基于avo特征的剩余振幅補償方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了基于AVO特征的剩余振幅補償方法，包括疊前CRP道集，計算參數(shù)；在滑動時窗計算每個時窗內(nèi)的振幅值；計算CRP道集內(nèi)（2j+1）道信號的時變振幅衰減曲線；給一定道間隔增量判斷是否在偏移距范圍內(nèi)，如果是，則重復(fù)進(jìn)行步驟（c），如果不是則進(jìn)行下一步驟（e）；計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅；求取偏移距對應(yīng)入射角及相應(yīng)的振幅值；利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V；重新確定偏移距與振幅的關(guān)系，補償修正目標(biāo)道。本發(fā)明對重塑的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除擬合，獲得較精確的真振幅有效信號，這樣就保證了滿足疊前數(shù)據(jù)振幅隨炮檢距變化的關(guān)系，為后續(xù)的疊前AVO屬性提取，AVO反演奠定良好的基礎(chǔ)。
【專利說明】基于AVO特征的剩余振幅補償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地震信號的處理方法，具體是指基于AVO特征的剩余振幅補償方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]近年來，巖性油氣藏勘探的地位越來越重要，地震資料處理不但要求很高的成像精度，而且對保幅處理精度的要求也越來越高。同時，地震資料儲層預(yù)測技術(shù)，尤其是疊前屬性技術(shù)和疊前反演技術(shù)得到長足的發(fā)展，對CRP道集的優(yōu)化處理日益受到重視。人們普遍認(rèn)識到CRP道集的信噪比、子波一致性、入射角范圍及道集不平和遠(yuǎn)道動校正拉伸畸變等問題，對疊前反演效果有很大的影響，需要對CRP道集做針對性的優(yōu)化處理。常規(guī)的CRP道集優(yōu)化處理的目的比較寬泛，技術(shù)手段主要針對信噪比、分辨率等資料品質(zhì)的改善方面，而對于保真度，如道集的動力學(xué)信息一振幅、頻率、相位補償探討不夠，寬角度的探討更是少見。針對目前的道集優(yōu)化處理特征，我們提出了對道集保真度的優(yōu)化處理手段。
[0003]保真度是指經(jīng)數(shù)字處理后的地震剖面或數(shù)據(jù)體與地下實際地質(zhì)情況的吻合程度，提高保真度就是提高這種吻合程度的一切努力或嘗試。主要包括以下內(nèi)容:
(I)正演模擬過程中的模型設(shè)計。獲取給定地質(zhì)模型的地震響應(yīng)的過程就是正演過程，其間地質(zhì)模型的設(shè)計就涉及保真度的問題，提高這方面的保真度，應(yīng)該盡量多的搜集各種相關(guān)資料，綜合分析后設(shè)計出與實際地質(zhì)情況相一致的正演模型。
[0004](2)地震剖面與地質(zhì)剖面的一致性。這是地震資料處理人員所追求的目標(biāo)，常規(guī)處理中的動、靜校正，水平疊加，偏移等就是追求兩者完全一致的努力和嘗試。
[0005](3)地震波動力學(xué)特征的保真度。地震波動力學(xué)特征包括振幅、頻率、相位、波形、極化特點、吸收衰減特性等。準(zhǔn)確反演上述特征參數(shù)對儲層橫向預(yù)測、油藏特征描述等大有益處。真振幅恢復(fù)、地震屬性分析等都應(yīng)考慮其保真度。
[0006]地表一致性振幅補償是信號保真處理的重要環(huán)節(jié)，目前經(jīng)常采用的方法主要有道均衡法、均方根振幅統(tǒng)計法、子波能量統(tǒng)計法及譜分解地表異常法等。上述方法都不同程度地受隨機噪音的影響。當(dāng)隨機噪音在剖面上不均勻分布時，會產(chǎn)生很大誤差，有可能破壞真正的振幅信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供基于AVO特征的剩余振幅補償方法，解決目前的補償方法不同程度存在的受隨機噪音的影響而不準(zhǔn)確的問題，達(dá)到準(zhǔn)確補償振幅的目的。
[0008]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
基于AVO特征的剩余振幅補償方法，包括以下步驟:
