基于vsp初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法。所述方法包括以下步驟：首先分離出VSP數(shù)據(jù)中的下行波，再在VSP數(shù)據(jù)的下行波中自動(dòng)拾取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間，并獲得每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間對應(yīng)的振幅，形成一個(gè)數(shù)據(jù)序列；采用指數(shù)曲線擬合所述數(shù)據(jù)序列，并采用非線性的反演方法求出所述指數(shù)曲線的指數(shù)x；將地面地震數(shù)據(jù)地震道的各樣點(diǎn)的振幅分別乘以各樣點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間值的x次冪，以對地面地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間函數(shù)增益并實(shí)現(xiàn)振幅的補(bǔ)償。根據(jù)本發(fā)明，能夠有效補(bǔ)償?shù)孛娴卣饠?shù)據(jù)的深層能量，實(shí)現(xiàn)地震數(shù)據(jù)的真振幅恢復(fù)，有助于提高含油氣儲層的預(yù)測精度。
【專利說明】基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石油勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地講，涉及一種地震數(shù)據(jù)的振幅補(bǔ)償或恢 復(fù)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著油氣勘探的逐漸深入，針對復(fù)雜巖性油氣藏以及隱蔽油氣藏的投入逐漸加 大，因此對地震勘探精度的要求越來越高。地震波在介質(zhì)中傳播時(shí)，波的能量由于質(zhì)點(diǎn)間的 相互作用而轉(zhuǎn)換成熱能，從而導(dǎo)致地震波的振幅不斷衰減。介質(zhì)對地震波的吸收大致與波 的傳播時(shí)間成正比，在地震波的記錄剖面上，反射波從淺到中、深層的主頻振幅變低，分辨 率也隨之降低。因此在地面地震數(shù)據(jù)處理中，必須通過某種方法對這部分衰減的振幅進(jìn)行 一定的補(bǔ)償。
[0003] 對于地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償?shù)奶幚恚Ｒ?guī)的方法有單道振幅均衡、球面擴(kuò)散補(bǔ)償、 地表一致性振幅補(bǔ)償及剩余振幅補(bǔ)償?shù)?，但是上述方法的?yīng)用效果均不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的之一在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的 一個(gè)或多個(gè)問題。例如，本發(fā)明的目的之一在于提供一種能夠更好地實(shí)現(xiàn)對地面地震數(shù)據(jù) 進(jìn)行真振幅的補(bǔ)償與恢復(fù)的方法。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償 方法。所述方法包括以下步驟：A、分離出VSP數(shù)據(jù)中的下行波，并在VSP數(shù)據(jù)的下行波中拾 取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間，并獲得每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間對應(yīng)的振幅，形成一個(gè)數(shù)據(jù)序 列；B、采用指數(shù)曲線擬合所述數(shù)據(jù)序列，并采用非線性的反演方法求出所述指數(shù)曲線的指 數(shù)X ;C、將地面地震數(shù)據(jù)地震道的各樣點(diǎn)的振幅分別乘以所述各樣點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間值的X次 冪，以對地面地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間函數(shù)增益并實(shí)現(xiàn)振幅補(bǔ)償。
[0006] 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法的一個(gè)實(shí)施 例，所述步驟A包括：
[0007] A1、讀入零偏移距VSP數(shù)據(jù)；A2、分離所述零偏移距VSP數(shù)據(jù)的上行波和下行波； A3、根據(jù)每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的井深和給定的下形波的直達(dá)波速度求出每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的 時(shí)間；A4、將所述每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的時(shí)間向下移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后與所述每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的 