基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣勘探地震資料處理領(lǐng)域，具體地說是一種基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差 分析校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 單點(diǎn)數(shù)字勘探屬于應(yīng)用初期，由于受到設(shè)備與投資的限制沒有得到大規(guī)模的推 廣。對(duì)于室內(nèi)組合方法不是很多，多數(shù)是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行噪音處理后直接組合，檢索到的道組合 時(shí)差校正方法有：
[0003] 1、譜均衡加無(wú)時(shí)差組合方法是一種地震勘探單個(gè)檢波器記錄道室內(nèi)組合方法。主 要對(duì)多個(gè)單檢波器采集的多個(gè)地震波記錄信號(hào)進(jìn)行頻譜均衡處理；對(duì)經(jīng)過頻譜均衡處理的 多個(gè)地震波記錄信號(hào)進(jìn)行靜態(tài)時(shí)差校正和動(dòng)態(tài)時(shí)差校正，消除所述多個(gè)地震波記錄信號(hào)中 的動(dòng)態(tài)時(shí)差和靜態(tài)時(shí)差；組合疊加消除了動(dòng)態(tài)時(shí)差、靜態(tài)時(shí)差的多個(gè)地震波道記錄信號(hào)，有 效地保護(hù)了反射波的頻寬，提高了反射波的分辨能力。
[0004] 2、基于自適應(yīng)匹配濾波的一致性組合疊加方法。通過構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)道，采用自適應(yīng)匹 配濾波方法對(duì)子波波形和道間時(shí)差同時(shí)進(jìn)行一致性校正，改善了組合疊加的效果。校正后 地震記錄的組合疊加響應(yīng)能夠較好地保持反射波原有的振幅和波形特征。
[0005] 3、一種單點(diǎn)高密度地震的檢波器室內(nèi)組合的靜校正方法。利用折射波的近地表傳 播時(shí)折射時(shí)間和風(fēng)化層地震波的特征，將相鄰檢波點(diǎn)的初至?xí)r差表示為折射波慢度和相對(duì) 靜校時(shí)差的線性函數(shù)，并采用數(shù)值統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算檢波點(diǎn)組合范圍內(nèi)的各檢波器的相對(duì)靜校 時(shí)差。
[0006] 4、一種海上單點(diǎn)采集地震數(shù)據(jù)室內(nèi)動(dòng)態(tài)組合的方法。利用高密度采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過 預(yù)處理后用自適應(yīng)涌浪噪聲壓制法進(jìn)行衰減，用非因果空間預(yù)測(cè)濾波法進(jìn)行隨機(jī)噪聲壓 制，用FX域預(yù)測(cè)擬合壓制線性干擾法去除線性干擾。用相位譜校正動(dòng)態(tài)組合法進(jìn)行相移 時(shí)差校正，動(dòng)態(tài)組合后輸出炮集記錄。該方法針對(duì)海上單檢高密度采集地震數(shù)據(jù)噪音特征， 將自適應(yīng)涌浪噪聲壓制方法、非因果空間預(yù)測(cè)濾波壓制隨機(jī)噪聲方法、FX域預(yù)測(cè)擬合壓 制線性干擾方法與相位譜校正動(dòng)態(tài)組合有效串聯(lián)，使得各種干擾得到有效壓制，反射信號(hào) 能量和連續(xù)性明顯加強(qiáng)，信噪比顯著提高。
[0007] 這些方法具有各自的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)室內(nèi)處理進(jìn)行單道組合的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差 校正方法未見相應(yīng)研究文獻(xiàn)。
[0008] 高密度單點(diǎn)數(shù)字檢波器采集資料，具有單道接收、道間距小、分辨率高、信噪比偏 低的特點(diǎn)。小的道間距接收能夠進(jìn)行室內(nèi)組合處理以增強(qiáng)接收能量提高信噪比。由于需要 組合的地震道間存在時(shí)差，直接組合疊加削弱了有效能量，影響了組合后的地質(zhì)成像效果， 降低了資料的有效頻率，不利于資料的高分辨率成像。為了組合時(shí)地震波的有效成分不被 損失，保證資料的分辨率，在進(jìn)行道組合前需要進(jìn)行時(shí)差的精確計(jì)算并進(jìn)行校正。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，在單點(diǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處 理中通過選取地質(zhì)標(biāo)志層進(jìn)行時(shí)差校正從而保護(hù)有效高頻信息。
[0010] 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案，基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校 正方法，包括以下步驟：
[0011] 通過單點(diǎn)數(shù)字地震方法以及通過采集觀測(cè)系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息 資料，然后輸送至計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)；
[0012] 由計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標(biāo)志層的解釋進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，重點(diǎn)是進(jìn)行 互相關(guān)時(shí)差的定量計(jì)算以及時(shí)差校正與合并；
[0013] 最終得到基于地質(zhì)標(biāo)志層的精度更高的技術(shù)參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構(gòu) 造圖像。
[0014] 所述互相關(guān)時(shí)差的定量計(jì)算結(jié)果，取決于計(jì)算時(shí)窗的位置和時(shí)窗內(nèi)地震數(shù)據(jù)信 噪比高低，地震數(shù)據(jù)信噪比的高低與互相關(guān)時(shí)窗選取的是否合適會(huì)影響互相關(guān)結(jié)果的精確 度；所以在互相關(guān)計(jì)算道間時(shí)差時(shí)，計(jì)算時(shí)窗選擇資料信噪比較高并具有穩(wěn)定的標(biāo)志反射 層位置。
[0015] 在地質(zhì)標(biāo)志層解釋確定的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)250-300ms的時(shí)窗，在這個(gè)時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行互 相關(guān)的計(jì)算處理，得到兩合并道之間存在的時(shí)差；
[0016] 設(shè)xjt)和x2(t)分別為兩相鄰地震道信號(hào)，期望地震記錄為s(t) ,1^(1:)和n2(t) 分別為相互獨(dú)立的均值為〇方差為1的高斯白噪聲，td為延遲時(shí)間，a為衰減系數(shù)，則地震 ：x1(t)=s(t)+n1(t) ；x2(t) =as(t-td)+n2(t)；
[0017] Xl(t)和x2(t)的互相關(guān)函數(shù)為心…（O= 丁 )] = -G).
