專利名稱：一種模型約束動(dòng)靜校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地震勘探資料處理方法。
常規(guī)石油地震勘探資料處理是建立在地下各向同性水平層狀介質(zhì)基礎(chǔ)上的，有效反射同相軸呈雙曲線性，這種假設(shè)嚴(yán)格意義上講是不存在的。當(dāng)實(shí)際地質(zhì)條件與該假設(shè)基本相近時(shí)常規(guī)處理可以成像。但是在地下地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，實(shí)際地質(zhì)情況與該假設(shè)相差甚遠(yuǎn)，有效反射同相軸的非雙曲線性嚴(yán)重，加之地表復(fù)雜條件(如相對(duì)高差較大、低降速帶變化劇烈等)及各種干擾波的影響，常規(guī)處理很難良好成像。地震勘探資料處理中最基本與最關(guān)鍵的技術(shù)之一是靜校正和動(dòng)校正處理。針對(duì)復(fù)雜地表?xiàng)l件下低信噪比的地震資料，應(yīng)用國(guó)內(nèi)現(xiàn)有各種靜校正方法(包括國(guó)外引進(jìn)處理系統(tǒng)中的靜校正方法)，雖然取得了一定的效果，但精度不夠，許多地區(qū)達(dá)不到預(yù)想目的。目前，基于反射波的自動(dòng)剩余靜校正技術(shù)，這種方法本身只能求取高頻的小的靜校正量，還且還必須用優(yōu)勢(shì)頻帶(信噪比大于2)，在信噪比小于二分之一時(shí)， 自動(dòng)剩余靜校正失效。近年來(lái)發(fā)展的利用信噪比較高的初至折射波的靜校正技術(shù)，如延遲時(shí)法、ABC法、擴(kuò)展廣義互換法(EGRM)，廣義線性反演(GLI)等，理論上講這些方法都能獲得包括高低頻在內(nèi)的所有靜校正量，在復(fù)雜地表區(qū)的實(shí)際應(yīng)用中也能各顯優(yōu)勢(shì)，但均不能盡如人意。在山地條件，由于沒(méi)有穩(wěn)定折射層時(shí)，其優(yōu)勢(shì)則無(wú)法顯現(xiàn)。CDP疊加中也存在著靜校正問(wèn)題，并且由于波傳播過(guò)程中穿過(guò)地層時(shí)速度的變化，造成的非雙曲線現(xiàn)象是隨深度和時(shí)間變化的，因此，研究和發(fā)展時(shí)變空變的校正技術(shù)，已成為當(dāng)前校正技術(shù)的一種發(fā)展趨勢(shì)。
本發(fā)明是一種可空變、時(shí)變，基于地質(zhì)解釋和模型的同時(shí)進(jìn)行共反射點(diǎn)/共反射面元道集的時(shí)變、空變校正，將因射線畸變引起的非雙曲線反射同相軸校平，實(shí)現(xiàn)道集的無(wú)時(shí)差同相迭加的模型約束動(dòng)靜校正方法。
本發(fā)明是以動(dòng)校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集為基礎(chǔ)，以有效反射的層位解釋模型為約束，以相似性為判別標(biāo)準(zhǔn)的一種模型約束校正技術(shù)，其步驟為(1)在CDP/CRP疊加剖面上拾取有效反射的層位解釋模型，以模型中對(duì)應(yīng)的疊加道作為各道集的標(biāo)準(zhǔn)模型道。
(2)由于CDP/CRP是來(lái)自地下同一點(diǎn)的反射，盡管射線路徑不同，但有效反射信息具有較高的相似性(相似系數(shù)大于0.5)，而其它信息(如噪聲)與有效反射信息之間的相似性較低(相似系數(shù)小于0.3)。因此，為篩選有效信號(hào)，剔除噪聲，以相似性為判別標(biāo)準(zhǔn)。其數(shù)學(xué)模型為φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關(guān)函數(shù)；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關(guān)運(yùn)算時(shí)的離散點(diǎn)序號(hào)，N為兩個(gè)波形相關(guān)運(yùn)算的點(diǎn)數(shù)，τ為時(shí)移，τ取值為0，1，2，3，4，……Ｔ；T為最大時(shí)移點(diǎn)數(shù)，k為常數(shù)，以采樣間隔為單位，其取值為估計(jì)的最大可能剩余校正值，Δt為采樣間隔。則所求校正量為Δτ＝τM-kΔt，它是模型約束校正所得的最終校正量，這個(gè)值對(duì)CDP/CRP道集中的每一道而言，沿時(shí)間方向是隨樣點(diǎn)所屬的層位不同而變化。
