專利名稱：一種提高初至波拾取精度和效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地震勘探領(lǐng)域，是地震數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具體是一種提高初 至波拾取精度和效率的方法。
背景技術(shù)：
初至是地震資料的一個(gè)重要屬性，資料處理過(guò)程中常常利用其屬性解決 地震數(shù)據(jù)靜校正問(wèn)題。目前利用初至波時(shí)間計(jì)算野外靜校正量的方法很多， 這些方法計(jì)算出的靜校正的準(zhǔn)確性都依賴于初至波拾取精度。目前的初至波 拾取方法通常采用的方法是以一炮為單位，人工拾取，因?yàn)槊恳慌诙夹枰?br> 工手動(dòng)拾取，拾取工作量大，初至拾取效率和精度都很低；以一條炮線和一 條檢波線為單位，手工拾取，對(duì)于一個(gè)6線4炮的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于做了20 條二維測(cè)線的拾取，工作量巨大；批量拾取，然后手工修改每一炮的數(shù)據(jù)， 這種方法對(duì)于稍微復(fù)雜的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)拾取的精度不夠，如果想達(dá)到高精度的拾 取，還需每一炮做多次的修改，拾取的工作量巨大。這些常規(guī)初至拾取方法 不采用約束拾取，既上一炮已經(jīng)拾取的初至?xí)r間沒(méi)有被利用起來(lái)，這樣參加 計(jì)算的地震數(shù)據(jù)量大，拾取速度慢，初至拾取精度不高。
隨著三維連片和高密度采集技術(shù)的發(fā)展，所要處理的數(shù)據(jù)量增多，目前的 初至?xí)r間拾取方法存在著拾取效率低下，拾取準(zhǔn)確度不高的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種提高初至波拾取精度，降低工作量的提高初至波拾取精 度和效率的方法。本發(fā)明的具體實(shí)施方式
為
1 )采集地震數(shù)據(jù)并得到三維疊前炮集地震數(shù)據(jù)和炮點(diǎn)與接收點(diǎn)關(guān)系信
息5
步驟1)所述的信息包括炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的X、 Y坐標(biāo)及炮線號(hào)和檢波點(diǎn)線
號(hào)
2) 選擇覆蓋所有橫炮線的縱炮線為種子炮線，從種子炮線中選擇信噪比 高的一炮為種子炮，得到種子炮的初至?xí)r間；
步驟2)所述的種子炮線是縱炮線上的炮數(shù)和橫炮線數(shù)目相同。
3) 以種子炮的初至?xí)r間為依據(jù)，將種子炮所覆蓋的地面觀測(cè)區(qū)域分為方 位角較小的子區(qū)域，在每個(gè)子區(qū)域內(nèi)，按照炮檢距大小劃分為段，對(duì)每一炮 檢距段內(nèi)各個(gè)道的初至?xí)r間進(jìn)行高程校正，利用最小二乘法對(duì)每段內(nèi)校正后 的初至?xí)r間炮檢距對(duì)進(jìn)行直線擬合，得到直線的斜率，將斜率的倒數(shù)作為段 初至曲線的視速度，利用距離加權(quán)插值計(jì)算每道上的瞬時(shí)速度，建立視速度 場(chǎng)；
4) 基于地表一致性關(guān)系和初至曲線視速度場(chǎng)，由種子炮初至?xí)r間得到非 種子炮初至?xí)r間；
步驟4)所述的非種子炮初至?xí)r間對(duì)于不滿足地表一致性關(guān)系的未知道， 利用已知道上的初至?xí)r間，按照折射關(guān)系外推未知道的初至?xí)r間。
5) 利用推算出的非種子炮初至?xí)r間作約束，用最大能量初至波拾取方法 對(duì)非種子炮進(jìn)行初至拾??；