(a)疊前CRP道集，計算參數(shù)；
(b)在滑動時窗計算每個時窗內(nèi)的振幅值；
(c)計算CRP道集內(nèi)(2j+l)道信號的時變振幅衰減曲線；
(d)給一定道間隔增量判斷是否在偏移距范圍內(nèi)，如果是，則重復(fù)進(jìn)行步驟(C)，如果不是則進(jìn)行下一步驟(e);
Ce)計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅；
Cf)將步驟(e)得到的道集振幅與補償目標(biāo)道的振幅進(jìn)行計算，利用均方根速度公式，求取偏移距對應(yīng)入射角及相應(yīng)的振幅值；
(g)將步驟(f)得到的結(jié)果進(jìn)行計算并比較結(jié)果:如果剔除道的百分比小于設(shè)定值，則保留誤差小的振幅數(shù)據(jù)，并利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ;如果剔除道的百分比不小于設(shè)定值，則利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ;
(h)根據(jù)步驟(g)得到的擬合求系數(shù)R、W、V，重新確定偏移距與振幅的關(guān)系，補償修正目標(biāo)道。
[0009]一般情況下，相鄰地震數(shù)據(jù)道的振幅或能量是基本相同或相近的，針對疊前CRP道集，計算自適應(yīng)的時空變剩余振幅補償曲線，并利用時空變剩余振幅補償曲線對疊前CRP道集進(jìn)行時空變的剩余振幅補償，但是補償過程未引入隨振幅變化的相對關(guān)系，而本發(fā)明采用AVO技術(shù)，是一項利用振幅隨炮檢距變化特征分析和識別巖性及油氣藏的地震勘探技術(shù)，包含反射系數(shù)描述質(zhì)點位移的方程，最經(jīng)典的是Zoeppritz方程,完整的Zoeppritz方程形式非常復(fù)雜，物理意義不明確，很難直接分析介質(zhì)參數(shù)對振幅系數(shù)的影響，為了進(jìn)一步反映不同彈性參數(shù)與反射系數(shù)之間的內(nèi)在關(guān)系，分別從不同的角度對Zoeppritz方程進(jìn)行了詳細(xì)的討論和簡化，提出了不同假設(shè)條件下的縱、橫波反射振幅的近似表達(dá)式。本發(fā)明首先根據(jù)相鄰地震數(shù)據(jù)道的振幅是基本相同或相近的原則，每隔一定道增量計算自適應(yīng)的時空變剩余振幅補償曲線，將相鄰曲線間插值得到重塑的道集振幅信號；由于道間插值未引入隨振幅變化的相對關(guān)系，需要再根據(jù)Shuey方程，對重塑的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除擬合，獲得較精確的真振幅有效信號，這樣就保證了滿足疊前數(shù)據(jù)振幅隨炮檢距變化的關(guān)系，為后續(xù)的疊前AVO屬性提取，AVO反演奠定良好的基礎(chǔ)。
[0010]所述步驟(b)在滑動時窗計算每個時窗內(nèi)的振幅值是指:假設(shè)道集內(nèi)有N道地震信號，計算以第i道為中心，左右相鄰j道共計(2j+l)道，在時窗tu-td內(nèi)的振幅值；具體過程如下:
(bl)統(tǒng)計時窗內(nèi)(2j+l)道信號的波峰和波谷總數(shù)和對應(yīng)的振幅極值，即波谷區(qū)絕對
值；
(b2)對振幅極值進(jìn)行排序；
(b3)利用線性擬合法或中值計算法計算代表該時窗的振幅值。
[0011]本發(fā)明步驟中振幅極值排序，如圖2中時窗內(nèi)即陰影部分共有\(zhòng)個極值振幅值，對這些值進(jìn)行從小到大進(jìn)行排序，一般呈圖3中曲線c分布；一般較小的極值和較大的極值更具有隨機性或偶然性，因此在計算時窗內(nèi)振幅值時，將它們排除在外；
線性擬合法中如圖3所示:已知點(nl、Al)、(n2、A2)，那么np點對應(yīng)的振幅值A(chǔ)p可以求解:
斜率:dip = (A2-A1)/ (n2-nl)
Ap = dip* (np-nl) + Al
Ap就代表了該時窗的極值振幅值；
中值計算法:如圖4所示，排除較小的極值和較大的極值，取nl-n2段對應(yīng)的極值振幅，求算術(shù)平均值，就得到代表該時窗的平均振幅值A(chǔ)p。[0012] 所述步驟(c)計算CRP道集內(nèi)(2j+l)道信號的時變振幅衰減曲線包括以下步驟: (Cl)給定計算時變振幅衰減曲線的起始時間、結(jié)束時間及時窗長度，采用滑動時窗法