(3)對(duì)不同的有效反射層位沿層選擇不同的校正時(shí)窗，將模型道與道集中各道沿時(shí)窗滑動(dòng)對(duì)比，優(yōu)選，通過(guò)相關(guān)計(jì)算道集中各道與模型道的相關(guān)系數(shù)和校正量，并施加在共反射點(diǎn)/共反射面元道集的有效反射層位上，對(duì)道集中各道在該時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行剩余時(shí)差校正，確保有效反射信息的無(wú)時(shí)差同相疊加。
(4)剖面上回加原始記錄，保證波場(chǎng)的完整性，輸出校正后的道集記錄和疊加剖面。即輸出結(jié)果＝最終處理結(jié)果×a％+原始數(shù)據(jù)×b％，a與b是混波系數(shù)，a+b＝100，a、b的值域是0-100。
本發(fā)明約束校正是在CDP道集中進(jìn)行的，因此不受1/2主周期的限制，可確保同相軸不竄相位，從而解決復(fù)雜地質(zhì)條件下動(dòng)靜校正不準(zhǔn)，CDP道集彎曲的問(wèn)題，以及疊前深度偏移中，由于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，橫向速度變化劇烈，偏移速度不準(zhǔn)所造成的CRP道集同相軸不能拉平，影響成像效果的問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)共反射點(diǎn)/共反射面元道集的同相疊加，增強(qiáng)有效信息，從而使復(fù)雜地區(qū)地震資料能夠成像。
本發(fā)明可較好地解決因射線畸變引起的非雙曲線反射同相軸成像問(wèn)題，為復(fù)雜地區(qū)的地震資料成像提供了一個(gè)技術(shù)工具。把模型約束思想和地質(zhì)解釋統(tǒng)一起來(lái)應(yīng)用于地震資料的疊前處理中，對(duì)CDP/CRP道集進(jìn)行校正，以實(shí)現(xiàn)有效反射的無(wú)時(shí)差同相疊加，改善成像效果。
本發(fā)明可時(shí)變、空變、多域處理；可適用于用于疊前、疊后以及深度/時(shí)間偏移中，適用性強(qiáng)，應(yīng)用效果顯著，可以有效地解決復(fù)雜地表與復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造地區(qū)的地震勘探資料反射空白區(qū)多，地下構(gòu)造難以成像的問(wèn)題。
本發(fā)明


如下圖1地震測(cè)線原始CDP疊加道集圖；圖2原始CDP道集疊加剖面圖；圖3道集校正最大時(shí)移量分析圖；圖4根據(jù)最大校正量建立的初始層位約束模型圖；圖5初始校正處理效果剖面圖；圖6校正處理道集對(duì)比圖；圖7修改的層位約束模型圖；圖8修改層位約束模型校正處理效果剖面圖；圖9修改層位約束模型校正處理道集圖；圖10再次修改的層位約束模型圖；圖11再次修改層位約束模型校正處理效果剖面圖；圖12再次修改層位約束模型校正處理道集對(duì)比圖。
本發(fā)明實(shí)施例如下應(yīng)用常規(guī)的方法取得并記錄地震數(shù)據(jù)，以動(dòng)校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集為基礎(chǔ)，以有效反射的層位解釋模型為約束，以相似性為判別標(biāo)準(zhǔn)。
(1)共反射點(diǎn)/共反射面元道集疊加。
地震測(cè)線原始CDP疊加道集的(圖1)，通過(guò)道集分析，校正量最大的有效反射層位于900毫秒以下。將原始CDP道集疊加得到地震剖面(圖2)。
(2)建立約束模型。
通過(guò)道集校正最大時(shí)移量分析，道集需要校正的最大時(shí)移量等于300毫秒(圖3)，建立初始層位約束模型圖(圖4)，用圖中參數(shù)面板所示的參數(shù)做校正處理，所使用的參數(shù)分別為計(jì)算模型道時(shí)窗上限(Layer Up-offset)1000毫秒；計(jì)算模型道時(shí)窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計(jì)算模型道時(shí)沿層的平滑道數(shù)(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關(guān)分析時(shí)窗長(zhǎng)度(Analysis interval)2000毫秒；最大時(shí)移量(Max shift time)300毫秒；相關(guān)系數(shù)門(mén)檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)0％；最小切除時(shí)間(Muting min time)0毫秒；最大切除時(shí)間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
