CN113835123A - 基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法 - Google Patents

基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，包括：根据观测系统和目标区地质特征，重新定义大网格，并根据大网格形成新的数据体；利用全体数据体资料进行叠前时间偏移速度分析，形成最终叠前时间偏移速度体；利用新的数据体，根据不同野外采集参数，把数据划分为不同数据体；利用最终叠前时间偏移速度体，对全部数据体和不同采集参数数据体分别进行叠前时间偏移处理；分别对全部数据体和不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理的结果进行信噪比分析、分辨率分析和断裂体系分析；确定能够满足地质目标要求的地震采集方案。该方法可有效分析不同采集参数所得地震资料对地质目标的刻画程度，有效确定最佳采集参数。

Description

基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法
技术领域
本发明涉及地震野外采集参数论证技术领域，特别是涉及到一种基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法。
背景技术
基于地质目标叠前时间偏移成像质量的地震采集参数分析的原理是利用不同采集参数得到的地震记录，采用统一预处理流程，分别进行叠前时间偏移处理，然后分析不同结果对地质目标的刻画程度，从而确定最佳的野外采集参数的一种方法。地震勘探越来越转向探测深层地质目标，同样地表条件下，利用不同野外采集参数得到的地震资料对地质目标的刻画程度不同，需要对这些采集的数据进行分析，从而确定最佳的采集参数。以往进行采集参数设计时，主要分析不同采集参数得到的单炮记录，包括信噪比、分辨率等，个别条件下能够做到叠加阶段，然后对叠加资料进行分析，以上的分析侧重于不同采集资料的信号，从信号的强弱、频率的宽窄方面分析，没有更进一步分析隐藏在信号背后的地质含义，特别是对于像深层地震资料，由于信号弱、噪音强，仅仅从信号角度分析，不能够全面、准确地确定最佳的野外采集参数。缺乏从地质目标方面的分析工作。因此迫切需要一种有效的采集参数分析方法，既能够对信号的信噪比、分辨率分析又能够分析地下目标区反射特征。
在申请号：CN201310523119.2的中国专利申请中，涉及到一种地震观测系统叠前时间偏移响应的分析方法，对给定地震观测系统、地质模型和地震噪声参数，针对地震观测系统中每个炮点-检波点对基于绕射点旅行时求取的正演方法得到地震记录道，根据噪音参数合成得到噪音记录道，把地震记录道与噪音记录道叠加得到合成地震记录道，合成地震记录道经过克希霍夫叠前时间偏移获得叠前时间偏移结果，对观测系统中每个炮点-检波点的叠前时间偏移结果叠加作为该地震观测系统的叠前时间偏移响应，以地震剖面图的形式表示，用于评价地震观测系统的叠前时间偏移成像效果。该专利主要是进行理论分析和根据模型进行正演模拟，由于地下地质构造的复杂性，该专利所涉及的技术方法不能完全反映实际的野外采集数据，具有一定的局限性，只能是作为一种指导性建议。
为此我们发明了一种新的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，利用实际采集数据进行叠前时间偏移成像处理，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能够对信号的信噪比、分辨率分析又能够分析地下目标区反射特征，可以有效分析不同采集参数所得地震资料对地质目标的刻画程度，从而有效确定最佳的采集参数的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法包括:步骤1，根据观测系统和目标区地质特征，重新定义大网格，并根据大网格形成新的数据体；步骤2，利用全体数据体资料进行叠前时间偏移速度分析，形成最终叠前时间偏移速度体；步骤3，利用新的数据体，根据不同野外采集参数，把数据划分为不同数据体；步骤5，利用最终叠前时间偏移速度体，对全部数据体进行叠前时间偏移处理，对不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理；步骤6，对全部数据体进行叠前时间偏移处理的结果，进行信噪比分析、分辨率分析和断裂体系分析；步骤7，对不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理的不同数据成像结果分别进行信噪比分析，分辨率分析和断裂体系分析；步骤8，综合分析结果，进行对比，确定能够满足地质目标要求的地震采集方案。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法还包括，在步骤1之前：
S01：收集和分析已有目标区地质研究资料；
S02：确定地质目标及其在地震上的反射特征；
S03：输入已经进行过预处理的地震数据。
在步骤S01中，所述地质研究资料是指从公开文献或者内部文献收集到的对地质目标的研究成果，包括文字说明、图片展示、数字表格。
在步骤S02中，所述地质目标在地震上的反射特征是指地质目标在地震反射上的分辨率、信噪比、振幅强度等地震反射特征。
在步骤S03中，所述进行过预处理的地震数据是指已经经过前期处理的地震资料，包括已经进行过静校正、叠前去噪、反褶积、速度分析这些处理工作。
在步骤1中，重新定义大网格是指根据采集系统和地下地质目标定义统一的处理网格。
在步骤1中，利用统一处理网格对数据进行划分，得到新的数据体。
在步骤2中，偏移速度分析是指利用全部重新网格过的数据进行叠前时间偏移速度分析，速度场指对速度编辑、光滑后的最终叠前时间偏移速度场，可以用来进行下一步的叠前时间偏移处理。
在步骤3中，不同数据体是指根据不同野外采集参数组合得到的分数据体。
在步骤6中，信噪比是指全数据偏移成果中有效信号和噪音的比值，分辨率是指全数据偏移成果中有效信号的主频和频带宽度，断裂体系是指目的层在全数据叠前时间偏移结果上层位、断层、小断裂分布情况。
在步骤7中，信噪比是指分数据偏移成果中有效信号和噪音的比值，分辨率是指分数据偏移成果中有效信号的主频和频带宽度，断裂体系是指目的层在分数据叠前时间偏移结果上层位、断层、小断裂分布情况。
在步骤8中，满足地质要求是指根据对分数据偏移结果信噪比、分辨率、断裂体系的综合分析，确定最能满足地下目标体的那组采集参数组合。
