CN112731532A - 建立叠前时间偏移速度场的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了建立叠前时间偏移速度场的方法和装置。该方法包括：基于初始速度场进行叠前时间偏移得到偏移道集；对该偏移道集反动校并生成速度谱，得到对应的速度场V1；基于速度场V1进行叠前时间偏移得到偏移道集；对该偏移道集反动校并生成速度谱，得到速度场V2b；基于速度场V2b进行百分比扫描偏移，根据得到的剖面的成像效果确定速度百分比场，得到速度场V3a；对速度场V2b对应的偏移道集反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b；时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。根据本申请，可高速建立叠前时间偏移速度场，且获得的速度场可更准确地反应地下介质速度变化规律。

Description

建立叠前时间偏移速度场的方法和装置

技术领域

本发明属于地球无勘探地震资料处理领域，更具体地，涉及一种建立叠前时间偏移速度场的方法和一种建立叠前时间偏移速度场的装置。

背景技术

常规叠前时间偏移速度场建立方法是：对叠加速度场进行平滑处理，作为初始速度场，完成第一次目标线偏移，对偏移道集反动校生成速度谱，分析速度，得第一次迭代处理后的速度场，采用速度分析与偏移多次迭代，通过逐步逼近方式获得较为合理的速度场。对于构造复杂地区，选取多次迭代后的速度场进行速度百分比扫描偏移，参考扫描偏移剖面的成像效果，选择成像效果较好剖面对应的偏移道集反动校生成速度谱(该方法忽略了偏移与反动校数学方程不同而引起的速度误差)，建立偏移速度场，循环迭代百分比速度扫描偏移及速度分析，直至得到合理的速度场及满意的偏移成果。此种速度场建立方法有以下三个方面的缺点：1、初始速度场不考虑地下构造形态，在首次偏移中会引入较大的速度误差，导致后续迭代失败，无法获得合理的速度场；2、对某次迭代所得的速度场进行百分比扫描偏移时，由于速度的横向变化趋势已定，百分比扫描的结果不能完全反应地下介质速度场的变化规律；3、速度谱的质量受多因素影响，无法很好聚焦，严重降低了速度分析的准确性。

发明内容

有鉴于此，本申请提出了一种高效的建立叠前时间偏移速度场方法。本申请还提出了相应的装置。

根据本申请的一方面提供了一种建立叠前时间偏移速度场的方法，所述方法包括：基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1；对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1；基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2；对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b；基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a；对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b；采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a；其中，所述对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，包括：在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

在一种可能的实施方式中，所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。

在一种可能的实施方式中，所述将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b，包括：在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

根据本申请的另一方面提供了一种建立叠前时间偏移速度场的装置，所述装置包括：第一偏移单元，用于基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1；第一速度迭代单元，用于对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1；第二偏移单元，用于基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2；第二速度迭代单元，用于对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b；第三偏移单元，用于基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a；第三速度迭代单元，用于对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b；第四速度迭代单元，用于采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：构造模型生成单元，用于基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；初始速度场获取单元，用于在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：常速扫描单元，用于基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a；其中，在所述第二速度迭代单元中，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，包括：在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

在一种可能的实施方式中，所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。

在一种可能的实施方式中，在所述第三速度迭代单元中，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b，包括：在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

根据本申请，在针对速度的迭代更新中，结合速度扫描偏移法与谱分析法，克服了单一分析方法难以控制速度纵、横向变化规律的缺点，增加了最终得到的速度场的合理性。此外，根据本申请的技术方案，还可减少建立速度场的迭代次数，提高了建立速度场的效率。并且，一些关键关节可由资料解释人员介入，可利用资料解释人员具有丰富地质知识的优势，使得处理解释紧密结合，增强了获得的速度场对地下介质速度变化规律反应的准确性。

根据本申请的技术方案可提高复杂构造地区建立叠前时间偏移速度场的效率和速度场的合理性，提高叠前时间偏移的成像效果及可解释性，为后续的资料解释奠定良好的数据基础。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出根据本申请的一个实施例的建立叠前时间偏移速度场的方法的流程图。

图2示出根据本申请的一个示例性实施例的建立叠前时间偏移速度场的方法的示意图。

图3示出根据本申请的一个实施例的建立叠前时间偏移速度场的装置的结构框图。

图4(1)示出在某工区根据现有技术得到的偏移剖面的示意图，图4(2)示出在该工区根据本申请得到的偏移剖面的示意图。

图5(1)示出在进行时间域网格层析前的偏移剖面示意图，图5(2)示出在进行时间域网格层析后的偏移剖面示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请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申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