(3)根據(jù)約束模型建立標(biāo)準(zhǔn)模型道即以模型中對(duì)應(yīng)的疊加道作為各道集的標(biāo)準(zhǔn)模型道。
(4)計(jì)算各道與模型道的相關(guān)系數(shù)與校正時(shí)間量將模型道與CDP或CRP道集中各道沿時(shí)窗滑動(dòng)對(duì)比，計(jì)算各道與模型道的相關(guān)系數(shù)與校正時(shí)間量。
計(jì)算相關(guān)系數(shù)所用的計(jì)算公式為φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關(guān)函數(shù)；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關(guān)運(yùn)算時(shí)的離散點(diǎn)序號(hào)，N為兩個(gè)波形相關(guān)運(yùn)算的點(diǎn)數(shù)，τ為時(shí)移，τ取值為0，1，2，3，4，……T；T為最大時(shí)移點(diǎn)數(shù)，k為常數(shù)，以采樣間隔為單位，其取值為估計(jì)的最大可能剩余校正值，Δt為采樣間隔。則所求校正量為Δτ＝τM-kΔt，它是模型約束校正所得的最終校正量，這個(gè)值對(duì)CDP/CRP道集中的每一道而言，沿時(shí)間方向是隨樣點(diǎn)所屬的層位不同而變化。
(5)按不同的層位段、時(shí)間段對(duì)道集作時(shí)差校正，層與層之間的校正時(shí)差不同，但互不影響。
(6)道集疊加。
經(jīng)初始校正處理后得到地震剖面(圖5)。
(7)與原始剖面對(duì)比，檢查約束模型是否合適，如果不合適，返回第2步調(diào)整約束模型，重復(fù)上述步驟。以下步驟為兩次修改約束模型的實(shí)施過(guò)程。
經(jīng)處理校正的主要層位成像較好，但影響了上覆地層的有效反射成像。通過(guò)校正處理道集的對(duì)比分析，主要校正層位已被校平(圖6)。據(jù)此，對(duì)層位約束模型進(jìn)行修改(圖7)，用時(shí)間分隔線將不同構(gòu)造形態(tài)的有效反射層位模型分隔開(kāi)來(lái)，使校正的層位互相不受影響。對(duì)新加的層位用圖中參數(shù)面板所示的參數(shù)做校正處理，所使用的參數(shù)分別為計(jì)算模型道時(shí)窗上限(Layer Up-offset)700毫秒；計(jì)算模型道時(shí)窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計(jì)算模型道時(shí)沿層的平滑道數(shù)(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關(guān)分析時(shí)窗長(zhǎng)度(Analysis interval)1700毫秒；最大時(shí)移量(Max shift time)120毫秒；相關(guān)系數(shù)門(mén)檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)5％；最小切除時(shí)間(Muting min time)0毫秒；最大切除時(shí)間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
經(jīng)修改模型校正處理后得到地震剖面(圖8)，與校正后的道集分析(圖9)可以看到經(jīng)修改模型處理后主要有效反射層位成像較好，但淺層的有效反射成像還需改進(jìn)。