[0018]由于IMT)I彡Rss(〇);
[0019] 因此,Rss(T)在T-td=0時(shí)為極大值，依次關(guān)系求得td,此時(shí)的、就是地震道x2(t) 的校正時(shí)移量；將地震信號(hào)x2(t)時(shí)移td就實(shí)現(xiàn)了時(shí)移校正；
[0020] 利用互相關(guān)計(jì)算出的時(shí)差，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)差校正處理并進(jìn)行時(shí)差校正后道組合疊 加。
[0021] 所述計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)標(biāo)志層數(shù)據(jù)處理和分析的步驟包括以下：
[0022] 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行近地表處理消除靜校正量；
[0023] 進(jìn)行面波與隨機(jī)噪音的噪音衰減處理，提高了資料信噪比；
[0024] 在資料工區(qū)內(nèi)對(duì)地震剖面進(jìn)行地質(zhì)標(biāo)志層的解釋與標(biāo)定；
[0025] 在時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行兩鄰道間的時(shí)差計(jì)算；
[0026] 在整個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)分別對(duì)相鄰道進(jìn)行間時(shí)差校正；
[0027] 對(duì)時(shí)差校正后數(shù)據(jù)進(jìn)行了速度分析、動(dòng)校正、疊加與偏移成像。
[0028] 所述對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行近地表處理消除靜校正量：將野外測(cè)量采集的地表高程數(shù)據(jù)，對(duì) 單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行地表高程校正處理；采用野外測(cè)量的近地表的低降速帶的厚度、低降速帶內(nèi) 的地層速度，建立近地表模型，利用模型約束層析反演方法，計(jì)算出近地表的校正量，再對(duì) 單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性處理，消除近地表對(duì)時(shí)差計(jì)算產(chǎn)生的影響。模型校正計(jì)算公式：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，包括以下步驟： 通過單點(diǎn)數(shù)字地震方法以及通過采集觀測(cè)系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息資料， 然后輸送至計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)； 由計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標(biāo)志層的解釋進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，重點(diǎn)是進(jìn)行互相 關(guān)時(shí)差的定量計(jì)算以及時(shí)差校正與合并； 最終得到基于地質(zhì)標(biāo)志層的精度更高的技術(shù)參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構(gòu)造圖 像。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述互 相關(guān)時(shí)差的定量計(jì)算結(jié)果，取決于計(jì)算時(shí)窗的位置和時(shí)窗內(nèi)地震數(shù)據(jù)信噪比高低，地震數(shù) 據(jù)信噪比的高低與互相關(guān)時(shí)窗選取的是否合適會(huì)影響互相關(guān)結(jié)果的精確度；所以在互相關(guān) 計(jì)算道間時(shí)差時(shí)，計(jì)算時(shí)窗選擇資料信噪比較高并具有穩(wěn)定的標(biāo)志反射層位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，在地質(zhì) 標(biāo)志層解釋確定的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)250-300ms的時(shí)窗，在這個(gè)時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行互相關(guān)的計(jì)算處理， 得到兩合并道之間存在的時(shí)差； 設(shè)Xl (t)和x2 (t)分別為兩相鄰地震道信號(hào)，期望地震記錄為s(t)，ni (t)和n2 (t)分 別為相互獨(dú)立的均值為〇方差為1的高斯白噪聲，td為延遲時(shí)間，a為衰減系數(shù)，則地震信 ：x1(t)=s(t)+n1(t) ；x2(t) =as(t-td)+n2(t)； Xi(t)和x2(t)的互相關(guān)函數(shù)為A,、(T ) =EOi(〇AP+T)] =cx/("(t-G). 