專利名稱：一種直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油物探技術(shù)，是多波多分量地震資料處理中一種直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法。

背景技術(shù)：
多分量轉(zhuǎn)換波地震技術(shù)既具有縱波勘探深度大、資料采集相對(duì)容易和投資少的特點(diǎn)，又能反映地下介質(zhì)的橫波速度變化。多分量轉(zhuǎn)換波地震的這一特點(diǎn)，使巖性勘探和油氣的直接識(shí)別成為可能。轉(zhuǎn)換波傳播過程中，下行波路徑和上行波路徑不具有對(duì)稱性。共轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置與炮檢距、反射層速度以及縱、橫波速度之比有關(guān)，共中心點(diǎn)即為共反射點(diǎn)這一縱波處理的最基本假設(shè)，在轉(zhuǎn)換波處理中無法成立。共轉(zhuǎn)換點(diǎn)的計(jì)算是轉(zhuǎn)換波疊加以及成像的基礎(chǔ)，現(xiàn)有的技術(shù)是在抽取共反射點(diǎn)道集的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行疊加獲得轉(zhuǎn)換波疊加剖面。共轉(zhuǎn)換點(diǎn)疊加是轉(zhuǎn)換波處理中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，直接影響最終轉(zhuǎn)換波成像精度和地震資料解釋。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種快速有效的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法。
本發(fā)明通過以下具體步驟實(shí)現(xiàn) 1)采集原始轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，經(jīng)預(yù)處理和速度分析，得到轉(zhuǎn)換波等效速度，縱橫波速度比等參數(shù)； 步驟1)所述的預(yù)處理包括加載觀測(cè)系統(tǒng)，靜校正，波場(chǎng)分離，疊前去噪，振幅恢復(fù)，預(yù)置共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)。
2)按第一道疊前地震數(shù)據(jù)道頭中的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)讀取轉(zhuǎn)換波等效速度等參數(shù)； 3)分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，再根據(jù)每個(gè)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，重新獲得該道每個(gè)樣點(diǎn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比； 步驟3)所述的分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)的方法是將該道分成多個(gè)時(shí)窗，時(shí)窗個(gè)數(shù)＝道長/時(shí)窗長度，時(shí)窗不重疊，按時(shí)窗內(nèi)中心點(diǎn)計(jì)算該時(shí)窗內(nèi)所有樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)； 步驟3)所述的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比是預(yù)先速度分析得到的轉(zhuǎn)換波均方根速度

縱波均方根速度

各向異性參數(shù)keff和縱橫波速度比r； 步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，是指按工區(qū)面元?jiǎng)澐值?，與常規(guī)處理中縱波共中心點(diǎn)(CMP)號(hào)一致； 步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)是由下述方法計(jì)算的 xC＝xM+D(1) 式中xM、xC為共中心點(diǎn)(CMP)和共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)點(diǎn)的水平坐標(biāo)，D為轉(zhuǎn)換點(diǎn)偏離中心點(diǎn)的水平距離 式中xp共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離， 已知共中心點(diǎn)(CMP)號(hào)

計(jì)算相應(yīng)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)
其中INTn表示取最接近的整數(shù)，取整隱含做面元化處理，Δxm為工區(qū)面元大小， 步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，采用迭代解公式(7)計(jì)算時(shí)，在迭代計(jì)算過程中，整道第一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的xp初始值采用公式(6)，下一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的初始值采用上一個(gè)時(shí)窗的xp， 初始值 其中，xp是共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，r是縱橫波速度比，z是反射界面的深度 4)用步驟3)得到的精確的轉(zhuǎn)換波等效速度和各向異性參數(shù)對(duì)該道進(jìn)行動(dòng)校正； 步驟4)所述的動(dòng)效正是采用簡(jiǎn)化的各向異性4階轉(zhuǎn)換波時(shí)距曲線動(dòng)校正公式 式中，vc轉(zhuǎn)換波的動(dòng)校正速度，x為偏移距，即炮點(diǎn)到檢波點(diǎn)的水平距離，tps表示轉(zhuǎn)換波在炮檢距x時(shí)的傳播時(shí)間，t0ps表示轉(zhuǎn)換波雙程垂直傳播時(shí)間。
5)用步驟3)得到的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比，重新計(jì)算每個(gè)時(shí)窗相對(duì)準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上，即轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度上，相應(yīng)剖面上覆蓋次數(shù)增加1； 步驟5)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)計(jì)算方法與步驟3)相同； 步驟5)所述的直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上，是把這個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)疊加在準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)