因此，再次修改的層位約束模型圖(圖10)，增加淺層約束模型，舊層位沿用老的處理參數(shù)，對(duì)新加的層位用圖中參數(shù)面板所示的參數(shù)做校正處理，具體使用的參數(shù)分別為計(jì)算模型道時(shí)窗上限(Layer Up-offset)600毫秒；計(jì)算模型道時(shí)窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計(jì)算模型道時(shí)沿層的平滑道數(shù)(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關(guān)分析時(shí)窗長(zhǎng)度(Analysis interval)1600毫秒；最大時(shí)移量(Max shift time)80毫秒；相關(guān)系數(shù)門(mén)檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)10％；最小切除時(shí)間(Muting min time)0毫秒；最大切除時(shí)間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
經(jīng)再次修改模型校正處理后得到地震剖面(圖11)，淺中深層均得到比較滿意的效果。校正道集分析(圖12)也獲得明顯效果。
(8)剖面上回加原始記錄按上述10％回加百分比輸出最終校正后的道集記錄和疊加剖面。
權(quán)利要求
1.一種模型約束動(dòng)靜校正方法，對(duì)用常規(guī)方法采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，其特征在于處理步驟包括(1)共反射點(diǎn)/共反射面元道集疊加；(2)建立約束模型；(3)根據(jù)約束模型建立標(biāo)準(zhǔn)模型道；(4)將模型道與道集中各道沿時(shí)窗滑動(dòng)對(duì)比，計(jì)算各道與模型道的相關(guān)系數(shù)，公式如下φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關(guān)函數(shù)；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關(guān)運(yùn)算時(shí)的離散點(diǎn)序號(hào)，N為兩個(gè)波形相關(guān)運(yùn)算的點(diǎn)數(shù)，τ為時(shí)移，T為最大時(shí)移點(diǎn)數(shù)，k為常數(shù)，Δt為采樣間隔，并計(jì)算時(shí)間校正量Δτ＝τM－kΔt；(5)按不同的層位段、時(shí)間段對(duì)道集作時(shí)差校正；(6)道集疊加；(7)與原始剖面對(duì)比，檢查約束模型是否合適，當(dāng)不合適時(shí)返回第2步調(diào)整約束模型，重復(fù)上述步驟；(8)剖面上回加原始記錄，輸出校正后的道集記錄和疊加剖面。
2.如權(quán)利要求1所述的一種地震數(shù)據(jù)處理的模型約束動(dòng)靜校正方法，其特征在于所述的道集是動(dòng)校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集。
3如權(quán)利要求1所述的一種地震數(shù)據(jù)處理的模型約束動(dòng)靜校正方法，其特征在于所述的輸出校正后的道集記錄＝最終處理結(jié)果×a％+原始數(shù)據(jù)×b％，其中a和b的值域?yàn)?～100，a+b＝100。
全文摘要
一種地震數(shù)據(jù)處理的模型約束動(dòng)靜校正方法,包括:共反射點(diǎn)/共反射面元道集疊加;建立約束模型;根據(jù)約束模型建立標(biāo)準(zhǔn)模型道;將模型道與道集中各道沿時(shí)窗滑動(dòng)對(duì)比,計(jì)算各道與模型道的相關(guān)系數(shù),按不同的層位段、時(shí)間段對(duì)道集作時(shí)差校正;道集疊加;與原始剖面對(duì)比;回加原始記錄,輸出校正道集記錄和剖面。本發(fā)明可時(shí)變、空變、多域處理,用于疊前、疊后以及深度/時(shí)間偏移中,適用性強(qiáng),可以有效地解決復(fù)雜地表與復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)的地震勘探資料反射空白區(qū)多,地下構(gòu)造難以成像的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G06F17/00GK1338640SQ0111991
公開(kāi)日2002年3月6日 申請(qǐng)日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者劉全新, 梁秀文, 鄧央, 蔡鳳翔, 楊午揚(yáng), 強(qiáng)方青, 趙永義, 曹戈俊 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司