時(shí)間之間構(gòu)成時(shí)窗；A5、在每道VSP數(shù)據(jù)的時(shí)窗內(nèi)統(tǒng)計(jì)最大振幅；A6、求取每道VSP數(shù)據(jù)的 初至?xí)r間，并從經(jīng)所述步驟A2處理后的VSP數(shù)據(jù)的下行波中提取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間 所對應(yīng)的振幅其中，某一道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間所對應(yīng)的振幅、與該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間 相鄰且位于該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間之前的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對應(yīng)的振幅以及與該道VSP數(shù)據(jù)初 至?xí)r間相鄰且位于該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間之后的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對應(yīng)的振幅之和大于所述 最大振幅除以修正系數(shù)所得的值；其中i為VSP數(shù)據(jù)的道順序號，1 < i < N且i為正整數(shù)， N為零偏移距VSP數(shù)據(jù)最大的道數(shù)。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法的一個(gè)實(shí)施例，所述 步驟A2包括：對所述零偏移距VSP數(shù)據(jù)作二維傅里葉變換以將時(shí)-空域的數(shù)據(jù)變換到頻 率-波數(shù)域中，對變換后的圖形作濾波處理，以使上行波衰減，然后再將變換后的數(shù)據(jù)作二 維傅里葉變換以將頻率-波數(shù)域的數(shù)據(jù)變換回時(shí)-空域中。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法的一個(gè)實(shí)施例，所述步 驟B包括：
[0010] B1、利用隨機(jī)函數(shù)在指數(shù)X的取值范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)值Xj，1彡j彡m，且j為正 整數(shù)，得到指數(shù)數(shù)據(jù)組{Xi，X2，…，x m}，其中，所述指數(shù)X的取值范圍為[1，3];
[0011] B2、進(jìn)行第一次迭代以求取最優(yōu)指數(shù)X，包括下述步驟：
[0012] B21、從所述步驟B1所產(chǎn)生的指數(shù)數(shù)據(jù)組{XpX2，…，XJ任意選取一個(gè)值X」并根 據(jù)下面的公式（1)計(jì)算得到每一道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間對應(yīng)的計(jì)算振幅值V :
[0013] (fi)x = A/ (1)
[0014] B22、建立目標(biāo)函數(shù)，并根據(jù)所述步驟B21計(jì)算得到的A/和從VSP數(shù)據(jù)中拾取的 每道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間對應(yīng)的振幅值\計(jì)算Ej :
[0015]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包括以 下步驟： A、 分離出VSP數(shù)據(jù)中的下行波，并在VSP數(shù)據(jù)的下行波中拾取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r 間，并獲得每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間對應(yīng)的振幅，形成一個(gè)數(shù)據(jù)序列； B、 采用指數(shù)曲線擬合所述數(shù)據(jù)序列，并采用非線性的反演方法求出所述指數(shù)曲線的指 數(shù)X ; C、 將地面地震數(shù)據(jù)地震道的各樣點(diǎn)的振幅分別乘以所述各樣點(diǎn)對應(yīng)的時(shí)間值的X次 冪，以對地面地震數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間函數(shù)增益并實(shí)現(xiàn)振幅補(bǔ)償。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法，其特征在于， 所述步驟A包括： A1、讀入零偏移距VSP數(shù)據(jù)； A2、分離所述零偏移距VSP數(shù)據(jù)的上行波和下行波； A3、根據(jù)每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的井深和給定的下形波的直達(dá)波速度求出每道VSP數(shù)據(jù)對 應(yīng)的時(shí)間； A4、將所述每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的時(shí)間向下移動(dòng)預(yù)定時(shí)間后與所述每道VSP數(shù)據(jù)對應(yīng)的 