計算每個時窗的極值振幅值或平均振幅值；
(c2)根據(jù)每個時窗的極值振幅值或平均振幅值進(jìn)行插值、平滑處理，計算出每個時間采樣點的極值振幅值或平均振幅值，從而得到時變振幅衰減曲線。
[0013]相鄰地震數(shù)據(jù)道的振幅是基本相同或相近的，但從淺層到深層振幅是有差異性的，因此采用時窗處理方式可保證在一定時間范圍內(nèi)時窗統(tǒng)計的振幅是基本相近的，同時滑動時窗能夠兼顧時間方向的振幅變化，得到的時變振幅衰減曲線更符合真實的縱向振幅相對變化特征。
[0014](e)計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅是這樣的:在偏移距方向，每隔一定道增量計算一條時變振幅衰減曲線，相鄰曲線間通過插值就可以得到每道的時變振幅衰減曲線。計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，利用多道統(tǒng)計特征，能夠基本保持多道間的相對變化，從而保證空間隨偏移距的相對振幅變化關(guān)系。
[0015]所述步驟(g)中最小二乘擬合求系數(shù)的步驟如下:
(gl)根據(jù)以下公式描述的振幅隨偏移距變化滿足拋物線的規(guī)律^^及 + fc + fV、已知的反射系數(shù)項y和X，用最小二乘逐點進(jìn)行AVO拋物線擬合，
(g2)加入剔除擬合方法，求得拋物線的系數(shù)R、W、V值，
(g3)根據(jù)求得的拋物線系數(shù)以及已知的X值再代步驟(gl)中重新求得新的地震信號y值，并根據(jù)用戶需求將近道、遠(yuǎn)端能量弱的道進(jìn)行補償或者進(jìn)行近道多次波的剔除。
[0016]疊前地震數(shù)據(jù)有效信號滿足拋物線的特征規(guī)律，剔除擬合法不受動校正速度誤差的影響；因此將道集振幅描述成拋物線的標(biāo)準(zhǔn)形式，同時引入剔除擬合法，可以優(yōu)先剔除地震數(shù)據(jù)中的噪聲等干擾信號，得到真振幅變化基線。
[0017]所述步驟(g2)中的剔除擬合方法包括以下步驟:
(g21)優(yōu)先剔除小炮檢距處的大誤差點子，若炮檢距X處的誤差ex，則加權(quán)誤差為:EX=W.xex 9
權(quán)系數(shù) Wx 為 1=1+Aejrp [-B (x/xmax)]
其中:A及B為兩個正的常數(shù)；
(g22)利用中值或均值計算各道誤差:先求取所有道的均值，然后計算各道的振幅與均值之差ex，并把差值當(dāng)作誤差ex，重新帶入步驟(g21)計算，得到加權(quán)后的誤差盡。這樣做等于在水平疊加基礎(chǔ)上剔除強干擾值或強多次波，可以避免在逐步擬合基礎(chǔ)上再剔除而導(dǎo)致的異常振幅，同時采用圍繞均值的剔除方法，一次性剔除，可以提高效率。
[0018]所述步驟(g)中，剔除道的百分比設(shè)定值為20%。
[0019]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
I本發(fā)明基于AVO特征的剩余振幅補償方法，根據(jù)相鄰地震數(shù)據(jù)道的振幅是基本相同或相近的原則，每隔一定道增量計算自適應(yīng)的時空變剩余振幅補償曲線，將相鄰曲線間插值得到重塑的道集振幅信號；由于道間插值未引入隨振幅變化的相對關(guān)系，需要再根據(jù)Shuey方程，對重塑的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除擬合，獲得較精確的真振幅有效信號，這樣就保證了滿足疊前數(shù)據(jù)振幅隨炮檢距變化的關(guān)系，為后續(xù)的疊前AVO屬性提取，AVO反演奠定良好的基礎(chǔ)；2本發(fā)明基于AVO特征的剩余振幅補償方法，是假設(shè)疊前地震數(shù)據(jù)有效信號在各個地震道上滿足簡化的佐普里茲三項式方程，不滿足該方程的地震信號被認(rèn)為是噪聲而被衰減，簡化的佐普里茲三項式方程嚴(yán)格遵循了振幅隨炮檢距變化的關(guān)系，因此補償后的數(shù)據(jù)保持了各地震道的相對振幅關(guān)系，具有較高的保真度，可為疊前AVO屬性的提取、AVO反演提供良好的條件；
3本發(fā)明基于AVO特征的剩余振幅補償方法，盡可能地保持了振幅隨炮檢距變化的關(guān)系，能夠為疊前AVO屬 性，AVO反演提供良好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為CRP道集記錄-時窗定義圖；