该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法还包括，在步骤8之后，确定最终采集参数，用于实际野外施工，最终采集参数是指井深、药量、组合图形、覆盖次数这些野外采集参数。
本发明中的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，包括以下步骤：收集和整理已有地震和地质研究成果，并进行分析；确定特定地质目标在地震上的反射特征；输入已经预处理过的不同采集参数的地震数据；按照扩大后网格定义只包含一条纵线的三维网格；形成新的数据体；根据不同采集参数分成不同的单个数据体，例如，如果对N种采集方式进行分析，则分成N个数据体，称之为组合1数据体、组合2数据体，一直到组合N数据体；利用全部数据体进行叠前时间偏移速度分析，包括大间隔垂向速度分析、小间隔垂向速度分析和最终的速度百分比扫描；最终确定该区的叠前时间偏移速度场；利用最终速度场分别对全体数据、不同采集方式得到的数据进行叠前时间偏移成像处理；对不同的成像结果，在地质目标目的层段进行资料分析，包括信噪比、资料主频、频宽、断点清晰程度等分析；结合已有对地质目标的研究，详细分析不同数据对地质目标描述的准确性，分析和确定最能代表地质含义的数据体；从而最终确定最能够满足地质目标成像的采集参数，后续野外施工就是以该参数为主，开展实际生产。
本发明采用已经预处理过的不同采集参数地震资料，以大网格数据定义、高精度叠前时间偏移速度分析和叠前时间偏移处理为基础，根据已有对目标层的地质认识及在地震同相轴上的反应特点，在不同采集参数得到的地震数据体的叠前时间偏移结果上，以目的层段的信噪比、分辨率和断裂体系分析为主要技术手段，全面分析和总结不同采集资料对目的层的有效刻画，最终确定最佳的采集技术方案。由于在分析过程中，重点是对目的层段进行叠前时间偏移处理和分析，可有效提高工作效率，本发明中的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法在地震资料采集参数论证中有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法的一具体实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式以及附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1所示，图1位基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，包含以下步骤：
在步骤101，收集地质研究资料，这些资料为本研究区或者相邻研究区，但是是针对同一目标地层所做的地质研究，可以通过收集公开文献或者内部资料获得。
在步骤102中，根据分析，明确目的层的岩性、构造特性，特别是是明确目的层在地震反射上的特征，如振幅强弱、频率范围等，为后续的分析提供参考。
在步骤103中，输入已经进行过预处理的地震数据，这里既可以是自己完成的预处理，也可以是第三方完成的预处理，具体内容应该包括：野外静校正、叠前噪音衰减、叠前振幅处理、反褶积、剩余静校正等处理，并且有叠加监控结果和叠后偏移监控结果。
在步骤104中，根据观测系统和目标区地质特征，重新定义大网格，原则上定义成一条三维测线，纵向网格与原先网格一致，横向网格根据实际资料宽度适当调整，以包括所有数据为宜。
在步骤105中，把预处理数据根据新定义网格重新形成新的数据。
在步骤106中，利用全体数据进行叠前时间偏移速度分析，首先进行垂向速度分析，初期利用叠前时间偏移CRP道集按照间隔为1000米来进行速度分析，后期分别按照500米和250米间隔进行速度分析，在此基础上，为了进一步落实低幅度构造和微小断裂体系，进行叠前时间偏移的速度百分比扫描，扫描间隔分别为偏移速度的4％和2％。
在步骤107中，根据步骤106中确定的最终离散速度值，通过垂向插值、横向插值和纵、横向速度场光滑，形成用于叠前时间偏移的最终速度模型。
在步骤108中，对步骤105形成的数据体，按照不同采集参数进行数据划分为不同的数据体，以便进行叠前时间偏移处理。
在步骤109中，用步骤107中形成的叠前时间速度场，对步骤105中的所有数据进行叠前时间偏移处理，并通过测试选择合适的偏移距分配、最大偏移孔径、反假频因子等参数，得到全体数据的叠前时间偏移结果。
在步骤110中，用步骤107中形成的叠前时间速度场，对步骤108中不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理，其处理参数参考步骤109中的最终参数，得到不同采集参数地震数据的叠前时间偏移结果，准备进行后续的分析。
在步骤111中，输入步骤109中产生的数据体，进行目的段地震资料的信噪比分析，按照0-5量级进行划分。
在步骤112中，输入步骤109中产生的数据体，进行目的层段地震资料的分辨率分析，所采用的技术手段是目的层段地震资料的振幅谱分析，确定地震信号的主频范围和有效频率宽度。主频为10赫兹定为1分，每增加1赫兹，分值增加1分。频宽6-20赫兹定为1分，低频每减少1赫兹分值增加2分，高频段每增加1赫兹分值增加1分。
在步骤113中，输入步骤109中产生的数据体，进行目的层段的断裂系统分析，这里需要参考步骤101和步骤102中的研究结果，重点分析主断层、次级断层的分布，以及小层对比和储层分布情况。能够识别主断层分值为1分，每识别出一条有效断层后者断裂增加1分。
在步骤114中，分别输入步骤108中不同采集参数的叠前时间偏移结果，进行目的段地震资料的信噪比分析，按照0-5量级进行划分。
在步骤115中，分别输入步骤108中不同采集参数的叠前时间偏移结果，进行目的层段地震资料的分辨率分析，所采用的技术手段是目的层段地震资料的振幅谱分析，确定地震信号的主频范围和有效频率宽度。主频为10赫兹定为1分，每增加1赫兹，分值增加1分。频宽6-20赫兹定为1分，低频每减少1赫兹分值增加2分，高频段每增加1赫兹分值增加1分。
在步骤116中，分别输入步骤108中不同采集参数的叠前时间偏移结果，进行目的层段的断裂系统分析，这里需要参考步骤101和步骤102中的研究结果，重点分析主断层、次级断层的分布，以及小层对比和储层分布情况。能够识别主断层分值为1分，每识别出一条有效断层后者断裂增加1分。
在步骤117中，综合步骤111到步骤116所有分析结果，从地质方面进行分析，按照得分高低进行排序。
在步骤118中，确定最终采集参数组合，指导实际生产。

