CN1338640A - 一种模型约束动静校正方法 - Google Patents

Abstract

一种地震数据处理的模型约束动静校正方法,包括:共反射点/共反射面元道集叠加;建立约束模型;根据约束模型建立标准模型道;将模型道与道集中各道沿时窗滑动对比,计算各道与模型道的相关系数,按不同的层位段、时间段对道集作时差校正;道集叠加;与原始剖面对比;回加原始记录,输出校正道集记录和剖面。本发明可时变、空变、多域处理,用于叠前、叠后以及深度/时间偏移中,适用性强,可以有效地解决复杂地表与复杂构造地区的地震勘探资料反射空白区多,地下构造难以成像的问题。

Description

一种模型约束动静校正方法

本发明涉及石油地震勘探资料处理方法。

常规石油地震勘探资料处理是建立在地下各向同性水平层状介质基础上的，有效反射同相轴呈双曲线性，这种假设严格意义上讲是不存在的。当实际地质条件与该假设基本相近时常规处理可以成像。但是在地下地质构造复杂地区，实际地质情况与该假设相差甚远，有效反射同相轴的非双曲线性严重，加之地表复杂条件(如相对高差较大、低降速带变化剧烈等)及各种干扰波的影响，常规处理很难良好成像。地震勘探资料处理中最基本与最关键的技术之一是静校正和动校正处理。针对复杂地表条件下低信噪比的地震资料，应用国内现有各种静校正方法(包括国外引进处理系统中的静校正方法)，虽然取得了一定的效果，但精度不够，许多地区达不到预想目的。目前，基于反射波的自动剩余静校正技术，这种方法本身只能求取高频的小的静校正量，还且还必须用优势频带(信噪比大于2)，在信噪比小于二分之一时，  自动剩余静校正失效。近年来发展的利用信噪比较高的初至折射波的静校正技术，如延迟时法、ABC法、扩展广义互换法(EGRM)，广义线性反演(GLI)等，理论上讲这些方法都能获得包括高低频在内的所有静校正量，在复杂地表区的实际应用中也能各显优势，但均不能尽如人意。在山地条件，由于没有稳定折射层时，其优势则无法显现。CDP叠加中也存在着静校正问题，并且由于波传播过程中穿过地层时速度的变化，造成的非双曲线现象是随深度和时间变化的，因此，研究和发展时变空变的校正技术，已成为当前校正技术的一种发展趋势。

本发明是一种可空变、时变，基于地质解释和模型的同时进行共反射点/共反射面元道集的时变、空变校正，将因射线畸变引起的非双曲线反射同相轴校平，实现道集的无时差同相迭加的模型约束动静校正方法。

本发明是以动校后或叠前偏移后的CDP/CRP道集为基础，以有效反射的层位解释模型为约束，以相似性为判别标准的一种模型约束校正技术，其步骤为：

(1)在CDP/CRP叠加剖面上拾取有效反射的层位解释模型，以模型中对应的叠加道作为各道集的标准模型道。

(2)由于CDP/CRP是来自地下同一点的反射，尽管射线路径不同，但有效反射信息具有较高的相似性(相似系数大于0.5)，而其它信息(如噪声)与有效反射信息之间的相似性较低(相似系数小于0.3)。因此，为筛选有效信号，剔除噪声，以相似性为判别标准。其数学模型为： $\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\τt}\right)=\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}M(\mathrm{k\Δt}+\mathrm{p\Δt})\·X(\mathrm{p\Δt}+\mathrm{\τ\Δt})$

其中Φ(τt)是相关函数；X(t)为记录波形，M(t)为模型道，p为相关运算时的离散点序号，N为两个波形相关运算的点数，τ为时移，τ取值为0，1，2，3，4，……Ｔ；T为最大时移点数，k为常数，以采样间隔为单位，其取值为估计的最大可能剩余校正值，Δt为采样间隔。则所求校正量为Δτ＝τM-kΔt，它是模型约束校正所得的最终校正量，这个值对CDP/CRP道集中的每一道而言，沿时间方向是随样点所属的层位不同而变化。

(3)对不同的有效反射层位沿层选择不同的校正时窗，将模型道与道集中各道沿时窗滑动对比，优选，通过相关计算道集中各道与模型道的相关系数和校正量，并施加在共反射点/共反射面元道集的有效反射层位上，对道集中各道在该时窗内进行剩余时差校正，确保有效反射信息的无时差同相叠加。

