專利名稱：共轉(zhuǎn)換點(diǎn)抽道集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多分量轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的成像領(lǐng)域，尤其涉及一種共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP， Common Converted Point profile)抽道集方法。
背景技術(shù)：
在多分量轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的成像技術(shù)領(lǐng)域，主要研究的技術(shù)方法有以下三大方 面轉(zhuǎn)換波的CCP疊加成像、轉(zhuǎn)換波疊前(后)時(shí)間、轉(zhuǎn)換波疊前(后)深度偏移。其中，轉(zhuǎn)換波的CCP疊加成像主要難題是轉(zhuǎn)換波的上、下行波的不對(duì)稱性，使得 常規(guī)的基于共中心點(diǎn)(CMP)道集的速度分析、動(dòng)校正和水平疊加技術(shù)不能適用于轉(zhuǎn)換波， 轉(zhuǎn)換波成像必須研究新的技術(shù)。目前，在這方面技術(shù)方法的研究已有一定程度的發(fā)展，主要 體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)1、轉(zhuǎn)換波轉(zhuǎn)換點(diǎn)的計(jì)算精度提高。由于轉(zhuǎn)換波上下行波傳播路徑的非對(duì)稱性，轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置偏向于接收點(diǎn)一側(cè)， 而且隨著深度、偏移距以及速度變化而變化?；诠厕D(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)道集成像的關(guān)鍵是求 取轉(zhuǎn)換點(diǎn)坐標(biāo)。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)為水平層狀時(shí)，一種現(xiàn)有技術(shù)(Tessmer G, Behle A. Common reflection point data-stacking technique for converted wave.Geophysical prospecting, 1988, 36 (7) :671 688)提出一個(gè)等效的單一均勻水平層模型導(dǎo)出的一個(gè)四 次解析表達(dá)式很好地近似轉(zhuǎn)換點(diǎn)的坐標(biāo)。另一現(xiàn)有技術(shù)(周竹生，王衛(wèi)華.一種快速、高 精度的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)軌跡計(jì)算方法.石油地球物理勘探，1993，28(1) :37 45)提出了計(jì)算轉(zhuǎn) 換點(diǎn)坐標(biāo)的迭代法。再一現(xiàn)有技術(shù)(許士勇，馬在田.快速有效的轉(zhuǎn)換波共轉(zhuǎn)換點(diǎn)疊加技 術(shù).地球物理學(xué)報(bào)，2002，45 (4) :557 568)給出了四次方程的近似表達(dá)式，使其復(fù)雜程度 和計(jì)算量都大大減小。再一現(xiàn)有技術(shù)(姚陳，于光明，蔡明剛.傾角CDP和傾角CCP疊加.第 21屆中國(guó)地球物理年會(huì)，2005)給出了三維傾角轉(zhuǎn)換波共轉(zhuǎn)換點(diǎn)的解析表達(dá)式，使得抽取 共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集的精度提高了一個(gè)臺(tái)階。2、ACP道集到CCP道集的進(jìn)步。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換波抽道集的方法是通過(guò)一個(gè)工區(qū)的固定速度比，計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)的漸近 線，然后將整個(gè)工區(qū)的轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)抽取到漸近線道集中，即ACP道集，這種方法能一定程度 上能夠滿足深部地層的成像要求，但是淺層的成像效果較差。目前國(guó)際上發(fā)展了以精確速 度比計(jì)算得到的CCP道集，使得轉(zhuǎn)換波的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集(CCP道集)從淺到深都能聚焦成像。3、速度分析精度的提高。傳統(tǒng)的速度分析方法是必須先獲得縱波速度譜，然后利用轉(zhuǎn)換波的CCP道集獲得 速度比譜，然后利用新的速度比迭代一次，重抽CCP道集，在進(jìn)行速度分析來(lái)提高精度，這 種方法的缺點(diǎn)是效率地下?，F(xiàn)在常用的方法是通過(guò)轉(zhuǎn)換波CCP道集直接分析等效C波(轉(zhuǎn) 換波)速度，然后利用新的速度譜重抽道集，這種方法將抽道集與速度分析的步驟分離開。對(duì)于三維三分量地震勘探，常規(guī)轉(zhuǎn)換波CCP抽道集技術(shù)都要首先求解轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置，然后根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置和縱橫波速度比來(lái)確定接收點(diǎn)的位置，再根據(jù)雙平方根方程將 炮集轉(zhuǎn)換波反射時(shí)間段的地震數(shù)據(jù)映射到CCP道集中，最后基于縱波速度譜，采用速度比 譜掃描的方式確定精確速度比范圍，用精確速度比重新抽道集。但是，這種方式導(dǎo)致CCP疊 加成像方法速度慢、且精度差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的CCP疊加成像方法速度慢、且精度差的問(wèn)題而做出本發(fā)明， 為此本發(fā)明的主要目的在于提供一種CCP抽道集方法，其中根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)CCP抽道集方法包括根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與 CCP面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度；根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度的深度域速度譜獲得轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比； 根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比計(jì)算輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間段，將反射時(shí)間段內(nèi)接收的地震數(shù)據(jù)映 射到CCP面元中，其中，在映射過(guò)程中將非雙曲時(shí)距關(guān)系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系；生成雙曲 精確速度比CCP道集。