圖3為線性擬合法求時窗振幅值的曲線圖；
圖4為中值計算法求時窗振幅值的曲線圖；。
【具體實施方式】
[0021]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
[0022]如圖1至圖4所示，本發(fā)明基于AVO特征的剩余振幅補償方法，包括以下步驟: (a)疊前CRP道集，計算參數(shù)；
(bl)統(tǒng)計時窗內(nèi)(2j+l)道信號的波峰和波谷總數(shù)和對應(yīng)的振幅極值，即波谷區(qū)絕對
值；
(b2)對振幅極值進(jìn)行排序；
(b3)利用線性擬合法或中值計算法計算代表該時窗的振幅值。
[0023]本發(fā)明步驟中振幅極值排序，如圖2中時窗內(nèi)即陰影部分共有\(zhòng)個極值振幅值，對這些值進(jìn)行從小到大進(jìn)行排序，一般呈圖3中曲線c分布；一般較小的極值和較大的極值更具有隨機性或偶然性，因此在計算時窗內(nèi)振幅值時，將它們排除在外；
線性擬合法中如圖3所示:已知點(nl、Al)、(n2、A2)，那么np點對應(yīng)的振幅值A(chǔ)p可以求解:
斜率:dip = (A2-A1)/ (n2-nl)
Ap = dip* (np-nl) + Al
Ap就代表了該時窗的極值振幅值；
中值計算法:如圖4所示，排除較小的極值和較大的極值，取nl-n2段對應(yīng)的極值振幅，求算術(shù)平均值，就得到代表該時窗的平均振幅值A(chǔ)p ；
(Cl)給定計算時變振幅衰減曲線的起始時間、結(jié)束時間及時窗長度，采用滑動時窗法計算每個時窗的極值振幅值或平均振幅值；
(c2)根據(jù)每個時窗的極值振幅值或平均振幅值進(jìn)行插值、平滑處理，計算出每個時間采樣點的極值振幅值或平均振幅值，從而得到時變振幅衰減曲線；
(d)給一定道間隔增量判斷是否在偏移距范圍內(nèi)，如果是，則重復(fù)進(jìn)行步驟(C)，如果不是則進(jìn)行下一步驟(e);
(e)計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅，在偏移距方向，每隔一定道增量計算一條時變振幅衰減曲線，相鄰曲線間通過插值就可以得到每道的時變振幅衰減曲線；
(f)將步驟(e)得到的道集振幅與補償目標(biāo)道的振幅進(jìn)行計算，利用均方根速度公式，求取偏移距對應(yīng)入射角及相應(yīng)的振幅值；
(g)將步驟(f)得到的結(jié)果進(jìn)行計算并比較結(jié)果:如果剔除道的百分比小于設(shè)定值，則保留誤差小的振幅數(shù)據(jù)，并利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ;如果剔除道的百分比不小于設(shè)定值，則利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ;設(shè)定值設(shè)置為20%，也可以設(shè)置為50% ;范圍為10%-80% ;這是由于如果剔除道百分比過小就不起作用，與簡單的多項式擬合一樣。而剔除百分比過大，剩下的道數(shù)太少，擬合的振幅值也會不準(zhǔn)。(gl)根據(jù)以下公式描述的振幅隨偏
移距變化滿足拋物線的規(guī)律R + Wx + Vx2、已知的反射系數(shù)項y和X，用最小二乘逐點進(jìn)
行AVO拋物線擬合，
(g21)優(yōu)先剔除小炮檢距處的大誤差點子，若炮檢距X處的誤差ex，則加權(quán)誤差為:EX=W.xex 9
權(quán)系數(shù) Wx 為 1=1+Aejrp [-B (x/xmax)]
其中:A及B為兩個正的常數(shù)；
(g22)利用中值或均值計算各道誤差:先求取所有道的均值，然后計算各道的振幅與均值之差ex，并把差值當(dāng)作誤差ex，重新帶入步驟(g21)計算，得到加權(quán)后的誤差盡；
(g3)根據(jù)求得的拋物線系數(shù)以及已知的X值再代步驟(gl)中重新求得新的地震信號y值，并根據(jù)用戶需求將近道、遠(yuǎn)端能量弱的道進(jìn)行補償或者進(jìn)行近道多次波的剔除；
(h)根據(jù)步驟(g)得到的擬合求系數(shù)R、W、V，重新確定偏移距與振幅的關(guān)系，補償修正目標(biāo)道。
