CN111781643B - 地震层速度确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地震层速度确定方法及装置，其中方法包括：获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；根据校正后的品质因子，确定地震层速度。本发明根据校正后的品质因子可以得到高精度的地震层速度，为得到时间域‑深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及地震数据处理技术领域，尤其涉及地震层速度确定方法及装置。
背景技术
按照地层物性，将地下介质分成若干厚度在几十米以上的地震反射层，并认为地下介质是由若干个彼此平行的地震层所组成，将每一地震层都看作均匀介质，并在一深度间隔上求出地下界面的速度。
在地震数据处理过程中，经常需要确定地震层速度，为时间域-深度域转换或者叠前深度偏移提供地震层速度模型。现有技术中通常采用DIX公式直接将速度分析得到的均方根速度转换为地震层速度，但是均方根速度主要通过人工拾取获得，存在误差，利用DIX公式进行转换之后，误差会被放大，这使得获得的地震层速度数据精度较低且缺乏横向连续性，影响时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确度。
发明内容
本发明实施例提供一种地震层速度确定方法，用以获得高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础，该方法包括：
获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
本发明实施例提供一种地震层速度确定装置，用以获得高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础，该装置包括：
调整模块，用于获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
校正模块，用于沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
速度确定模块，用于根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法：
获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行如下方法的计算机程序：
获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
相比于现有技术中采用DIX公式直接将速度分析得到的均方根速度转换为地震层速度的方案而言，本发明实施例通过获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级，沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，最后根据校正后的品质因子，确定地震层速度。本发明实施例基于品质因子与地震层速度存在线性关系的假设，利用均方根速度对品质因子进行调整和校正，将品质因子调整到和速度相同的量级，然后又通过校正系数对品质因子进行校正，大幅降低了品质因子中的异常值，得到了准确且能够反应横向地层连续性的参数值，最后根据校正后的品质因子得到高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本发明实施例中地震层速度确定方法示意图；
图2为本发明实施例中地震数据中各样点的品质因子示意图；
图3为本发明实施例中对各样点的品质因子求均方根后结果示意图；
图4为本发明实施例中地震数据中各样点的均方根速度示意图；
图5为本发明实施例中将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级的结果图；
图6为本发明实施例中对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正后的结果图；
图7为本发明实施例中根据校正后的品质因子得到地震层速度示意图；
图8为现有技术中直接用DIX公式将均方根转换为层速度得到的曲线示意图；
图9为本发明实施例中地震层速度确定装置结构图。
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明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
为了获得高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础，本发明实施例提供一种地震层速度确定方法，如图1所示，该方法可以包括：
步骤101、获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
步骤102、沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
步骤103、根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
由图1所示可以得知，本发明实施例通过获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级，沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，最后根据校正后的品质因子，确定地震层速度。本发明实施例基于品质因子与地震层速度存在线性关系的假设，利用均方根速度对品质因子进行调整和校正，将品质因子调整到和速度相同的量级，然后又通过校正系数对品质因子进行校正，大幅降低了品质因子中的异常值，得到了准确且能够反应横向地层连续性的参数值，最后根据校正后的品质因子得到高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础。
具体实施时，获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级。
实施例中，获取叠前时间偏移后的地震数据，通过对获取的初始均方根速度进行插值，得到地震数据中各样点的均方根速度。
实施例中，确定地震数据中各样点的品质因子包括：根据地震数据中各样点的相对能量和上下地层能量变化，确定各样点的品质因子。按如下公式确定地震数据中各样点的品质因子：
其中，Q为品质因子，E为相对能量，ΔE为上下地层能量变化。
实施例中，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至于均方根速度相同的量级。首先，按如下公式对各样点的品质因子求均方根：
其中，Qrms1(i)为对第i个样点的品质因子求均方根的结果，T为地震数据的样点数，i为样点号，t(i)为样点位置对应的时间，Q(i)为第i个样点的品质因子。
实施例中，按如下方法将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
提取各样点均方根速度中的最大值Vrms1max和最小值Vrms1min；
提取各样点品质因子中的最大值Qrms1max和最小值Qrms1min；
按如下公式根据所述最大值和最小值，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
其中，i为样点序号，Qrms1(i)为调整前各样点的品质因子，Qrms2(i)为调整后各样点的品质因子，Vrms1min为各样点均方根速度中的最小值，Vrms1 max为各样点均方根速度中的最大值，Qrms1min为各样点品质因子中的最小值，Qrms1max为各样点品质因子中的最大值。
具体实施时，沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正。
实施例中，首先沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据均方根速度，按如下公式确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数：
其中，i为样点序号，P(i)为第i个样点品质因子的校正系数，n为样点数，Srms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Srms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Qrms2(wbeg)为所选取样点中起始点的调整后品质因子，Vrms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度，Qrms2(wend)为所选取样点中终止点的调整后品质因子的差，Vrms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度。
实施例中，在获得校正系数之后，根据所述校正系数，按如下公式对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正：
Qrms3(i)＝Qrms2(i)×P(i) (5)
其中，Qrms3(i)为对第i个样点的调整后品质因子进行校正的结果，P(i)为第i个样点品质因子的校正系数，Qrms2(i)为调整后各样点的品质因子。
具体实施时，根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
实施例中，按如下方法确定地震层速度：利用迪克斯公式将校正后的品质因子转换为地震层速度。迪克斯公式为：
其中，Qrms3(i)为对第i个样点的调整后品质因子进行校正的结果，t(i)为样点位置对应的时间，Vint(i)为地震层速度。