由于 |RSS(T)| 彡Rss(0); 因此，Rss(t)在T-td=0時(shí)為極大值，依次關(guān)系求得td，此時(shí)的td就是地震道x2(t)的 校正時(shí)移量；將地震信號(hào)x2 (t)時(shí)移td就實(shí)現(xiàn)了時(shí)移校正； 利用互相關(guān)計(jì)算出的時(shí)差，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)差校正處理并進(jìn)行時(shí)差校正后道組合疊加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述計(jì) 算機(jī)處理系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)標(biāo)志層數(shù)據(jù)處理和分析的步驟包括以下： 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行近地表處理消除靜校正量； 進(jìn)行面波與隨機(jī)噪音的噪音衰減處理，提高了資料信噪比； 在資料工區(qū)內(nèi)對(duì)地震剖面進(jìn)行地質(zhì)標(biāo)志層的解釋與標(biāo)定； 在時(shí)窗內(nèi)進(jìn)行兩鄰道間的時(shí)差計(jì)算； 在整個(gè)數(shù)據(jù)內(nèi)分別對(duì)相鄰道進(jìn)行間時(shí)差校正； 對(duì)時(shí)差校正后數(shù)據(jù)進(jìn)行了速度分析、動(dòng)校正、疊加與偏移成像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述對(duì) 數(shù)據(jù)進(jìn)行近地表處理消除靜校正量：將野外測(cè)量采集的地表高程數(shù)據(jù)，對(duì)單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行地 表高程校正處理；采用野外測(cè)量的近地表的低降速帶的厚度、低降速帶內(nèi)的地層速度，建立 近地表模型，利用模型約束層析反演方法，計(jì)算出近地表的校正量，再對(duì)單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行一致 性處理，消除近地表對(duì)時(shí)差計(jì)算產(chǎn)生的影響。模型校正計(jì)算公式：
利用地表高程E、基準(zhǔn)面高程D、低降速層厚度Z、低降速層速度Vw和基巖速度Vb計(jì)算 出校正量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述進(jìn) 行面波與隨機(jī)噪音的噪音衰減處理：需要進(jìn)行2方面的處理：a、對(duì)低頻面波進(jìn)行區(qū)域?yàn)V波 衰減處理消除面波的影響；根據(jù)面波的物理模型建立面波差分方程，通過域和t-x域的 交叉預(yù)測(cè)誤差模擬濾波，實(shí)現(xiàn)消除低頻面波噪音的目的；b、采用三維有效信號(hào)加強(qiáng)處理消 除隨機(jī)噪音的影響；該方法是應(yīng)用一個(gè)頻率平面的預(yù)測(cè)誤差韋納濾波；該濾波假設(shè)可預(yù)測(cè) 的能量為有效信號(hào)，剩余能量為隨機(jī)噪音；用相關(guān)方法對(duì)輸入進(jìn)行計(jì)算，確定產(chǎn)生用于預(yù)測(cè) 輸出的韋納濾波，然后將濾波用于處理的數(shù)據(jù)，當(dāng)完成頻率平面的每一個(gè)窗口的濾波后，窗 口進(jìn)行重疊，通過反付氏變換回到時(shí)間域輸出；實(shí)現(xiàn)對(duì)地震數(shù)據(jù)的隨機(jī)噪音有效衰減。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述地 質(zhì)標(biāo)志層確定：依據(jù)研究區(qū)域地震構(gòu)造地層解釋資料，分析出較淺層的地質(zhì)標(biāo)志地層，對(duì)應(yīng) 地震疊加剖面確定地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)間及層位走向趨勢(shì)，以便計(jì)算時(shí)窗的設(shè)計(jì)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，其特征在于，所述設(shè) 計(jì)計(jì)算時(shí)窗：以地震剖面地質(zhì)標(biāo)志層的同相軸時(shí)間，確定為時(shí)窗的中心位置，設(shè)計(jì)一個(gè)將地 質(zhì)標(biāo)志層包含在內(nèi)的250-300ms時(shí)窗，定為計(jì)算時(shí)差的時(shí)窗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于地質(zhì)標(biāo)志層的時(shí)差分析校正方法，包括以下步驟：通過單點(diǎn)數(shù)字地震方法以及通過采集觀測(cè)系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息資料，然后輸送至計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)；由計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標(biāo)志層的解釋進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，重點(diǎn)是確定地質(zhì)標(biāo)志層，并進(jìn)行互相關(guān)時(shí)差的定量計(jì)算以及時(shí)差校正與合并；最終得到基于地質(zhì)標(biāo)志層的精度更高的技術(shù)參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構(gòu)造圖像。本方法能夠考慮單點(diǎn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的頻帶寬以及信噪比相對(duì)低的特點(diǎn)，在計(jì)算道間時(shí)差時(shí)考慮資料的主要地質(zhì)標(biāo)志層位和資料的信噪比。計(jì)算時(shí)差能夠更好地反應(yīng)出數(shù)據(jù)道的整體時(shí)差，從而更有利于改善組合后的疊加精度與分辨能力。
【IPC分類】G01V1-36
【公開號(hào)】CN104570116
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310520070
【發(fā)明人】郭樹祥, 梁鴻賢, 李建明, 孔省吾, 劉媛, 畢麗飛
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司物探研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月29日