步驟5)所述的最大能量初至波拾取方法是將原始地震數(shù)據(jù)某一地震道記 錄及進(jìn)行Hilbert變換后記為1 '(")和^ '("〉，地震數(shù)據(jù)包絡(luò)能量記為 <formula>formula see original document page 6</formula>時(shí)間窗樣點(diǎn)長(zhǎng)為L(zhǎng)+1的包絡(luò)能量和記為
<formula>formula see original document page 6</formula>
包絡(luò)能量和比值函數(shù)可定義為<formula>formula see original document page 6</formula>
搜索ME"的最大值，如果地震數(shù)據(jù)在《點(diǎn)的值《("大于零，那么這個(gè)最 大值的樣點(diǎn)為需要拾取的初至?xí)r間；
式中E、和^分別代表比值前后L+1個(gè)樣點(diǎn)的包絡(luò)能量和。z'為地震道 序號(hào)；"為樣點(diǎn)序號(hào)；Z為以樣點(diǎn)數(shù)表示計(jì)算能量的時(shí)窗長(zhǎng)度；^為計(jì)算能量
比值的樣點(diǎn)序號(hào)；
6) 確定非種子炮拾取后的初至?xí)r間；
7) 把確定非種子炮作為種子炮，按照步驟3)至步驟7)對(duì)種子炮附近 的非種子炮進(jìn)行初至拾取，逐漸完成整條炮線的初至拾取；
8) 把整條炮線作為種子炮線按照步驟3)至步驟7)完成其它非種子炮 線的初至拾取，逐漸遞推，完成整個(gè)工區(qū)的初至?xí)r間拾取。
本發(fā)明充分利用了計(jì)算機(jī)人機(jī)交互的方便性，也利用批量算法的快速性， 采用了批量與交互相結(jié)合的方式，以交互拾取的初至?xí)r間為參考，在地表一 致性的約束下采用批量拾取，減少了人工干預(yù)的工作量，大大提高了初至?xí)r 間拾取的效率和準(zhǔn)確度，應(yīng)用本發(fā)明后，在對(duì)三維地震數(shù)據(jù)進(jìn)行初至拾取的時(shí)候，拾取的初至?xí)r間的時(shí)間是原來(lái)傳統(tǒng)拾取方法的十分之一，大大提高了
拾取的效率。


圖1是本發(fā)明選擇的種子炮線；
圖2是本發(fā)明以種子炮初至?xí)r間為參考采用視速度法估算出來(lái)下一炮的 初至?xí)r間；
圖3是在估算的初至?xí)r間的基礎(chǔ)上進(jìn)行能量比值精確求取的初至?xí)r間。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明發(fā)明內(nèi)容。
本發(fā)明采用交互拾取和批量拾取相結(jié)合的方式，對(duì)于整個(gè)數(shù)據(jù)，交互拾取 一炮的初至?xí)r間作為種子炮，在地表一致性的約束下，以種子炮的初至?xí)r間 為參考和約束，批量拾取一條炮線為種子炮線，然后再在地表一致性的約束 下，使用種子炮線的初至?xí)r間為參考，批量拾取下一條炮線的初至?xí)r間。
地表一致性關(guān)系同一接收點(diǎn)接收、不同激發(fā)點(diǎn)激發(fā)而產(chǎn)生的初至波，其 波至?xí)r間一般是不同的，而這種不同卻只與炮點(diǎn)位置、炮點(diǎn)高程和炮檢距有 關(guān)，與檢波點(diǎn)位置、檢波點(diǎn)高程以及初至波來(lái)自何方都無(wú)關(guān)。源自不同炮點(diǎn)、 到達(dá)同一接收點(diǎn)的初至波所表現(xiàn)出來(lái)的這種性質(zhì)稱為地表一致性，此時(shí)炮點(diǎn) 與檢波點(diǎn)所具有的關(guān)系稱為地表一致性關(guān)系。
本發(fā)明實(shí)施步驟如下
1)采集讀取并顯示疊前三維炮集地震數(shù)據(jù)，該炮集包含12個(gè)排列。為 減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了截取，只保留時(shí)間較小的初至波部分，見 圖2。2) 對(duì)于圖2所示炮集數(shù)據(jù)，它的第一炮信噪比較高，可確定為種子炮， 拾取種子炮各道的初至。
