利用瞬時屬性進行地震數(shù)據(jù)初至及同相軸拾取的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及地震勘探技術，屬于地震勘探的數(shù)據(jù)處理領域，具體是利用瞬時屬性進行地震數(shù)據(jù)初至及同相軸拾取的方法。
【背景技術】
[0002]在地震勘探中，波場最早到達的時間為初至時間，在地面單炮記錄中一般為直達波或淺層高速折射的到達時間，在VSP勘探中為下行波的到達時間，在被動地震監(jiān)測數(shù)據(jù)中是直達波的到達時間，該時間的準確拾取對于利用初至求取靜校正量及VSP的地層速度求取至關重要。
[0003]目前在地震波初至及其它同相軸拾取方面有很多方法，初至拾取一般采用能量比法、神經(jīng)網(wǎng)絡法，其它同相軸拾取經(jīng)常采用互相關法等，這些技術在很多軟件中得到了應用，但這些方法均存在不同程度的局限性，其拾取精度和效率也不盡相同。當信噪比偏低時，拾取精度明顯降低，有時不得不采用手工拾取的辦法，當拾取可控震源數(shù)據(jù)時，能量比法也很難準確拾取初至。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于提供一種確保拾取時窗范圍的準確，穩(wěn)定性好、抗噪能力強，算法簡單的利用瞬時屬性進行地震數(shù)據(jù)初至及同相軸拾取的方法。
[0005]本發(fā)明具體步驟包括:
[0006]I)通過地面或井下檢波器接收，采集單分量或三分量地震數(shù)據(jù)；
[0007]2)拾取初至時根據(jù)地震數(shù)據(jù)的觀測方式和最大/最小地層速度，計算出可能的最小/最大地震波到達時間，做為限定計算時窗起止范圍；
[0008]如地層速度范圍是1000-2000米/秒，炮檢距為2000米，可以得到初至拾取的計算起止范圍是1_2秒；
[0009]如沒有速度等先驗信息，則以地震數(shù)據(jù)記錄的最小/最大時間作為計算時窗起止范圍；拾取同相軸時可根據(jù)層位的最小/最大TO時間給定計算時窗起止范圍；
[0010]3)對上述計算起止時窗范圍內(nèi)數(shù)據(jù)進行希爾伯特變換，將地震數(shù)據(jù)變換為復數(shù)道，求取其瞬時振幅、瞬時頻率和瞬時相位；
[0011]4)對于初至拾取，在瞬時振幅道上拾取振幅最大值，所對應時間作為拾取范圍的時間下限；在瞬時振幅道上求取每個樣點之前η個點和之后η個點的平均振幅的比值，并將比值最大值所對應時間作為拾取范圍的上限；
[0012]所述的η是進行振幅比時需要疊加的相鄰樣點數(shù)，取一個主周期所對應的樣點數(shù)；
[0013]對于同相軸拾取，可直接追蹤瞬時振幅道上振幅最大值所對應時間作為拾取范圍的時間下限，前面相鄰的最小值作為拾取范圍的時間上限；
[0014]5)在步驟4)的上、下限之間，在瞬時相位道上拾取常相位值Θ ；
[0015]6)拾取初至時可拾取起跳時間(非可控源相關數(shù)據(jù))或同相軸極值(可控源相關數(shù)據(jù))，拾取地震同相軸時可根據(jù)標定結果拾取波峰或波谷，求得拾取初至起跳時間值和常相位值Θ對應的時間值之差dt;
[0016]7)選擇m道重復求取上述時差dt，將求取時差dt平均值作為系統(tǒng)時移量At;
[0017]所述的m是統(tǒng)計系統(tǒng)時移量所用的道數(shù)，大于3 ;數(shù)據(jù)信噪比越低，道數(shù)應越大。
[0018]8)對所有地震數(shù)據(jù)道在拾取范圍內(nèi)、在瞬時相位道上按步驟5)的常相位值Θ，完成拾取后對所有拾取時間值減去步驟7)求取的系統(tǒng)時移量△ t得到所有道的最終拾取值。
[0019]本發(fā)明具有如下特點:
[0020](I)利用瞬時振幅屬性確定拾取時窗的上、下限，確保拾取時窗范圍的準確。
[0021](2)利用瞬時相位屬性進行拾取，確保拾取的穩(wěn)定性，提高拾取的抗噪能力。
[0022](3)算法簡單，計算效率高。
【附圖說明】
[0023]圖1地面單炮記錄的瞬時振幅屬性記錄；
[0024]圖2地面單炮記錄的瞬時振幅前后時窗比屬性記錄；
[0025]圖3地面單炮記錄的瞬時相位屬性記錄；
[0026]圖4地面單炮記錄及拾取初至繪圖；
[0027]圖5地面單炮記錄及拾取初至放大繪圖；
[0028]圖6地面微震監(jiān)測記錄的瞬時振幅屬性記錄；
[0029]圖7地面微震監(jiān)測記錄的瞬時振幅前后時窗比屬性記錄；
[0030]圖8地面微震監(jiān)測記錄的瞬時相位屬性記錄；
[0031]圖9地面微震監(jiān)測記錄及拾取初至顯示；
[0032]圖10地面微震監(jiān)測記錄及拾取初至局部放大顯示。
【具體實施方式】
[0033]本發(fā)明利用瞬時屬性進行地震數(shù)據(jù)初至及同相軸拾取的方法有效地利用了地震波初至或同相軸主要信息在橫向上的相似性，利用希爾波特變換得到的瞬時相位屬性反映了主要頻率成分的相位屬性，具有較強的抗噪性。
[0034]本發(fā)明具體實施時首先根據(jù)要拾取初至或其它同相軸的時間分布范圍，給出計算時窗起止值；然后在計算時窗內(nèi)進行希爾伯特變換，將地震資料變換為復數(shù)道，再求取其瞬時振幅、瞬時頻率、瞬時相位等屬性；在瞬時振幅屬性道上拾取振幅最大值作為拾取范圍的時間下限；在瞬時振幅屬性道上，求取每個樣點之前η個點和之后η個點的平均振幅的比值，并搜索其最大值作為拾取范圍的上限；在前面定義的拾取范圍上、下限之間，在瞬時相位道上拾取某一常相位值Θ ;手工拾取初至起跳時間(非可控源相關數(shù)據(jù))或同相軸極值(可控源相關數(shù)據(jù))，求得手工拾取時間值和前面拾取的常相位對應時間值之時差dt并選擇m道重復求取后取平均值作為系統(tǒng)時移量At ;對所有輸入道在定義的拾取范圍內(nèi)在瞬時相位屬性記錄上追蹤給定的常相位值Θ，完成拾取后對所有拾取值減去系統(tǒng)時移量At,得到所有道的最終拾取值。
[0035]本發(fā)明既可以應用于初至拾取，也可應用于同相軸的追蹤和解釋。下面通過兩個實例進行詳述。
[0036]本發(fā)明進行了實驗作業(yè)，采集了一條地震測線，單炮初至拾取后得到了較準確的初至，說明了方法的可行性和實用性。具體實現(xiàn)步驟詳述如下:
[0037](I)野外采用爆炸源激發(fā)，井深40米，藥量4公斤，三分量檢波器雙邊接收，道距10米，炮距40米，完成地震數(shù)據(jù)采集；
[0038](2)輸入Z分量炮集，定義計算時窗為0-500毫秒；
[0039](3)對上述計算起止