下面给出一个具体实施例，说明本发明实施例中地震数据层间多次波衰减方法的具体应用。在本具体实施例中，获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的品质因子，如图2所示，对各样点的品质因子求均方根后得到图3，对获取的初始均方根速度进行插值，得到地震数据中各样点的均方根速度，如图4所示，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级，得到的结果如图5所示，沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，得到的结果如图6所示，最后根据校正后的品质因子得到地震层速度，如图7所示。图7为采用本发明方法转换得到的层速度，与品质因子Q曲线趋势及形态基本一致，图8为采用现有技术直接用DIX公式将均方根转换为层速度得到的曲线，曲线地层关系杂乱与传统认识不符。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种地震层速度确定装置，如下面的实施例所述。由于这些解决问题的原理与地震层速度确定方法相似，因此装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
图9为本发明实施例中炼化装置尾气污染物在线监测数据预警装置的结构图，如图9所示，该装置包括：
调整模块901，用于获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
校正模块902，用于沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正；
速度确定模块903，用于根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
一个实施例中，调整模块901进一步用于，按如下方法将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
提取各样点均方根速度中的最大值和最小值；
提取各样点品质因子中的最大值和最小值；
按如下公式根据所述最大值和最小值，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
其中，i为样点序号，Qrms1(i)为调整前各样点的品质因子，Qrms2(i)为调整后各样点的品质因子，Vrms1min为各样点均方根速度中的最小值，Vrms1max为各样点均方根速度中的最大值，Qrms1min为各样点品质因子中的最小值，Qrms1max为各样点品质因子中的最大值。
一个实施例中，校正模块902进一步用于，按如下公式确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数：
其中，i为样点序号，n为样点数，Srms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Srms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Qrms2(wbeg)为所选取样点中起始点的调整后品质因子，Vrms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度，Qrms2(wend)为所选取样点中终止点的调整后品质因子的差，Vrms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度。
综上所述，本发明实施例通过获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级，沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，最后根据校正后的品质因子，确定地震层速度。本发明实施例基于品质因子与地震层速度存在线性关系的假设，利用均方根速度对品质因子进行调整和校正，将品质因子调整到和速度相同的量级，然后又通过校正系数对品质因子进行校正，大幅降低了品质因子中的异常值，得到了准确且能够反应横向地层连续性的参数值，最后根据校正后的品质因子得到高精度的地震层速度，为得到时间域-深度域转换以及叠前深度偏移的准确结果奠定基础。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(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。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种地震层速度确定方法，其特征在于，包括：
获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，其中，按如下公式确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数：
其中，i为样点序号，n为样点数，Srms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Srms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Qrms2(wbeg)为所选取样点中起始点的调整后品质因子，Vrms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度，Qrms2(wend)为所选取样点中终止点的调整后品质因子的差，Vrms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度；
根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定地震数据中各样点的品质因子包括：
根据地震数据中各样点的相对能量和上下地层能量变化，确定各样点的品质因子；
根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级，包括：对所述各样点的品质因子求均方根，根据各样点均方根速度的范围，将求均方根之后各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下方法将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
提取各样点均方根速度中的最大值和最小值；
提取各样点品质因子中的最大值和最小值；
按如下公式根据所述最大值和最小值，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
其中，i为样点序号，Qrms1(i)为调整前各样点的品质因子，Qrms2(i)为调整后各样点的品质因子，Vrms1min为各样点均方根速度中的最小值，Vrms1max为各样点均方根速度中的最大值，Qrms1min为各样点品质因子中的最小值，Qrms1max为各样点品质因子中的最大值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下方法确定地震层速度：利用迪克斯公式将校正后的品质因子转换为地震层速度。
5.一种地震层速度确定装置，其特征在于，包括：
调整模块，用于获取叠前时间偏移后的地震数据，确定地震数据中各样点的均方根速度和品质因子，根据各样点均方根速度的范围，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级；
校正模块，用于沿时间方向对地震数据进行分段，提取每段地震数据的起始点和终止点所对应的均方根速度，根据所述均方根速度确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数，根据所述校正系数，对每段地震数据中各样点的调整后品质因子进行校正，其中按如下公式确定每段地震数据中各样点品质因子的校正系数：
其中，i为样点序号，n为样点数，Srms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Srms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度对应的调整后品质因子的差，Qrms2(wbeg)为所选取样点中起始点的调整后品质因子，Vrms1(wbeg)为所选取样点中起始点的均方根速度，Qrms2(wend)为所选取样点中终止点的调整后品质因子的差，Vrms1(wend)为所选取样点中终止点的均方根速度；
速度确定模块，用于根据校正后的品质因子，确定地震层速度。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述调整模块进一步用于，按如下方法将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
提取各样点均方根速度中的最大值和最小值；
提取各样点品质因子中的最大值和最小值；
按如下公式根据所述最大值和最小值，将各样点的品质因子调整至与均方根速度相同的量级：
其中，i为样点序号，Qrms1(i)为调整前各样点的品质因子，Qrms2(i)为调整后各样点的品质因子，Vrms1min为各样点均方根速度中的最小值，Vrms1max为各样点均方根速度中的最大值，Qrms1min为各样点品质因子中的最小值，Qrms1max为各样点品质因子中的最大值。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4任一所述方法。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1至4任一所述方法的计算机程序。
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