時(shí)間之間構(gòu)成時(shí)窗； A5、在每道VSP數(shù)據(jù)的時(shí)窗內(nèi)統(tǒng)計(jì)最大振幅； A6、求取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間，并從經(jīng)所述步驟A2處理后的VSP數(shù)據(jù)的下行波中 提取每道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間所對應(yīng)的振幅化，其中，某一道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間所對應(yīng)的振 幅、與該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間相鄰且位于該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間之前的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)所對應(yīng) 的振幅以及與該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間相鄰且位于該道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間之后的兩個(gè)時(shí)間點(diǎn) 所對應(yīng)的振幅之和大于所述最大振幅除以修正系數(shù)所得的值； 其中i為VSP數(shù)據(jù)的道順序號，1 < i < N且i為正整數(shù)，N為零偏移距VSP數(shù)據(jù)最大 的道數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法，其特征在于， 所述步驟A2包括： 對所述零偏移距VSP數(shù)據(jù)作二維傅里葉變換以將時(shí)-空域的數(shù)據(jù)變換到頻率-波數(shù)域 中，對變換后的圖形作濾波處理，以使上行波衰減，然后再將變換后的數(shù)據(jù)作二維傅里葉變 換以將頻率-波數(shù)域的數(shù)據(jù)變換回時(shí)-空域中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VSP初至波的地面地震數(shù)據(jù)振幅補(bǔ)償方法，其特征在于， 所述步驟B包括： B1、利用隨機(jī)函數(shù)在指數(shù)X的取值范圍內(nèi)隨機(jī)產(chǎn)生m個(gè)值X」，1彡j彡m，且j為正整數(shù)， 得到指數(shù)數(shù)據(jù)組{Xi，X2，…，XJ，其中，所述指數(shù)X的取值范圍為[1，3]; B2、進(jìn)行第一次迭代以求取最優(yōu)指數(shù)X，包括下述步驟： B21、從所述步驟B1所產(chǎn)生的指數(shù)數(shù)據(jù)組{XpX2，…，XJ任意選取一個(gè)值&并根據(jù)下 面的公式（1)計(jì)算得到每一道VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間對應(yīng)的計(jì)算振幅值V : (fi)x = A/ (1) B22、建立目標(biāo)函數(shù)，并根據(jù)所述步驟B21計(jì)算得到的V和從VSP數(shù)據(jù)中拾取的每道 VSP數(shù)據(jù)初至?xí)r間對應(yīng)的振幅值A(chǔ)i計(jì)算Ej : (2) 在公式（1)和（2)中，&為第i道VSP數(shù)據(jù)的初至?xí)r間，i為VSP數(shù)據(jù)的道順序號， 1 < i < N且i為正整數(shù)，N為零偏移距VSP數(shù)據(jù)最大的道數(shù)； B23、按照所述步驟B21和B22,計(jì)算得到步驟B1所產(chǎn)生的m個(gè)&所對應(yīng)地m個(gè)&，并找 出m個(gè)&中的最小值Emin所對應(yīng)的指數(shù)Xbest和m個(gè)&中的最大值E max所對應(yīng)的指數(shù)XWOTSt ; B24、當(dāng)所述中的最小值Emin小于預(yù)定誤差精度ε時(shí)，將指數(shù)Xbest作為最優(yōu)指 數(shù)X，否則，繼續(xù)下一次的迭代； B3、進(jìn)行第τ次迭代，τ彡2且為正整數(shù)，以求取最優(yōu)指數(shù)X，包括以下步驟： Β31、將所述步驟Β1隨機(jī)產(chǎn)生的m個(gè)值&按照下面的公式（3)計(jì)算得到新的指數(shù)數(shù)據(jù) X，：
(3) m 在公式（3)中，Σ"，1 -0. 5 ^ a, ^ 1. 5 ； 爿 ， B32、將X'代入所述公式（1)和（2)中，若計(jì)算得到的E值小于所述中的最大 值，則將用X'替代所述指數(shù)數(shù)據(jù)組{Xi，X2，…，XJ中的XWOTSt，形成新的指數(shù)數(shù)據(jù)組； B33、以所述新的指數(shù)數(shù)據(jù)組為基準(zhǔn)，按照所述步驟B21?B23重新計(jì)算得到最小值 Emin'、最大值E_ 、指數(shù)Xbest'和指數(shù)XWOTSt'; B34、若Emin' < ε，將指數(shù)Xbest'作為最優(yōu)指數(shù)X，否則，繼續(xù)下一次的迭代。
【文檔編號】G01V1/28GK104090299SQ201410337200
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】曹中林, 何光明, 吳戰(zhàn)培, 陳愛萍, 陳丹, 熊晶璇, 王瓏 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司