(4)剖面上回加原始记录，保证波场的完整性，输出校正后的道集记录和叠加剖面。即：输出结果＝最终处理结果×a％+原始数据×b％，a与b是混波系数，a+b＝100，a、b的值域是0-100。

本发明约束校正是在CDP道集中进行的，因此不受1/2主周期的限制，可确保同相轴不窜相位，从而解决复杂地质条件下动静校正不准，CDP道集弯曲的问题，以及叠前深度偏移中，由于地质构造复杂，横向速度变化剧烈，偏移速度不准所造成的CRP道集同相轴不能拉平，影响成像效果的问题，最终实现共反射点/共反射面元道集的同相叠加，增强有效信息，从而使复杂地区地震资料能够成像。

本发明可较好地解决因射线畸变引起的非双曲线反射同相轴成像问题，为复杂地区的地震资料成像提供了一个技术工具。把模型约束思想和地质解释统一起来应用于地震资料的叠前处理中，对CDP/CRP道集进行校正，以实现有效反射的无时差同相叠加，改善成像效果。

本发明可时变、空变、多域处理；可适用于用于叠前、叠后以及深度/时间偏移中，适用性强，应用效果显著，可以有效地解决复杂地表与复杂地质构造地区的地震勘探资料反射空白区多，地下构造难以成像的问题。

本发明附图说明如下：

图1地震测线原始CDP叠加道集图；

图2原始CDP道集叠加剖面图；

图3道集校正最大时移量分析图；

图4根据最大校正量建立的初始层位约束模型图；

图5初始校正处理效果剖面图；

图6校正处理道集对比图；

图7修改的层位约束模型图；

图8修改层位约束模型校正处理效果剖面图；

图9修改层位约束模型校正处理道集图；

图10再次修改的层位约束模型图；

图11再次修改层位约束模型校正处理效果剖面图；

图12再次修改层位约束模型校正处理道集对比图。

本发明实施例如下：

应用常规的方法取得并记录地震数据，以动校后或叠前偏移后的CDP/CRP道集为基础，以有效反射的层位解释模型为约束，以相似性为判别标准。

(1)共反射点/共反射面元道集叠加。

地震测线原始CDP叠加道集的(图1)，通过道集分析，校正量最大的有效反射层位于900毫秒以下。将原始CDP道集叠加得到地震剖面(图2)。

(2)建立约束模型。

通过道集校正最大时移量分析，道集需要校正的最大时移量等于300毫秒(图3)，建立初始层位约束模型图(图4)，用图中参数面板所示的参数做校正处理，所使用的参数分别为：

计算模型道时窗上限(Layer Up-offset)：1000毫秒；

计算模型道时窗下限(Layer Down-offset)：1000毫秒；

计算模型道时沿层的平滑道数(Smotting trace No.)：12；

模型道与CDP道集中各道作相关分析时窗长度(Analysis interval)：2000毫秒；

最大时移量(Max shift time)：300毫秒；

相关系数门槛值(Traces rejecting limit)：70％；

回加原始道的百分比(Initial trace percentage)：0％；

最小切除时间(Muting min time)：0毫秒；

最大切除时间(Muting max time)：0毫秒；

最大偏移距(Max offset)：6000米。

(3)根据约束模型建立标准模型道

即以模型中对应的叠加道作为各道集的标准模型道。

(4)计算各道与模型道的相关系数与校正时间量

将模型道与CDP或CRP道集中各道沿时窗滑动对比，计算各道与模型道的相关系数与校正时间量。

计算相关系数所用的计算公式为： $\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\τt}\right)=\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}M(\mathrm{k\Δt}+\mathrm{p\Δt})\·X(\mathrm{p\Δt}+\mathrm{\τ\Δt})$

其中Φ(τt)是相关函数；X(t)为记录波形，M(t)为模型道，p为相关运算时的离散点序号，N为两个波形相关运算的点数，τ为时移，τ取值为0，1，2，3，4，……T；T为最大时移点数，k为常数，以采样间隔为单位，其取值为估计的最大可能剩余校正值，Δt为采样间隔。则所求校正量为Δτ＝τM-kΔt，它是模型约束校正所得的最终校正量，这个值对CDP/CRP道集中的每一道而言，沿时间方向是随样点所属的层位不同而变化。