其中，在根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度之前，該方法 進(jìn)一步包括計(jì)算炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)。優(yōu)選地，在映射過(guò)程中通過(guò)以下公式將非雙曲時(shí)距關(guān)系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系tc= tl+
VvC ‘其中，t。為輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間，tM為自激自收時(shí)間，2h為炮檢距、Vc為轉(zhuǎn)換 點(diǎn)的縱波速度。其中，在生成雙曲精確速度比CCP道集之前，該方法進(jìn)一步包括使用縱波速度分 析方法分析轉(zhuǎn)換波的等效均方根速度。并且，在使用縱波速度分析方法分析轉(zhuǎn)換波的等效均方根速度之后，該方法進(jìn)一 步包括獲取深度域均方根縱波、橫波速度比譜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CCP抽道集方法，通過(guò)根據(jù)面元交點(diǎn)計(jì)算 轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度，無(wú)需迭代計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置，提高了處理效率和精度。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CCP抽道集方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的觀測(cè)系統(tǒng)示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的三維系統(tǒng)的CCP點(diǎn)示意具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心思想在于，首先計(jì)算根據(jù)炮檢點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)，并根據(jù)該 交點(diǎn)映射反射點(diǎn)深度，并根據(jù)深度域速度譜獲得深度點(diǎn)的速度比，從而用雙平方根方程獲 得輸入道的反射時(shí)間段，直接將一段數(shù)據(jù)映射到CCP面元中，映射過(guò)程中將非雙曲時(shí)距關(guān) 系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系，則后續(xù)的速度分析可用縱波速度分析方法直接分析轉(zhuǎn)換波的等效均方根速度；利用深度域的縱波與轉(zhuǎn)換波的均方根速度換算成均方根速度比，再用精確速 度比抽CCP道集，校正非雙曲，最終精確成像。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本 發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種CCP抽道集方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CCP抽道集方法的流程圖，如圖1所示，該方法包括步驟102，根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度；步驟104，根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度的深度域速度譜獲得轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比；步驟106，根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比計(jì)算輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間段，將反射時(shí)間段內(nèi) 接收的地震數(shù)據(jù)映射到CCP面元中，其中，在映射過(guò)程中將非雙曲時(shí)距關(guān)系校正成雙曲時(shí) 距關(guān)系；
步驟108，生成雙曲精確速度比CCP道集。
下面結(jié)合圖2、圖3詳細(xì)描述上述處理。上述的處理可以具體包括以下7個(gè)步驟，
具體地
步驟1 輸入一道數(shù)據(jù)。
如圖2所示，炮點(diǎn)(source)、檢波點(diǎn)(receiver)的坐標(biāo)分別為S(xs，ys)、
R(xr, L)，它們的中心點(diǎn)為CMP點(diǎn)，轉(zhuǎn)換波的轉(zhuǎn)換點(diǎn)為CP點(diǎn)，其地面投影為C點(diǎn)，炮檢距
為2h，炮點(diǎn)與轉(zhuǎn)換點(diǎn)距離為Xe，檢波點(diǎn)與轉(zhuǎn)換點(diǎn)距離為&，CMP點(diǎn)與C點(diǎn)距離為D。根 2h
據(jù)又=A求取轉(zhuǎn)換點(diǎn)漸近線與炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)連線的交點(diǎn)C距炮點(diǎn)S的距離其中
2h = ^(xr-xs)2+(yr-ys)2 為炮檢距，r = Vs/Vp為橫波、縱波速度比。根據(jù)S(xs，ys) R(xr, yr)、2h、X。求取 C 點(diǎn)坐標(biāo)為C(x。，yc)
步驟2 求取炮檢連線與成像面元的交點(diǎn)。
(1)如圖3所示，求取炮檢連線占據(jù)的Inline、Crossline矩形區(qū)域； Xmax = max (xc, xr)，Xmin = min (xc, xr)，ymax = max (yc, yr)，ymin = min (yc, yr) Inline方向的范圍
Xis — Xmin_Xmin% 厶 X Xie = Xmax-Xmax^ Δ X+Δ X 若 xmax% Δχ = 0, Xie = Xie-Ax Crossline方向的范圍
Yes ^rnin ^rnin ^ 八 ^