3) 對(duì)于圖2所示種子炮，使用視速度方法，在地表一致性約束下，估算 出下一炮的初至?xí)r間，見圖2
4) 以估算出來(lái)的初至?xí)r間為參考，運(yùn)用能量比值法來(lái)估算初至起跳時(shí)間
以估算出的初至?xí)r間為中心點(diǎn)，開一個(gè)ioo毫秒的時(shí)窗，采用能量比值法精
確求取該炮的初至?xí)r間，見圖3。
利用推算出的非種子炮初至?xí)r間作約束，用最大能量初至波拾取方法對(duì) 非種子炮進(jìn)行初至拾??；
原始地震數(shù)據(jù)某一地震道記錄及進(jìn)行Hilbert變換后記為Z J" ^和 乂 ，(")，
地震數(shù)據(jù)包絡(luò)能量記為<formula>formula see original document page 8</formula>(i)
時(shí)間窗樣點(diǎn)長(zhǎng)為L(zhǎng)+1的包絡(luò)能量和記為
<formula>formula see original document page 8</formula>(2)
E、和^分別代表比值前后L+1個(gè)樣點(diǎn)的包絡(luò)能量和。''為地震道序號(hào)； "為樣點(diǎn)序號(hào)；Z為以樣點(diǎn)數(shù)表示計(jì)算能量的時(shí)窗長(zhǎng)度；^為計(jì)算能量比值的 樣點(diǎn)序號(hào)。搜索^^w的最大值，如果地震數(shù)據(jù)在^點(diǎn)的值《("大于零，那么這個(gè)最 大值的樣點(diǎn)即為需要拾取的初至?xí)r間。
5) 以當(dāng)前選擇的炮線為種子炮線，進(jìn)行質(zhì)量控制，然后批量拾取下一條 炮線所有炮的初至?xí)r間，然后以下一條炮線為種子炮線，繼續(xù)向后推另外一 條炮線，反復(fù)進(jìn)行直到所有炮線被拾取
6) 對(duì)非種子炮拾取后不精確的初至?xí)r間進(jìn)行修改。
7) 把修改初至后的非種子炮作為種子炮，按照3)， 4)， 5)， 6)， 7)的 步驟對(duì)種子炮附近的非種子炮進(jìn)行初至拾取。逐漸完成整條炮線的初至拾取。
8) 然后把整條炮線作為種子炮線。按照3)， 4)， 5)， 6)， 7)， 8)的歩 驟原理完成其它非種子炮線的初至拾取。這樣逐漸遞推下去，可以完成整個(gè) 工區(qū)的初至?xí)r間拾取。
權(quán)利要求
1、一種提高初至波拾取精度和效率的方法，其特征在于采用以下步驟1)采集地震數(shù)據(jù)并得到三維疊前炮集地震數(shù)據(jù)和炮點(diǎn)與接收點(diǎn)關(guān)系信息；2)選擇覆蓋所有橫炮線的縱炮線為種子炮線，從種子炮線中選擇信噪比高的一炮為種子炮，得到種子炮的初至?xí)r間；3)以種子炮的初至?xí)r間為依據(jù)，將種子炮所覆蓋的地面觀測(cè)區(qū)域分為方位角較小的子區(qū)域，在每個(gè)子區(qū)域內(nèi)，按照炮檢距大小劃分為段，對(duì)每一炮檢距段內(nèi)各個(gè)道的初至?xí)r間進(jìn)行高程校正，利用最小二乘法對(duì)每段內(nèi)校正后的初至?xí)r間炮檢距對(duì)進(jìn)行直線擬合，得到直線的斜率，將斜率的倒數(shù)作為段初至曲線的視速度，利用距離加權(quán)插值計(jì)算每道上的瞬時(shí)速度，建立視速度場(chǎng)；4)基于地表一致性關(guān)系和初至曲線視速度場(chǎng)，由種子炮初至?xí)r間得到非種子炮初至?xí)r間；5)利用推算出的非種子炮初至?xí)r間作約束，用最大能量初至波拾取方法對(duì)非種子炮進(jìn)行初至拾??；6)確定非種子炮拾取后的初至?xí)r間；7)把確定非種子炮作為種子炮，按照步驟3)至步驟7)對(duì)種子炮附近的非種子炮進(jìn)行初至拾取，逐漸完成整條炮線的初至拾?。?)