專利名稱：一種高精度的深度域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探技術(shù)，具體是一種在反射波地震勘探中不降低 成像質(zhì)量前提下的高精度的深度域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法。
背景技術(shù)：
在反射波地震勘探中，通過在地面炸藥震源、可控震源或者重錘震源震 源激發(fā)得到來自于地下地質(zhì)體的反射信息(地震記錄)，對(duì)對(duì)這些反射信息 需要通過一系列的地震資料處理，包括靜校正、動(dòng)校正、疊加和偏移等等， 進(jìn)而得到用于解釋地質(zhì)的成像剖面，其中包括疊加剖面和偏移剖面，疊加速 度場(chǎng)和層速度場(chǎng)等，通過地質(zhì)人員的聯(lián)合解釋預(yù)測(cè)出可能存在有石油和天然 氣的地方。然而，疊加和偏移剖面是將所有同一反射點(diǎn)信息相加的結(jié)果，即 將同一反射點(diǎn)所有隨偏移距變化的信息進(jìn)行疊加。在疊加和偏移剖面上看到 的是該反射點(diǎn)信息的綜合響應(yīng)，在實(shí)際勘探更需要了解同一反射點(diǎn)疊加前的 不同偏移距反射信息。
隨著油氣勘探的進(jìn)一步加深，疊后反演(在疊加剖面上進(jìn)行的反演，主 要是波阻抗和一些其他的烴類檢測(cè))已經(jīng)不能滿足油氣勘探的需要，人們需
要更詳細(xì)了解儲(chǔ)層的反射振幅隨偏移距的變化(AVO)特性(同一反射點(diǎn)疊 加以前的信息)，所以，疊前AV0反演成為人們研究的熱點(diǎn)。常規(guī)疊前AV0 反演(對(duì)動(dòng)校正以后的共中心點(diǎn)道集先抽取角道集，再在角道集上沿偏移距 方向進(jìn)行線性擬合得到截距和梯度剖面以及碳?xì)錂z測(cè)剖面)存在一些問題。 首先，常規(guī)處理中的動(dòng)校正(麗0)處理往往會(huì)使同相軸的波形發(fā)生畸變(主 要是波形變形)，對(duì)于遠(yuǎn)偏移距的同相軸畸變的也最嚴(yán)重。因此，波形畸變 成為常規(guī)AVO反演中最大的問題。其次，NMO處理還會(huì)使處理后的波形向低
頻移動(dòng)(主要是波形拉伸引起的)，在構(gòu)造比較復(fù)雜的地區(qū)，如斷層、不整
合和殲滅體等產(chǎn)生的反射波振幅會(huì)發(fā)生很嚴(yán)重的畸變，由此而得到的AV0反 演結(jié)果也不是很可靠。再者，由于NMO處理后沒有使反射波的同相軸完全歸 位，繞射波沒有完全收斂(這是常規(guī)處理中必然存在的缺陷)，因此，其AV0 反演的結(jié)果在有構(gòu)造傾角地區(qū)是有偏差的。目前，疊前深度偏移被認(rèn)為是最 準(zhǔn)確的反射波歸位、繞射波收斂方法，，、但如何在保證反射波偏移歸位的基礎(chǔ) 上，實(shí)現(xiàn)疊前反射振幅隨射線參數(shù)的變化(AVP)反演，成為石油地質(zhì)勘探 中需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種建立在疊前深度偏移基礎(chǔ)上的AVP高精度的深度 域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法。
本發(fā)明的疊前AVP反演方法，具體步驟包括
1) 通過常規(guī)的野外地震數(shù)據(jù)采集得到單炮記錄；
2) 依據(jù)疊前炮集數(shù)據(jù)在成像孔徑內(nèi)，通過射線追蹤或波場(chǎng)延拓聚焦
3) 點(diǎn)到各個(gè)檢波點(diǎn)的波場(chǎng)延拓算子得到每一個(gè)成像點(diǎn)的聚焦算子； 用得到的聚焦算子在偏移孔徑內(nèi)與單炮記錄做褶積得到與每一炮對(duì)應(yīng) 的聚焦點(diǎn)炮道集；
4) 將聚焦算子和共聚焦點(diǎn)道集在時(shí)間域和空間域中同時(shí)做互相關(guān)運(yùn) 算得到網(wǎng)格點(diǎn)道集；
5) 將網(wǎng)格點(diǎn)道集通過拉冬變換到拉冬域中，得到對(duì)應(yīng)成像點(diǎn)的
CFP-AVP道集；
6) 將每一個(gè)成像點(diǎn)的CFP-AVP道集按照相同的射線參數(shù)疊加就得到 了整個(gè)二維資料的疊前CFP-AVP分析剖面。