y。e ^max ^max ^ Y+ ^ ^
若 ymax% Δγ = 0, yce = yce- Δ y 其中Δχ、Ay分別為Inline線和Crossline線的間距。 (2)計(jì)算C、S連線占據(jù)的Inline線、Crossline線的交點(diǎn)坐標(biāo)，
% Inline方向起始位置
% Inline方向終止位置 % Crossline方向起始位置 % Crossline方向終止位置
5
點(diǎn)，按Inline方向排序。χ :x0, X1, x2, x3, ...，xm, xm+1
xO — Xmin' Xm+1 — Xmax在Xis-Xie范圍內(nèi)檢索，若Xi ^ x&&xi+1 ^ χ+Δχ,Ο ^ i彡m則第i，i+1兩點(diǎn)連線 位于Inline方向χ，χ+Δχ范圍內(nèi)。取yh = max(yi yi+1)，yx = min(yi yi+1)若 Y1 彡 y&&yh ^ y+Δγ,Ο ^ i ^ m 則第 i，i+1兩點(diǎn)連線位于Crossline方向y，y+Ay范圍內(nèi)。(Xi, Yi), (xi+1, yi+1)點(diǎn)連線位于 X，χ+Δ χ、y，y+Δ y 確定的面元內(nèi)。步驟3 根據(jù)炮檢連線與成像面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度。根據(jù)坐標(biāo)位置可以求取各點(diǎn)與炮點(diǎn)的距離記為Xcd，記對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換點(diǎn)的深度為Z。i; 則有
Zci = Xci [(2/2- Xd P -—-Γ ,若求得Zcd深度以上的地層縱波平均速度^ ’可由
ZZZZi \ΛΖ/。, 二 f + f 二 # + # =〔1 + ？ j#求取自激自收時(shí)間 t0i。接著，將的接收的地震信號(hào)置于(Xi，Yi)、(xi+1, yi+1)所在的面元炮檢距 為2h的位置處。
6
與Inline線的交點(diǎn)
/ = 5^l與Inline線共有j_l個(gè)交點(diǎn)，交點(diǎn)坐標(biāo)為 Ui =Xis +/Δχ,1</< j-l 1/,( )
Xr ~Xc
其中，m = j-l用于統(tǒng)計(jì)交點(diǎn)數(shù)。 與Crossline線的交點(diǎn)
ν — y
k= C\y CS % Crossline線共有k_l個(gè)交點(diǎn)，交點(diǎn)坐標(biāo)為 [Xi=Xiy,)
yr-yc
驗(yàn)證交點(diǎn)是否與Inline交點(diǎn)重合，即判斷Δ χ是否為0，若不等時(shí)m++。 (3)交點(diǎn)重新排列，確定所處面元位置。
炮檢連線與Inline線、Crossline線的交點(diǎn)共計(jì)m個(gè)。加上C、S點(diǎn)，共計(jì)m+2個(gè)
權(quán)利要求
一種共轉(zhuǎn)換點(diǎn)CCP抽道集方法，其特征在于，包括根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度；根據(jù)所述轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度的深度域速度譜獲得所述轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比；根據(jù)所述轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比計(jì)算輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間段，將所述反射時(shí)間段內(nèi)接收的地震數(shù)據(jù)映射到CCP面元中，其中，在映射過(guò)程中將非雙曲時(shí)距關(guān)系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系；生成雙曲精確速度比CCP道集。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交 點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度之前，所述方法進(jìn)一步包括計(jì)算炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在映射過(guò)程中通過(guò)以下公式將非雙曲時(shí) 距關(guān)系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系其中，t。為輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間，‘為自激自收時(shí)間，2h為炮檢距、Vc為轉(zhuǎn)換點(diǎn)的 縱波速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在生成雙曲精確速度比CCP道集之前，所 述方法進(jìn)一步包括使用縱波速度分析方法分析轉(zhuǎn)換波的等效均方根速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在使用縱波速度分析方法分析轉(zhuǎn)換波的 等效均方根速度之后，所述方法進(jìn)一步包括獲取深度域均方根縱波、橫波速度比譜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共轉(zhuǎn)換點(diǎn)抽道集方法，該方法包括根據(jù)炮點(diǎn)與檢波點(diǎn)連線與CCP面元的交點(diǎn)計(jì)算轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度；根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)深度的深度域速度譜獲得轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比；根據(jù)轉(zhuǎn)換點(diǎn)的速度比計(jì)算輸入道轉(zhuǎn)換波的反射時(shí)間段，將反射時(shí)間段內(nèi)接收的地震數(shù)據(jù)映射到CCP面元中，其中，在映射過(guò)程中將非雙曲時(shí)距關(guān)系校正成雙曲時(shí)距關(guān)系；生成雙曲精確速度比CCP道集。通過(guò)本發(fā)明，能夠提高處理效率和精度。
文檔編號(hào)G01V1/36GK101963674SQ201010229078
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者王赟, 蘆俊 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所