请参见图1。图1示出根据本申请的一个实施例的建立叠前时间偏移速度场的方法的流程图。如图所示，所述方法包括下列步骤。

步骤102，基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1。

在一种可能的实施方式中，可根据下列方法得到初始速度场V0：

基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；

在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

根据本实施方式，初始速度场V0受地质构造约束，使得空间变化规律更为合理，在首次迭代中引入的速度误差较小。

步骤104，对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1。

得到速度场V1，可认为完成首轮迭代。

步骤106，基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2。

步骤108，对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a。在本实施方式中，在步骤108，可在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。例如，可以每间隔200米/秒取一个速度值进行叠前时间偏移。

由速度场V1的取值范围内的多个速度进行常速扫描，得到多个剖面。针对速度值待确定的每个点，可分析所述多个剖面，根据在该点处轴最清晰的剖面来确定该点的速度值，以得到速度场V2a。根据本实施方式，可消除因速度场横向变化趋势已定而带来的成像效果不理想的问题，又减少了常规常速扫描中大范围速度扫描导致的偏移工作增加，提高了速度场建立的效率。

在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，使得得到速度场V2b不是只依赖于速度谱P2的质量，还可参考速度场V2a。如果速度谱P2的质量较差，仅依赖于速度谱P2可能难以确定速度场V2b中某些点的值，此时可参考速度场V2a相应点的速度值及变化趋势，确定速度场V2b中该点的值。

根据本实施方式得到的速度场V2b与剖面成像质量相关，在一定程度上减弱了速度分析对速度谱质量的依赖。实际应用中，构造复杂地区速度谱能量团的聚焦程度往往不高，其可信度较低，因此，削弱对速度谱的依赖，增强对成像剖面的依赖，可使速度场的横向变化规律更为合理。

步骤110，基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a。

资料解释人员可依据地质任务发挥具有丰富地质知识的优势，基于百分比扫描偏移得到的剖面的成像效果，分析确定速度百分比场，得到速度场V3a。

例如，可在V2b的80％～120％的范围内，按5％的间隔增加，分别进行叠前时间偏移，即基于V2b的80％、V2b的85％、...、V2b的115％和V2b的120％分别进行叠前时间偏移。

步骤112，对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b。

速度场V2b对应的偏移道集为在百分比扫描叠前时间偏移时，基于100％的V2b进行叠前时间偏移得到的偏移道集。

步骤110中直接得到的是速度百分比场，无法直观监控速度场的空间变化规律，因此，引入由V2b对应的偏移道集反动校生成的速度谱P3，在速度谱P3中加载速度场V3a，以得到速度场V3b。

此过程中主要基于剖面的成像效果来确定速度场，使得数据成像效果对提高速度场可信度作出更大贡献。

在一种可能的实施方式中，将速度场V3a加载到速度谱P3得到速度场V3b，包括：在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整(例如微调)，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

步骤114，采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

上述实施例中，在针对速度的迭代更新中，结合速度扫描偏移法与谱分析法，克服了单一分析方法难以控制速度纵、横向变化规律的缺点，增加了最终得到的速度场的合理性。此外，根据本申请的技术方案，还可减少建立速度场的迭代次数，提高了建立速度场的效率。并且，一些关键关节可由资料解释人员介入，可利用资料解释人员具有丰富地质知识的优势，使得处理解释紧密结合，增强了获得的速度场对地下介质速度变化规律反应的准确性。

根据本实施例，可提高复杂构造地区建立叠前时间偏移速度场的效率和速度场的合理性，提高叠前时间偏移的成像效果及可解释性，为后续的资料解释奠定良好的数据基础。

图2示出根据本申请的一个示例性实施例的建立叠前时间偏移速度场的方法的示意图。如图2所示，其技术实现步骤如下：

步骤202，输入叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；

步骤204，输入叠加速度场，基于时间域构造模型约束进行平滑处理，建立初始速度场V0；

步骤206，输入初始速度场V0进行叠前时间偏移，生成的偏移道集CRP1；

步骤208，对步骤206得到的偏移道集CRP1进行反动校，以生成速度谱P1，分析得速度场V1；

步骤210，基于V1的速度范围进行常速扫描叠前时间偏移；

步骤212，基于对常速扫描得到的偏移剖面的速度分析，得速度场V2a；

步骤214，输入速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2；

步骤216，对步骤214得到的偏移道集CRP2进行反动校生成速度谱P2，在V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析，得速度场V2b；

