一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法及裝置,其中,所述方法包括:獲得目標區(qū)的地震記錄;利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi);利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量;求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。由于本技術(shù)方案建立由斜率向量、控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,該方程組沒有地震記錄中的炮點項和檢波點項目,從而消除激發(fā)因素和接收因素對近地表吸收參數(shù)估算的影響,提高吸收參數(shù)估算精度。
【專利說明】一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及近地表吸收參數(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]從地表到地下基巖之間的地層統(tǒng)稱為近地表地層。相對于基巖地層,由于風(fēng)化剝蝕作用的影響,近地表地層膠結(jié)和成巖作用相對較差,表現(xiàn)為粘彈性介質(zhì)特征,對地震波具有強烈的吸收和衰減作用,嚴重降低了地震波的穿透深度和分辨能力。為此,需要對近地表的吸收系數(shù)進行估算,依據(jù)吸收系數(shù)對地震波在近地表的吸收和衰減進行補償,提高地震波的穿透深度和分辨能力。
[0003]雙井微測井是一種比較可靠的調(diào)查近地表結(jié)構(gòu)的地震勘探方法。在相鄰位置鉆兩口鉆井,一 口為激發(fā)井,一口為接收井,在激發(fā)井的不同深度激發(fā)地震波,在接收井的不同深度接收地震波,獲得稱之為地震記錄的地下振動圖像,通過對地震記錄上地震波到達時間的分析,估算近地表的速度和厚度。
[0004]除了估算近地表的厚度和速度之外,微測井地震勘探還可以估算近地表對地震波的吸收系數(shù)。吸收系數(shù)一般用品質(zhì)因子Q表示,其意義是地震波在傳播一個波長后,原來儲存的能量與所消耗的能量之比。如何求取準確的Q值,是消除近地表吸收,提高地震波穿透深度和分辨能力的關(guān)鍵。
[0005]目前有許多利用地震數(shù)據(jù)估算Q值的方法,比較常用的有譜比法、質(zhì)心頻率法、上升時間法、子波模擬法等。盡管實現(xiàn)方法略有差異,但基本思想都是基于不同位置地震信號頻譜特征的變化。
[0006]由于地震信號頻譜特征的變化除了與地層吸收有關(guān)之外,還有炮點的激發(fā)因素和接收點的耦合因素有關(guān)。只有消除激發(fā)因素和接收因素對地震信號頻譜的影響,才能估算出相對準確的吸收參數(shù)。直接利用微測井地震數(shù)據(jù)很難估算出相對準確的近地表吸收參數(shù)。
[0007]綜上,在考慮激發(fā)因素和接收因素影響的情況下,如何獲取精確的近地表吸收參數(shù)是目前急需解決的技術(shù)問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]為解決上述問題,本發(fā)明提出一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法及裝置,建立由斜率向量、控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,該方程組沒有地震記錄中的炮點項和檢波點項目,從而消除激發(fā)因素和接收因素對近地表吸收參數(shù)估算的影響,提高吸收參數(shù)估算精度。
[0009]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法,所述方法包括:
[0010]獲得目標區(qū)的地震記錄;[0011]利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi);
[0012]利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量;
[0013]求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
[0014]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述目標區(qū)的地震記錄為八個。
[0015]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述目標區(qū)的地震記錄通過雙井微測井地震觀測系統(tǒng)獲取。
[0016]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)包括一口激發(fā)井和一口接收井,接收井的深度大于激發(fā)井的深度;所述接收井設(shè)置有兩個接收點,一接收點設(shè)置在接收井的地表位置,另一接收點設(shè)置在井底位置,接收點均設(shè)置檢波器;所述激發(fā)井設(shè)置有四個不同深度的激發(fā)點。
[0017]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述激發(fā)井與所述接收井之間的距離大于2米,小于5米。
[0018]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述激發(fā)點包括第一激發(fā)點、第二激發(fā)點、第三激發(fā)點和第四激發(fā)點;所述第一激發(fā)點的深度位于地表附近;所述第二激發(fā)點的深度大于所述激發(fā)井深度的十分之一,且小于所述激發(fā)井深度的五分之一;所述第三激發(fā)點到激發(fā)井井底的距離大于激發(fā)井深度的十分之一,且小于所述激發(fā)井深度的五分之一;所述第四激發(fā)點位于所述激發(fā)井的井底位置。
[0019]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述接收井的地表位置和井底位置分別設(shè)置的檢波器類型相同。