[0024] 以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于包括以下步驟: (a)疊前CRP道集，計算參數(shù)； (b)在滑動時窗計算每個時窗內(nèi)的振幅值； (c)計算CRP道集內(nèi)(2j+l)道信號的時變振幅衰減曲線； (d)給一定道間隔增量判斷是否在偏移距范圍內(nèi)，如果是，則重復(fù)進(jìn)行步驟(C)，如果不是則進(jìn)行下一步驟(e); Ce)計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅； Cf)將步驟(e)得到的道集振幅與補償目標(biāo)道的振幅進(jìn)行計算，利用均方根速度公式，求取偏移距對應(yīng)入射角及相應(yīng)的振幅值； (g)將步驟(f)得到的結(jié)果進(jìn)行計算并比較結(jié)果:如果剔除道的百分比小于設(shè)定值，則保留誤差小的振幅數(shù)據(jù)，并利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ;如果剔除道的百分比不小于設(shè)定值，則利用最小二乘擬合求系數(shù)R、W、V ; (h)根據(jù)步驟(g)得到的擬合求系數(shù)R、W、V，重新確定偏移距與振幅的關(guān)系，補償修正目標(biāo)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于，所述步驟(b)在滑動時窗計算每個時窗內(nèi)的振幅值是指:假設(shè)道集內(nèi)有N道地震信號，計算以第i道為中心，左右相鄰j道共計(2 j+1)道，在時窗tu-td內(nèi)的振幅值；具體過程如下: (bl)統(tǒng)計時窗內(nèi)(2j+l)道信號的波峰和波谷總數(shù)和對應(yīng)的振幅極值，即波谷取絕對值； (b2)對振幅極值進(jìn)行排序； (b3)利用線性擬合法或中值計算法計算代表該時窗的振幅值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于，所述步驟(c)計算CRP道集內(nèi)(2j+l)道信號的時變振幅衰減曲線包括以下步驟: (Cl)給定計算時變振幅衰減曲線的起始時間、結(jié)束時間及時窗長度，采用滑動時窗法計算每個時窗的極值振幅值或平均振幅值； (c2)根據(jù)每個時窗的極值振幅值或平均振幅值進(jìn)行插值、平滑處理，計算出每個時間采樣點的極值振幅值或平均振幅值，從而得到時變振幅衰減曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于，(e)計算不同偏移距時空變振幅衰減曲線，得到處理后的道集振幅步驟在于:在偏移距方向，每隔一定道增量計算一條時變振幅衰減曲線，相鄰曲線間通過插值就可以得到每道的時變振幅衰減曲線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于，所述步驟(g)中最小二乘擬合求系數(shù)的步驟如下: (gl)根據(jù)以下公式描述的振幅隨偏移距變化滿足拋物線的規(guī)律 + + 、已知的反射系數(shù)項y和x,用最小二乘逐點進(jìn)行AVO拋物線擬合， (g2)加入剔除擬合方法，求得拋物線的系數(shù)R、W、V值， (g3)根據(jù)求得的拋物線系數(shù)以及已知的X值再代步驟(gl)中重新求得新的地震信號y值，并根據(jù)用戶需求將近道、遠(yuǎn)端能量弱的道進(jìn)行補償或者進(jìn)行近道多次波的剔除。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于，所述步驟(g2)中的剔除擬合方法包括以下步驟: (g21)優(yōu)先剔除小炮檢距處的大誤差點子，若炮檢距X處的誤差ex，則加權(quán)誤差為:EX=W.xex 9
權(quán)系數(shù) Wx 為 1=1+Aejrp [-B (x/xmax)] 其中:A及B為兩個正的常數(shù)； (g22)利用中值或均值計算各道誤差:先求取所有道的均值，然后計算各道的振幅與均值之差ex，并把差值當(dāng)作誤差ex，重新帶入步驟(g21)計算，得到加權(quán)后的誤差盡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的基于AVO特征的剩余振幅補償方法，其特征在于:所述步驟(g)中，剔除道的百分比設(shè)定值為20%。
【文檔編號】G01V1/36GK103954998SQ201410194584
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月9日
【發(fā)明者】劉力輝 申請人:成都晶石石油科技有限公司