上，以及相鄰的I個(gè)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)上，I＝0，1，2，…，INT(2·m/Δx+0.5)，m為轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度，INT表示取整； 步驟5)所述的轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度采用以下關(guān)系式確定 其中Δx為道間距，Δs為炮間距，r為縱橫波速度比，INT表示取整； 步驟5)所述每個(gè)時(shí)窗，是指步驟3)所分的每一個(gè)時(shí)窗，時(shí)窗重疊，重疊時(shí)窗的重疊長度為時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)數(shù)的百分比(perc)，perc取值為0-50。
6)重復(fù)步驟2)至5)直到所有的輸入道疊加完畢，疊加剖面上的每個(gè)樣點(diǎn)值除以其相對(duì)應(yīng)的覆蓋次數(shù)得到轉(zhuǎn)換波的疊加剖面。
本發(fā)明不必先抽取CCP道集，再進(jìn)行疊加，可準(zhǔn)確的獲得轉(zhuǎn)換波疊加剖面，避免了復(fù)雜的計(jì)算，應(yīng)用方便，得到的地震剖面波場(chǎng)保持好，可直接進(jìn)行地震資料解釋，并可用于轉(zhuǎn)換波速度分析，進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控，有效的確定轉(zhuǎn)換波等效速度、縱橫波速度比和各向異性參數(shù)。



圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)換波傳播射線路徑示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例轉(zhuǎn)換波疊加剖面。
具體實(shí)施實(shí)例 本發(fā)明的是直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，通過讀取道頭中預(yù)置的CCP號(hào)，獲得參數(shù)場(chǎng)中的速度等信息，直接分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)樣點(diǎn)的CCP號(hào)，再次從參數(shù)場(chǎng)更新該道的速度等信息，然后動(dòng)校正，進(jìn)行同相軸水平歸位，重新計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗的CCP號(hào)，直接疊出疊加剖面。
本發(fā)明計(jì)算共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離實(shí)現(xiàn)原理如下 (1)在均勻介質(zhì)條件下，確定轉(zhuǎn)換點(diǎn)的位置已知時(shí)，導(dǎo)出轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置的迭代解 初始值 其中，xp是共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，r是縱橫波速度比，z是反射界面的深度。
且 計(jì)算共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離的方法，在迭代計(jì)算過程中，整道第一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的xp初始值采用公式(6)，下一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的初始值采用上一個(gè)時(shí)窗的xp，這種方法極大的減少了迭代次數(shù)，提高了計(jì)算效率。
(2)在多層介質(zhì)條件下，使用Thomsen(1999)推導(dǎo)出的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)近似解 式中tops和

為轉(zhuǎn)換波雙程垂直傳播時(shí)間和均方根速度，γeff為有效縱橫波速度比。
縱橫波垂向速度比 式中，vp為P波平均速度，vps為轉(zhuǎn)換波平均速度。
層狀介質(zhì)條件下，已知P波和PS波的均方根速度

和

有效縱橫波速度比 以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例。
(1)對(duì)所采集的轉(zhuǎn)換波原始資料進(jìn)行了預(yù)處理，進(jìn)行了縱波處理，得到了縱波速度

又按公式(4)轉(zhuǎn)換波進(jìn)行速度分析得到轉(zhuǎn)換波等效速度

和各向異性參數(shù)keff； (2)按第一道疊前地震數(shù)據(jù)道頭中的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)讀取為轉(zhuǎn)換波等效速度等參數(shù)； (3)根據(jù)地下目的層位，把地震道分成10個(gè)時(shí)窗，地震記錄是5秒，采樣間隔是4毫秒，每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)數(shù)是125個(gè)，分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，每個(gè)時(shí)窗的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)按每個(gè)時(shí)窗中點(diǎn)計(jì)算，再根據(jù)每個(gè)樣點(diǎn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，共轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置的計(jì)算采用迭代解公式(7)，重新獲得該道每個(gè)樣點(diǎn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比； (4)用步驟(3)得到的精確的轉(zhuǎn)換波等效速度和各向異性參數(shù)對(duì)該道按公式(4)進(jìn)行動(dòng)校正； (5)用步驟(4)得到的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比，重新計(jì)算每個(gè)時(shí)窗中心點(diǎn)相對(duì)準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，共轉(zhuǎn)換點(diǎn)位置的計(jì)算采用迭代解公式(7)，疊加時(shí)采用重疊時(shí)窗，重疊時(shí)窗的重疊長度為時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)數(shù)的百分比(perc＝25)，這時(shí)每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)數(shù)是156，直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面(STACK(