本發(fā)明步驟(4)應(yīng)用兩步聚焦達(dá)到求取反射振幅隨入射角度變化的網(wǎng)格點(diǎn)道集。
本發(fā)明是疊前AVO反演中非常有效的方法，主要表現(xiàn)為
在疊前偏移成像的過程中得到AVP道集，其反射波的同相軸己經(jīng)歸位， 繞射波收斂，所以AVP反演的結(jié)果在有構(gòu)造傾角地區(qū)是準(zhǔn)確的。因此CFP 一AVP分析的適用條件更為廣泛，分析剖面結(jié)果更為可靠。本發(fā)明振幅-射 線參數(shù)(AVP)分析沒有小傾角的假設(shè)，不但對(duì)小于臨界角時(shí)的反射系數(shù)能 做出很好的反演，對(duì)于超臨界信息反演的效果也非常好。依此得到的二維資 料的疊前CFP-AVP精確分析剖面圖。
圖5是本發(fā)明的疊前CFP-AVP分析'后擬合的截距(a)和梯度(b)剖面 圖。在箭頭所示的地方可以看到?jīng)]有完全收斂的繞射波，這也是常規(guī)AVO分 析存在的缺陷(圖4)。但本發(fā)明得到的剖面構(gòu)造的位置非常準(zhǔn)確，而且反 射波正確歸位、繞射波收斂，無論在AVO分析結(jié)果的精度和位置的準(zhǔn)確性上 都遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于常規(guī)的AV0分析。特別是本發(fā)明二維資料的CFP-AVP分析結(jié)果是 三維數(shù)據(jù)體，除了常規(guī)疊加剖面的(X，Z)以外還有第三維射線參數(shù)P，更可 以真實(shí)反映AVP信息的參數(shù)。


圖1 (a)是聚焦算子，(b)是CFP道集； 圖2是單個(gè)聚焦點(diǎn)的CFP-AVP分析結(jié)果； 圖3是某一位置的CFP-AVP分析切面圖； 圖4是模型的常規(guī)AV0反演的截距(a)是和梯度(b)剖面圖； 圖5是本發(fā)明的疊前CFP-AVP分析后擬合的截距(a)和梯度(b)剖面。
具體實(shí)施例方式
一下結(jié)合

本發(fā)明具體實(shí)施例。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)是基于1997年Berkhout提出的共聚焦點(diǎn)道集地震波傳播模
型<formula>formula see original document page 6</formula>原理實(shí)現(xiàn)的。
通過在地震記錄中消去采集和傳播效應(yīng)的影響，得到地下的反射系數(shù)信息。
利用激發(fā)點(diǎn)聚焦消去震源和下行波傳播的效應(yīng)。剩下檢波器、下行波的
傳播效應(yīng)和反射系數(shù)
<formula>formula see original document page 6</formula>) ( 2 )
(2)為聚焦點(diǎn)響應(yīng)，巧(z。,^)為聚焦點(diǎn)位于(、人)處的共聚焦點(diǎn)(CFP)道集。
利用檢波點(diǎn)聚焦消去檢波點(diǎn)和上行波傳播效應(yīng)。得到雙聚焦的CFP偏移
結(jié)果
<formula>formula see original document page 6</formula>(3)
在時(shí)間域，(3)表示反射信息位于/ = 0處(零走時(shí)成像原理)。
上述雙聚焦過程需在地下每一網(wǎng)格點(diǎn)上重復(fù)進(jìn)行。在所有網(wǎng)格點(diǎn)都做完
后，獲取地震記錄的共聚型CFP偏移成像結(jié)果。
(3)是在雙聚型偏移的第二步聚焦中的互相關(guān)過程，通過應(yīng)用零截?fù)?jù) 時(shí)間成像原理，得到地下網(wǎng)格點(diǎn)(wJ在拉冬域的全欠臨界和超臨界的反射
系數(shù)(網(wǎng)格點(diǎn)道集)
<formula>formula see original document page 6</formula> (4)
其中，yt表示網(wǎng)格點(diǎn)處的平面波分量。
對(duì)上一網(wǎng)格點(diǎn)道集變換到線性拉冬域中得到每一個(gè)成像點(diǎn)處反射振幅 隨射線參數(shù)變化的道集。
在多數(shù)情況下采用傾斜入射發(fā)散校正因子，連續(xù)介質(zhì)振幅補(bǔ)償為
其中，《'是射線在地面的出射角，K是速度相對(duì)變化率，z是深度，人是地 表速度，v是深度z處的均方根速度。對(duì)于非彈性衰減的補(bǔ)償可以采用現(xiàn)有 處理系統(tǒng)上的補(bǔ)償模塊進(jìn)行補(bǔ)償即可。