把整條炮線作為種子炮線按照步驟3)至步驟7)完成其它非種子炮線的初至拾取，逐漸遞推，完成整個(gè)工區(qū)的初至?xí)r間拾取。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高初至波拾取精度和效率的方法，其特征在于步驟1 )所述的信息包括炮點(diǎn)和檢波點(diǎn)的X、 Y坐標(biāo)及炮線號(hào)和檢波點(diǎn)線號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高初至波拾取精度和效率的方法，其特征在于步驟2)所述的種子炮線是縱炮線上的炮數(shù)和橫炮線數(shù)目相同。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高初至波拾取精度和效率的方法，其特征在 于步驟4)所述的非種子炮初至?xí)r間對(duì)于不滿足地表一致性關(guān)系的未知道，利用已知道上的初至?xí)r間，按照折射關(guān)系外推未知道的初至?xí)r間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高初至波拾取精度和效率的方法，其特征在 于步驟5)所述的最大能量初至波拾取方法是將原始地震數(shù)據(jù)某一地震道記錄 及進(jìn)行Hilbert變換后為K")和乂,(")，地震數(shù)據(jù)包絡(luò)能量為4(") = A(")2 + i,(")2 (i)時(shí)間窗樣點(diǎn)長(zhǎng)為L(zhǎng)+1的包絡(luò)能量和為<formula>formula see original document page 3</formula>(2)<formula>formula see original document page 3</formula> (3) 包絡(luò)能量和比值函數(shù)為搜索^^"的最大值，如果地震數(shù)據(jù)在《點(diǎn)的值《，)大于零，那么這個(gè)最 大值的樣點(diǎn)為需要拾取的初至?xí)r間；式中E、和A分別代表比值前后L+1個(gè)樣點(diǎn)的包絡(luò)能量和。z'為地震道 序號(hào)；"為樣點(diǎn)序號(hào)；Z為以樣點(diǎn)數(shù)表示計(jì)算能量的時(shí)窗長(zhǎng)度；^為計(jì)算能量 比值的樣點(diǎn)序號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明是石油地震勘探中提高初至波拾取精度和效率的方法，選擇種子炮線和種子炮初至?xí)r間，將種子炮所覆蓋的觀測(cè)區(qū)分為小的子區(qū)域，對(duì)各個(gè)道的初至?xí)r間進(jìn)行高程校正，擬合得到直線斜率，將斜率的倒數(shù)作為段初至曲線的視速度，建立視速度場(chǎng)，由種子炮推算出的非種子炮初至?xí)r間進(jìn)行初至拾取，逐漸完成整條炮線的初至拾取進(jìn)而完成整個(gè)工區(qū)的初至?xí)r間拾取。本發(fā)明采用批量拾取，減少了人工干預(yù)的工作量，提高了初至?xí)r間拾取的效率和準(zhǔn)確度和效率。
文檔編號(hào)G01V1/28GK101630015SQ200810116708
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2008年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月16日
發(fā)明者劉超穎, 尚民強(qiáng), 徐少波, 熊定鈺, 陳寶孚 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司;中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司