块，用于根据建立的反射系数函数，将所述不同角度范围道集数据分别进行各向异性参数反演，获得不同角度范围对应的纵波速度，所述反射系数函数包括：不同入射角、纵波速度、地层密度与地震波的反射之间的关系；
各向异性参数求解模块，用于根据所述反射系数函数、所述不同角度范围对应的纵波速度，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
9.如权利要求8所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述反射系数函数包括：
上式中，表示反射系数，θ表示入射角与透射角的平均角度，VP(θ)表示入射角为θ时的纵波速度，表示入射角为θ时的纵波速度的平均值，VS0表示垂直方向横波速度，表示垂直方向横波速度的平均值，VP0表示垂直方向纵波速度，表示垂直方向纵波速度的平均值，ρ表示地层密度，ρ1表示上层介质的地层密度，ρ2表示下层介质的地层密度，表示地层密度平均值，δ、ε表示所述各向异性参数，δ1、ε1表示上层介质的各向异性参数，δ2、ε2表示下层介质的各向异性参数，VP1(θ)表示入射角为θ时上层介质的纵波速度，VP2(θ)表示入射角为θ时下层介质的纵波速度，VP01表示上层介质的垂直纵波速度，VP02表示下层介质的垂直纵波速度。
10.如权利要求9所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述各向异性反演模块具体用于：
根据所述反射系数函数，构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数；
基于所述纵波速度函数，获得所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数；
对所述不同角度范围道集数据对应的反射系数函数分别进行AVO同步反演。
11.如权利要求10所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述角度划分模块具体用于：
按照所述入射角的大小，将所述地震角道集数据划分为第一角度范围数据、第二角度范围数据、第三角度范围数据，第一角度范围小于第二角度范围，所述第二角度范围小于第三角度范围。
12.如权利要求11所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述构建所述不同角度范围道集数据对应的纵波速度函数，包括：
获取所述第一角度范围、所述第二角度范围、所述第三角度范围分别对应的平均角度值；
根据下述公式，构建所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数：
上式中，VP_small表示所述第一角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_moderate表示所述第二角度范围数据对应的纵波速度函数，VP_large表示所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，VP0表示所述垂直方向纵波速度，δ、ε表示所述各向异性参数，表示所述第一角度范围的平均角度值，表示所述第二角度范围的平均角度值，表示所述第三角度范围的平均角度值。
13.如权利要求12所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述各向异性参数求解模块具体用于：
将通过AVO同步反演获得的所述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据分别对应的第一纵波速度、第二纵波速度、第三纵波速度，分别代入所述述第一角度范围数据、所述第二角度范围数据、所述第三角度范围数据对应的纵波速度函数，构建出纵波速度方程组；
根据所述纵波速度方程组，获得所述地震角道集数据对应的各向异性参数。
14.如权利要求8-13任一项所述的一种地震数据处理装置，其特征在于，所述装置还包括：
数据处理模块，用于利用获得的所述各向异性参数进行声波测井校正、油气储层解释、地震偏移成像中的任意一个或多个数据处理。
15.一种地震数据处理系统，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现如权利要求1至7中任意一项所述方法的步骤。
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| CN201810389600.XA CN108693557A (zh) | 2018-04-27 | 2018-04-27 | 一种地震数据处理方法及装置 |
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| CN111239811A (zh) * | 2018-11-28 | 2020-06-05 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种判断储层流体趋势与压实趋势的方法及装置 |
| CN112379437A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-19 | 中国石油天然气集团有限公司 | 页岩储层各向异性参数求取方法及装置 |
| CN116699684A (zh) * | 2023-06-09 | 2023-09-05 | 中海石油(中国)有限公司深圳分公司 | 面向储层预测的地震数据拼接方法、装置、设备及介质 |
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| CN105203739A (zh) * | 2015-10-29 | 2015-12-30 | 中国石油大学(北京) | 一种基于岩石物理模型的页岩地层各向异性参数预测方法 |
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2018
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