±I，IT))上，相應(yīng)剖面上覆蓋次數(shù)(FOLD(

±I，IT))增加1； (6)重復(fù)步驟(2)至(5)直到所有的輸入道疊加完畢，疊加剖面上的每個(gè)樣點(diǎn)值除以其相對(duì)應(yīng)的覆蓋次數(shù)(STACK(CCP，IT)/FOLD(CCP，IT))，得到轉(zhuǎn)換波的疊加剖面。
依照上述的具體實(shí)施步驟，得到了共轉(zhuǎn)換點(diǎn)疊加剖面(圖2)。
權(quán)利要求
1、一種直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于通過以下具體步驟實(shí)現(xiàn)
1)采集原始轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)，經(jīng)預(yù)處理和速度分析，得到轉(zhuǎn)換波等效速度，縱橫波速度比參數(shù)；
2)按第一道疊前地震數(shù)據(jù)道頭中的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)讀取轉(zhuǎn)換波等效速度參數(shù)；
3)分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，再根據(jù)每個(gè)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，重新獲得該道每個(gè)樣點(diǎn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比；
4)用步驟3)得到的精確的轉(zhuǎn)換波等效速度和各向異性參數(shù)對(duì)該道進(jìn)行動(dòng)校正；
5)用步驟3)得到的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比，重新計(jì)算每個(gè)時(shí)窗相對(duì)準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)，直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上，相應(yīng)剖面上覆蓋次數(shù)增加1，共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)計(jì)算方法與步驟3)相同；
步驟5)所述的直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上是轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度上；
6)重復(fù)步驟2)至5)直到所有的輸入道疊加完畢，疊加剖面上的每個(gè)樣點(diǎn)值除以其相對(duì)應(yīng)的覆蓋次數(shù)得到轉(zhuǎn)換波的疊加剖面。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟3)所述的分時(shí)窗計(jì)算該道每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)的方法是將該道分成多個(gè)時(shí)窗，時(shí)窗個(gè)數(shù)＝道長/時(shí)窗長度，時(shí)窗不重疊，按時(shí)窗內(nèi)中心點(diǎn)計(jì)算該時(shí)窗內(nèi)所有樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟3)所述的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比是預(yù)先速度分析得到的轉(zhuǎn)換波均方根速度
、縱波均方根速度
、各向異性參數(shù)keff和縱橫波速度比r。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)按工區(qū)面元?jiǎng)澐?，與常規(guī)處理中縱波共中心點(diǎn)(CMP)號(hào)一致。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)是由下述方法計(jì)算的
xC＝xM+D(1)
式中xM、xC為共中心點(diǎn)(CMP)和共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)點(diǎn)的水平坐標(biāo)，D為轉(zhuǎn)換點(diǎn)偏離中心點(diǎn)的水平距離
式中xp共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，
已知共中心點(diǎn)(CMP)號(hào)
，計(jì)算相應(yīng)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)
其中INTn表示取最接近的整數(shù)，取整隱含做面元化處理，Δxm為工區(qū)面元大小。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟3)所述的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，采用迭代解公式(7)計(jì)算時(shí)，在迭代計(jì)算過程中，整道第一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的xp初始值采用公式(6)，下一個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的初始值采用上一個(gè)時(shí)窗的xp，
初始值
其中，xp是共轉(zhuǎn)換點(diǎn)與炮點(diǎn)之間的水平距離，r是縱橫波速度比，z是反射界面的深度
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟4)所述的動(dòng)效正是采用簡(jiǎn)化的各向異性4階轉(zhuǎn)換波時(shí)距曲線動(dòng)校正公式
式中，vc轉(zhuǎn)換波的動(dòng)校正速度，x為偏移距，即炮點(diǎn)到檢波點(diǎn)的水平距離，tps表示轉(zhuǎn)換波在炮檢距x時(shí)的傳播時(shí)間，t0ps表示轉(zhuǎn)換波雙程垂直傳播時(shí)間。
8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟5)所述的直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上，是把這個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)疊加在準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)(
)上，以及相鄰的I個(gè)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(CCP)號(hào)上，I＝0，1，2，…，INT(2·m/Δx+0.5)，m為轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度，INT表示取整。
9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟5)所述的轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度采用以下關(guān)系式確定
其中Δx為道間距，Δs為炮間距，r為縱橫波速度比，INT表示取整I＝0，1，2，…，INT(2·m/Δx+0.5)，m為轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟5)所述每個(gè)時(shí)窗，是指步驟3)所分的每一個(gè)時(shí)窗，時(shí)窗重疊，重疊時(shí)窗的重疊長度為時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)數(shù)的百分比(perc)，perc取值為0-50。
11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法，其特征在于步驟5)所述的直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上是轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度上。
全文摘要
本發(fā)明是多波多分量地震資料處理中一種直接得到轉(zhuǎn)換波疊加剖面的方法。步驟是讀取轉(zhuǎn)換波等效速度等參數(shù)，分時(shí)窗計(jì)算每個(gè)時(shí)窗內(nèi)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)號(hào)，再根據(jù)樣點(diǎn)的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)號(hào)，重新獲得該道每個(gè)樣點(diǎn)準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換波等效速度和縱橫波速度比，重新計(jì)算每個(gè)時(shí)窗相對(duì)準(zhǔn)確的共轉(zhuǎn)換點(diǎn)號(hào)，直接把每個(gè)時(shí)窗內(nèi)的樣點(diǎn)值疊在剖面上是轉(zhuǎn)換波共反射面元的寬度上，疊加剖面上的每個(gè)樣點(diǎn)值除以其相對(duì)應(yīng)的覆蓋次數(shù)得到轉(zhuǎn)換波的疊加剖面。本發(fā)明避免了復(fù)雜的計(jì)算，應(yīng)用方便，得到的地震剖面波場(chǎng)保持好，可直接進(jìn)行地震資料解釋，并可用于轉(zhuǎn)換波速度分析。
文檔編號(hào)G01V1/28GK101598803SQ20081011437
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月4日
發(fā)明者陳海峰, 李彥鵬, 孫鵬遠(yuǎn), 岳媛媛, 侯愛源 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司