專利名稱：確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地震勘探技術(shù)，尤其涉及確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法和裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)換波地震勘探開始于二十世紀(jì)八十年代。從那時起，國內(nèi)外的地球物理學(xué)家投入了很多精力來試圖建立一個標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換波處理流程。與縱波地震數(shù)據(jù)處理不同的是，直到目前為止，也沒有一個公認(rèn)的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)處理流程，這主要是因為轉(zhuǎn)換波傳播路徑的非對稱性所致。轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)處理中的一個難題是轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的正常時差校正。只有先求取層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波的疊加速度，才能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)正常時差校正、疊加與偏移成像等數(shù)據(jù)處理工作。轉(zhuǎn)換波是下行的地震縱波在地下地層界面發(fā)生反射、由入射的下行地震縱波轉(zhuǎn)換成的出射的上行地震橫波。在轉(zhuǎn)換波地震勘探中，下行波為地震縱波，上行波為地震橫波，因為在同一介質(zhì)中，縱波和橫波的傳播速度不同，因此即使在水平層狀介質(zhì)中，下行地震縱波和上行地震橫波的傳播路徑也不對稱。由于轉(zhuǎn)換波傳播路徑的非對稱性，導(dǎo)致描述轉(zhuǎn)換波的反射旅行時間的時距曲線方程也表現(xiàn)為非雙曲形式，因此適用于地震縱波數(shù)據(jù)的雙曲形式的正常時差校正方法不再適用于轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題而提出的。本發(fā)明提供了一種新的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法。本發(fā)明的發(fā)明人提出通過利用兩個控制參數(shù)來描述層狀各向同性介質(zhì)中轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，據(jù)此對轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)進(jìn)行雙參數(shù)掃描，可以獲得轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)疊加速度模型，用于轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的正常時差校正處理。在本發(fā)明的一個方面中，提出了一種確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，該方法包括以下步驟:步驟A:獲取所述研究區(qū)域的縱波疊加速度；步驟B:根據(jù)所述縱波疊加速度確定所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍，根據(jù)所述目標(biāo)地層的深度和所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍，并確定縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍；步驟C:將所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍、所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍、以及所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍分別離散采樣為M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，其中，M、N和K為自然數(shù)；步驟D:從所述研究區(qū)域的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)中提取近炮檢距和中炮檢距的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，并抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集；步驟E:對于所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集執(zhí)行以下步驟:步驟El:利用所述M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、所述N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和所述K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，計算該漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，并將該漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間前后2L+1個采樣點的數(shù)據(jù)采樣值疊加后求平方并累加求和，以得到該漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù)；步驟E2:對應(yīng)轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的每個取值，確定所得到的掃描計算能量數(shù)據(jù){Em,n,Jm=L..^n=L..,中的極大值的位置，提取該極大值的位置處所對應(yīng)的取值作為所述轉(zhuǎn)換波疊加速度以及所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。在本發(fā)明的另一個方面中，提出了一種確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，該裝置包括:存儲部，該存儲部存儲研究區(qū)域的縱波疊加速度以及轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)；取值范圍確定部，該取值范圍確定部根據(jù)所述存儲部中存儲的所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍，根據(jù)目標(biāo)地層的深度和所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍，并且確定縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍；離散部，該離散部將由所述取值范圍確定部確定的所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍、所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍、以及所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取 值范圍分別離散采樣為M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，其中，Μ、N和K為自然數(shù)；漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部，該漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部從所述存儲部中存儲的研究區(qū)域的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)中提取近炮檢距和中炮檢距的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，并抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集；掃描部，該掃描部利用所述M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、所述N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和所述K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，計算由所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部抽取的所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集的各個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，并將所述每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的各個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間前后2L+1個采樣點的數(shù)據(jù)采樣值疊加后求平方并累加求和，以得到所述每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù)，其中，所述掃描部確定所得到的掃描計算能量數(shù)據(jù)中的極大值的位置，提取該極大值的位置處所對應(yīng)的取值作為所述轉(zhuǎn)換波疊加速度以及所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。根據(jù)本發(fā)明，采用兩個控制參數(shù)來描述層狀各向同性介質(zhì)中轉(zhuǎn)換波反射旅行時間以進(jìn)行轉(zhuǎn)換波疊加速度分析，同時考慮了非對稱路徑對轉(zhuǎn)換波反射旅行時間的影響，對近偏移距、中等偏移距轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)漸近共轉(zhuǎn)換點(ACCP)道集進(jìn)行雙參數(shù)掃描，對掃描結(jié)果進(jìn)行分析能夠得到準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換波疊加速度模型。本發(fā)明對于油氣勘探中轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)處理具有十分重要的應(yīng)用價值。


圖1示出了本發(fā)明第一實施方式的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法的流程圖；圖2示出了理論合成五層水平層狀介質(zhì)的轉(zhuǎn)換波道集；圖3示出了近炮檢距和中炮檢距范圍的理論合成五層水平層狀介質(zhì)的轉(zhuǎn)換波道集;圖4示出了對第一 層Tc0=800ms的轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)掃描結(jié)果；圖5示出了對第二層Tc0=1426ms的轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)掃描結(jié)果；圖6示出了對第三層Tc0=1954ms的轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)掃描結(jié)果；圖7示出了對第四層Tc0=2431ms的轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)掃描結(jié)果；圖8示出了對第五層Tc0=2875ms的轉(zhuǎn)換波雙參數(shù)掃描結(jié)果；圖9示出了本發(fā)明第二實施方式的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置的框圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。發(fā)明人通過包含(ν ，Y is。)的雙參數(shù)模型來對層狀各向同性介質(zhì)中轉(zhuǎn)換波的反射波旅行時間進(jìn)行量化描述如下:
權(quán)利要求