步骤218，输入速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移；

步骤220，资料解释人员基于步骤218的百分比扫描剖面效果，分析确定速度百分比场，获得速度场V3a；

步骤222，对步骤218中得到的V2b对应的偏移道集进行反动校以生成速度谱P3，在速度谱P3上加载、监控、调整V3a并消除奇异值，得速度场V3b；

步骤224，采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

图3示出根据本申请的一个实施例的建立叠前时间偏移速度场的装置的结构框图。如图3所示，所述装置包括第一偏移单元302、第一速度迭代单元304、第二偏移单元306、第二速度迭代单元308、第三偏移单元310、第三速度迭代单元312和第四速度迭代单元314。

第一偏移单元302用于基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1。

第一速度迭代单元304用于对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1。

第二偏移单元306用于基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2。

第二速度迭代单元308用于对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

第三偏移单元310用于基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a。

第三速度迭代单元312用于对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b。

第四速度迭代单元314用于采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：构造模型生成单元，用于基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；初始速度场获取单元，用于在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

在一种可能的实施方式中，所述装置还包括：常速扫描单元，用于基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a；其中，在所述第二速度迭代单元308中，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，包括：在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

在一种可能的实施方式中，所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。

在一种可能的实施方式中，在所述第三速度迭代单元中，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b，包括：在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

应用示例

将根据本申请的技术方案应用于南方某工区，得到的偏移剖面如图4(1)所示。图4(2)示出了常规速度场建立方法应用于同一工区得到的偏移剖面。对比图4(1)和图4(2)，可以看出经过三次速度场迭代后，根据本申请得到的偏移剖面波组更加齐全，有效波同相轴更为连续，成像效果好。

图5(1)示出在进行时间域网格层析前的偏移剖面示意图，图5(2)示出在进行时间域网格层析后的偏移剖面示意图。从图5(1)和图5(2)中可以看出，时间域网格层析进一步提高了速度场的精度，偏移剖面成像效果变化。

可以看出，根据本申请可以高效建立叠前时间偏移速度场，并且得到的速度场具有较高可信度。

本申请可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于使处理器实现本申请的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

这里参照根据本申请实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。

以上已经描述了本申请的各实施例，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例。在不偏离所说明的各实施例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例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，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例。

Claims (10)

1.一种建立叠前时间偏移速度场的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1；

对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1；

基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2；

对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b；

基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a；

对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b；

采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；

在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a；

其中，所述对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，包括：

在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：

确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；

分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b，包括：

在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

6.一种建立叠前时间偏移速度场的装置，其特征在于，所述装置包括：

第一偏移单元，用于基于初始速度场V0进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP1；

第一速度迭代单元，用于对偏移道集CRP1进行反动校并生成速度谱P1，分析速度谱P1得到对应的速度场V1；

第二偏移单元，用于基于速度场V1进行叠前时间偏移，得到偏移道集CRP2；

第二速度迭代单元，用于对偏移道集CRP2进行反动校并生成速度谱P2，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b；

第三偏移单元，用于基于速度场V2b进行百分比扫描叠前时间偏移，并根据扫描得到的剖面的成像效果分析确定速度百分比场，得到速度场V3a；

第三速度迭代单元，用于对速度场V2b对应的偏移道集进行反动校并生成速度谱P3，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b；

第四速度迭代单元，用于采用数据驱动的时间域网格层析更新速度场V3b，得到速度场V4。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

构造模型生成单元，用于基于叠后时间偏移剖面，解释生成时间域构造模型；

初始速度场获取单元，用于在所述时间域构造模型的约束下对叠加速度场进行平滑处理，以得到初始速度场V0。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

常速扫描单元，用于基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，根据扫描得到的剖面的成像效果进行速度分析，得到速度场V2a；

其中，在所述第二速度迭代单元中，对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b，包括：

在速度场V2a的约束下对速度谱P2进行速度分析以得到速度场V2b。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述基于速度场V1的取值范围进行常速扫描叠前时间偏移，包括：

确定速度场V1的最大值V1max和最小值V1min；

分别基于V1max和V1min间等间隔的多个速度值进行常速叠前时间偏移。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，在所述第三速度迭代单元中，将速度场V3a加载到速度谱P3，得到速度场V3b，包括：

在速度谱P3中加载速度场V3a，分析速度场V3a的空间变化规律，对速度场V3a进行调整，并消除速度场V3a中的奇异值，控制速度场V3a的纵向和横向变化趋势，以获得速度场V3b。

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