Claims (13)

1.基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法包括:
步骤1，根据观测系统和目标区地质特征，重新定义大网格，并根据大网格形成新的数据体；
步骤2，利用全体数据体资料进行叠前时间偏移速度分析，形成最终叠前时间偏移速度体；
步骤3，利用新的数据体，根据不同野外采集参数，把数据划分为不同数据体；
步骤5，利用最终叠前时间偏移速度体，对全部数据体进行叠前时间偏移处理，对不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理；
步骤6，对全部数据体进行叠前时间偏移处理的结果，进行信噪比分析、分辨率分析和断裂体系分析；
步骤7，对不同采集参数数据体进行叠前时间偏移处理的不同数据成像结果分别进行信噪比分析，分辨率分析和断裂体系分析；
步骤8，综合分析结果，进行对比，确定能够满足地质目标要求的地震采集方案。
2.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法还包括，在步骤1之前：
S01：收集和分析已有目标区地质研究资料；
S02：确定地质目标及其在地震上的反射特征；
S03：输入已经进行过预处理的地震数据。
3.根据权利要求2所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤S01中，所述地质研究资料是指从公开文献或者内部文献收集到的对地质目标的研究成果，包括文字说明、图片展示、数字表格。
4.根据权利要求2所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤S02中，所述地质目标在地震上的反射特征是指地质目标在地震反射上的分辨率、信噪比、振幅强度这些地震反射特征。
5.根据权利要求3所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤S03中，所述进行过预处理的地震数据是指已经经过前期处理的地震资料，包括已经进行过静校正、叠前去噪、反褶积、速度分析这些处理工作。
6.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤1中，重新定义大网格是指根据采集系统和地下地质目标定义统一的处理网格。
7.根据权利要求6所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤1中，利用统一处理网格对数据进行划分，得到新的数据体。
8.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤2中，偏移速度分析是指利用全部重新网格过的数据进行叠前时间偏移速度分析，速度场指对速度编辑、光滑后的最终叠前时间偏移速度场，可用来进行下一步的叠前时间偏移处理。
9.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤3中，不同数据体是指根据不同野外采集参数组合得到的分数据体。
10.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤6中，信噪比是指全数据偏移成果中有效信号和噪音的比值，分辨率是指全数据偏移成果中有效信号的主频和频带宽度，断裂体系是指目的层在全数据叠前时间偏移结果上层位、断层、小断裂分布情况。
11.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤7中，信噪比是指分数据偏移成果中有效信号和噪音的比值，分辨率是指分数据偏移成果中有效信号的主频和频带宽度，断裂体系是指目的层在分数据叠前时间偏移结果上层位、断层、小断裂分布情况。
12.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，在步骤8中，满足地质要求是指根据对分数据偏移结果信噪比、分辨率、断裂体系的综合分析，确定最能满足地下目标体的那组采集参数组合。
13.根据权利要求1所述的基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法，其特征在于，该基于地质目标叠前偏移成像的地震采集参数分析方法还包括，在步骤8之后，确定最终采集参数，用于实际野外施工，最终采集参数是指井深、药量、组合图形、覆盖次数这些野外采集参数。
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