1.一種確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，該方法包括以下步驟: 步驟A:獲取所述研究區(qū)域的縱波疊加速度； 步驟B:根據(jù)所述縱波疊加速度確定所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍，根據(jù)目標(biāo)地層的深度和所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍，并確定縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍； 步驟C:將所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍、所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍、以及所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍分別離散采樣為M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，其中，M、N和K為自然數(shù)； 步驟D:從所述研究區(qū)域的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)中提取近炮檢距和中炮檢距的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，并抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集； 步驟E:對于所述研究區(qū)域的所有漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集執(zhí)行以下步驟: 步驟El:利用所述M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、所述N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和所述K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，計算該漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，并將該漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間前后2L+1個采樣點的數(shù)據(jù)采樣值疊加后求平方并累加求和，以得到該漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù)； 步驟E2:對應(yīng)轉(zhuǎn)換波垂 直雙程反射傳播時間的每個取值，確定所得到的掃描計算能量數(shù)據(jù)中的極大值的位置，提取該極大值的位置處所對應(yīng)的取值作為所述轉(zhuǎn)換波疊加速度以及所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，其中，所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍為:(vp2/3) ( vc2 ( vp2 其中，Vc2為轉(zhuǎn)換波疊加速度；vp2為縱波疊加速度， 其中，所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍為: 2z4z 其中，tc0為轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間；z為研究區(qū)域的目標(biāo)地層的深度， 其中，所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍為:I ^ Y iso ^ 4 其中，Y iso為縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，其中，在所述步驟C中，根據(jù)下式計算L的值: L= (0.5 X Twavwlet) /dt 其中，Twavwlrt為所述研究區(qū)域的轉(zhuǎn)換波地震資料中地震子波延續(xù)時間長度；dt為地震采集記錄的離散采樣時間間隔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，其中，在所述步驟D中，根據(jù)下式抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集:
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法，其中，在所述步驟El中，根據(jù)下式計算漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間:
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法,其中,根據(jù)下式得到一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù):
7.一種確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，該裝置包括: 存儲部，該存儲部存儲研究區(qū)域的縱波疊加速度以及轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)； 取值范圍確定部，該取值范圍確定部根據(jù)所述存儲部中存儲的所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍，根據(jù)目標(biāo)地層的深度和所述縱波疊加速度確定轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍，并且確定縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍； 離散部，該離散部將由所述取值范圍確定部確定的所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍、所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍、以及所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍分別離散采樣為M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，其中，Μ、N和K為自然數(shù)； 漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部，該漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部從所述存儲部中存儲的研究區(qū)域的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)中提取近炮檢距和中炮檢距的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，并抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集； 掃描部，該掃描部利用所述M個轉(zhuǎn)換波疊加速度值、所述N個縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比值和所述K個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間值，計算由所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部抽取的所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集的各個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，并將所述每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的各個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間前后2L+1個采樣點的數(shù)據(jù)采樣值疊加后求平方并累加求和，以得到所述每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù)， 其中，所述掃描部確定所得到的每一個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間取值所對應(yīng)的掃描計算能量數(shù)據(jù)中的極大值的位置，提取該極大值的位置處所對應(yīng)的取值作為對應(yīng)轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間取值處的所述轉(zhuǎn)換波疊加速度以及所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，其中，所述轉(zhuǎn)換波疊加速度的取值范圍為: (vp2/3) ≤ vc2 ≤ vp2 其中，Vc2為轉(zhuǎn)換波疊加速度；vp2為縱波疊加速度， 其中，所述轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的取值范圍為: 2zAz 其中，tc0為轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間；z為研究區(qū)域的目標(biāo)地層的深度， 其中，所述縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍為:1≤ Y iso ≤ 4 其中，Y iso為縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，其中，所述離散部根據(jù)下式計算L的值: L= (0.5 X Twavwlet) /dt 其中，Twavwlrt為所述研究區(qū)域的地震子波延續(xù)時間長度；dt為地震采集記錄的離散采樣時間間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，其中，所述漸近共轉(zhuǎn)換點道集抽取部根據(jù)下式抽取所提取的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸近共轉(zhuǎn)換點道集:
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，其中，所述掃描部根據(jù)下式計算漸近共轉(zhuǎn)換點道集中的每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間:
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的裝置，其中，所述掃描部根據(jù)下式得到漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù):
全文摘要
本發(fā)明提供了確定層狀各向同性介質(zhì)轉(zhuǎn)換波疊加速度的方法和裝置，該方法包括確定目標(biāo)地層的深度；獲取研究區(qū)域的縱波疊加速度；確定轉(zhuǎn)換波疊加速度、轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間、縱波疊加速度和轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比的取值范圍；分別對這些取值范圍進(jìn)行離散采樣；從轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)中提取近、中炮檢距的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，并抽取研究區(qū)域轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的所有漸近共轉(zhuǎn)換點道集；對于每一個漸近共轉(zhuǎn)換點道集利用上述經(jīng)離散采樣的值，計算該漸近共轉(zhuǎn)換點道集中每一個地震道的轉(zhuǎn)換波反射旅行時間，并得到該漸近共轉(zhuǎn)換點道集的掃描計算能量數(shù)據(jù)；對應(yīng)于每個轉(zhuǎn)換波垂直雙程反射傳播時間的離散采樣值，確定掃描計算能量數(shù)據(jù)中的極大值的位置，提取該極大值的位置處所對應(yīng)的轉(zhuǎn)換波疊加速度、縱波疊加速度與轉(zhuǎn)換波疊加速度的平方比。
文檔編號G01V1/28GK103116182SQ20121057249
公開日2013年5月22日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者李向陽, 陳雙全 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油大學(xué)(北京)