(5)按不同的层位段、时间段对道集作时差校正，层与层之间的校正时差不同，但互不影响。

(6)道集叠加。

经初始校正处理后得到地震剖面(图5)。

(7)与原始剖面对比，检查约束模型是否合适，如果不合适，返回第2步调整约束模型，重复上述步骤。以下步骤为两次修改约束模型的实施过程。

经处理校正的主要层位成像较好，但影响了上覆地层的有效反射成像。通过校正处理道集的对比分析，主要校正层位已被校平(图6)。据此，对层位约束模型进行修改(图7)，用时间分隔线将不同构造形态的有效反射层位模型分隔开来，使校正的层位互相不受影响。对新加的层位用图中参数面板所示的参数做校正处理，所使用的参数分别为：

计算模型道时窗上限(Layer Up-offset)：700毫秒；

计算模型道时窗下限(Layer Down-offset)：1000毫秒；

计算模型道时沿层的平滑道数(Smotting trace No.)：12；

模型道与CDP道集中各道作相关分析时窗长度(Analysis interval)：1700毫秒；

最大时移量(Max shift time)：120毫秒；

相关系数门槛值(Traces rejecting limit)：70％；

回加原始道的百分比(Initial trace percentage)：5％；

最小切除时间(Muting min time)：0毫秒；

最大切除时间(Muting max time)：0毫秒；

最大偏移距(Max offset)：6000米。

经修改模型校正处理后得到地震剖面(图8)，与校正后的道集分析(图9)可以看到经修改模型处理后主要有效反射层位成像较好，但浅层的有效反射成像还需改进。因此，再次修改的层位约束模型图(图10)，增加浅层约束模型，旧层位沿用老的处理参数，对新加的层位用图中参数面板所示的参数做校正处理，具体使用的参数分别为：

计算模型道时窗上限(Layer Up-offset)：600毫秒；

计算模型道时窗下限(Layer Down-offset)：1000毫秒；

计算模型道时沿层的平滑道数(Smotting trace No.)：12；

模型道与CDP道集中各道作相关分析时窗长度(Analysis interval)：1600毫秒；

最大时移量(Max shift time)：80毫秒；

相关系数门槛值(Traces rejecting limit)：70％；

回加原始道的百分比(Initial trace percentage)：10％；

最小切除时间(Muting min time)：0毫秒；

最大切除时间(Muting max time)：0毫秒；

最大偏移距(Max offset)：6000米。

经再次修改模型校正处理后得到地震剖面(图11)，浅中深层均得到比较满意的效果。校正道集分析(图12)也获得明显效果。

(8)剖面上回加原始记录

按上述10％回加百分比输出最终校正后的道集记录和叠加剖面。

Claims (3)

1.一种模型约束动静校正方法，对用常规方法采集的地震数据进行处理，其特征在于处理步骤包括：

(1)共反射点/共反射面元道集叠加；

(2)建立约束模型；

(3)根据约束模型建立标准模型道；

(4)将模型道与道集中各道沿时窗滑动对比，计算各道与模型道的相关系数，公式如下： $\mathrm{\φ}\left(\mathrm{\τt}\right)=\underset{p=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}M(\mathrm{k\Δt}+\mathrm{p\Δt})\·X(\mathrm{p\Δt}+\mathrm{\τ\Δt})$

其中Φ(τt)是相关函数；X(t)为记录波形，M(t)为模型道，p为相关运算时的离散点序号，N为两个波形相关运算的点数，τ为时移，T为最大时移点数，k为常数，Δt为采样间隔，

并计算时间校正量：Δτ＝τM－kΔt；

(5)按不同的层位段、时间段对道集作时差校正；

(6)道集叠加；

(7)与原始剖面对比，检查约束模型是否合适，当不合适时返回第2步调整约束模型，重复上述步骤；

(8)剖面上回加原始记录，输出校正后的道集记录和叠加剖面。

2.如权利要求1所述的一种地震数据处理的模型约束动静校正方法，其特征在于：所述的道集是动校后或叠前偏移后的CDP/CRP道集。

3如权利要求1所述的一种地震数据处理的模型约束动静校正方法，其特征在于：所述的输出校正后的道集记录＝最终处理结果×a％+原始数据×b％，其中a和b的值域为0～100，a+b＝100。

Images