在上述原理的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出
具體實(shí)施例方式
通過常規(guī)的野外地震數(shù)據(jù)采集得到單炮記錄；
依據(jù)疊前炮集數(shù)據(jù)在成像孔徑內(nèi)，通過射線追蹤或波場(chǎng)延拓聚焦點(diǎn)到各
個(gè)檢波點(diǎn)的波場(chǎng)延拓算子得到每一個(gè)成像點(diǎn)的聚焦算子(如圖l(a));
用得到的聚焦算子在偏移孔徑內(nèi)與單炮記錄做褶積得到與每一炮對(duì)應(yīng) 的聚焦點(diǎn)炮道集；
將上一步生成的聚焦點(diǎn)炮道集按時(shí)間疊加，生成對(duì)應(yīng)于逆時(shí)聚焦算子的
共聚焦點(diǎn)道集即CFP道集(如圖l(b))。應(yīng)用兩步聚焦達(dá)到求取反射振幅隨 入射角度變化的網(wǎng)格點(diǎn)道集。
將逆時(shí)聚焦算子和共聚焦點(diǎn)道集進(jìn)行二維全互相關(guān)得到網(wǎng)格點(diǎn)道集； 將網(wǎng)格點(diǎn)道集變換到拉冬域中即得到了該成像點(diǎn)的CFP-AVP道集(如圖2);
將每一個(gè)成像點(diǎn)的CFP-AVP道集疊加就得到了整個(gè)二維資料的疊前 CFP-AVP分析剖面(如圖3)。
權(quán)利要求
1、一種高精度的深度域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法，其特征在于具體步驟包括(1)通過常規(guī)的野外地震數(shù)據(jù)采集得到單炮記錄；(2)依據(jù)疊前炮集數(shù)據(jù)在成像孔徑內(nèi)，通過射線追蹤或波場(chǎng)延拓聚焦點(diǎn)到各個(gè)檢波點(diǎn)的波場(chǎng)延拓算子得到每一個(gè)成像點(diǎn)的聚焦算子；(3)用得到的聚焦算子在偏移孔徑內(nèi)與單炮記錄做褶積得到與每一炮對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)炮道集；(4)將聚焦算子和共聚焦點(diǎn)道集在時(shí)間域和空間域中同時(shí)做互相關(guān)運(yùn)算得到網(wǎng)格點(diǎn)道集；(5)將網(wǎng)格點(diǎn)道集通過拉冬變換到拉冬域中，得到對(duì)應(yīng)成像點(diǎn)的CFP-AVP道集；(6)將每一個(gè)成像點(diǎn)的CFP-AVP道集按照相同的射線參數(shù)疊加就得到了整個(gè)二維資料的疊前CFP-AVP高精度分析剖面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的一種高精度的深度域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法， 其特征在于所述的步驟(4)應(yīng)用兩步聚焦達(dá)到求取反射振幅隨入射角 度變化的網(wǎng)格點(diǎn)道集。
全文摘要
本發(fā)明是地球物理勘探的高精度的深度域疊前地震數(shù)據(jù)反演方法，步驟為采集單炮記錄；依據(jù)疊前炮集數(shù)據(jù)通過射線追蹤或波場(chǎng)延拓聚焦點(diǎn)到各個(gè)檢波點(diǎn)的波場(chǎng)延拓算子得到每一個(gè)成像點(diǎn)的聚焦算子；用得到的聚焦算子在偏移孔徑內(nèi)與單炮記錄做褶積得到與每一炮對(duì)應(yīng)的聚焦點(diǎn)炮道集；將聚焦算子和共聚焦點(diǎn)道集在時(shí)間域和空間域中同時(shí)做互相關(guān)運(yùn)算得到網(wǎng)格點(diǎn)道集；將網(wǎng)格點(diǎn)道集通過拉冬變換得到對(duì)應(yīng)成像點(diǎn)的CFP-AVP道集；將每個(gè)成像點(diǎn)道集疊加得整個(gè)二維資料疊前高精度分析剖面。本發(fā)明CFP-AVP分析的適用條件廣泛，分析剖面可靠。對(duì)超臨界信息反演的效果也非常好。
文檔編號(hào)G01V1/28GK101105537SQ20061009867
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者張建磊 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司