[0020]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種獲取近地表吸收參數(shù)的裝置,所述裝置包括:
[0021]地震記錄獲取單元,用于獲得目標區(qū)的地震記錄;
[0022]控制矩陣確定單元,用于利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi);
[0023]斜率向量獲取單元,用于利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量;
[0024]近地表吸收參數(shù)獲取單元,用于求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
[0025]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述地震記錄獲取單元獲取八個目標區(qū)的地震記錄。
[0026]上述技術(shù)方案具有如下有益效果:
[0027]利用本發(fā)明估算的近地表吸收參數(shù)較好地補償了地震波在傳播過程中所經(jīng)歷的吸收和衰減效應(yīng),提高了地震波的穿透深度和分辨能力。并且,消除近地表吸收對高分辨率地震勘探的影響提供可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029]圖1為本發(fā)明提出的一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法流程圖;
[0030]圖2為本發(fā)明提出的一種獲取近地表吸收參數(shù)的裝置框圖;
[0031]圖3為實施例一的消除炮點和檢波點影響的雙井微測井系統(tǒng)示意圖;
[0032]圖4為實施例一的考慮炮點和檢波點影響下模擬的雙井微測井地震數(shù)據(jù)觀測系統(tǒng)獲得的地震記錄示意圖;
[0033]圖5為實施例二的雙井微測井地震數(shù)據(jù)觀測系統(tǒng)獲得的地震記錄示意圖;
[0034]圖6為實施例二的不同深度吸收系數(shù)變化曲線圖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]本發(fā)明的核心內(nèi)容是:設(shè)計一種新的雙井微測井地震數(shù)據(jù)觀測系統(tǒng),并在該觀測系統(tǒng)下實現(xiàn)了消除激發(fā)點和接收點影響的吸收參數(shù)估算方法。
[0037]該新的雙井微測井地震數(shù)據(jù)觀測系統(tǒng)包括一口激發(fā)井和一口接收井,兩口井之間的距離大于2米,小于5米,且接收井的深度要大于激發(fā)井。在接收井的地表和井底分別放置相同類型的檢波器,激發(fā)井從地表到井底設(shè)計四個不同深度的激發(fā)點。其中,第一個激發(fā)點的深度位于地表附近,第二個激發(fā)點的深度大于激發(fā)井深度的十分之一,但小于激發(fā)井深度的五分之一,第三個激發(fā)點的深度與井底的距離大于激發(fā)井深度的十分之一,但小于激發(fā)井深度的五分之一,第四個激發(fā)點的深度位于井底位置。
[0038]如圖1所示,為本發(fā)明提出的一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法流程圖。包括:
[0039]步驟101):獲得目標區(qū)的地震記錄;
[0040]步驟102):利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi);
[0041]步驟103):利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量;
[0042]步驟104):求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
[0043]可選的,在本發(fā)明一實施例中,所述目標區(qū)的地震記錄為八個。
[0044]為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明還提供了一種獲取近地表吸收參數(shù)的裝置,所述裝置包括:
[0045]地震記錄獲取單元,用于獲得目標區(qū)的地震記錄;
[0046]控制矩陣確定單元,用于利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi);
[0047]斜率向量獲取單元,用于利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量;
[0048]近地表吸收參數(shù)獲取單元,用于求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
[0049]按照上述的觀測系統(tǒng)進行野外地震采集,激發(fā)4炮,每炮2個接收道,得到8個地震記錄xij(t)。其中,i為激發(fā)點序號,從淺到深依次為1,2,3,4,j為接收點序號,地表接收點為1,井底接收點為2。如x32(t)表示在第3個深度激發(fā),在第2個位置(井底)接收的地震記錄。采用上述獲取近地表吸收參數(shù)的方法,將每個地震記錄分解為炮點項、檢波點項和吸收項,形成一個由八個方程構(gòu)成的方程組,將方程組進行消元處理去掉炮點項和檢波點項,得到下面關(guān)于近地表吸收參數(shù)Q的方程組:
【權(quán)利要求】
1.一種獲取近地表吸收參數(shù)的方法,其特征在于,所述方法包括: 獲得目標區(qū)的地震記錄; 利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi); 利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量; 求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述目標區(qū)的地震記錄為八個。
3.如權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述目標區(qū)的地震記錄通過雙井微測井地震觀測系統(tǒng)獲取。
4.如權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)包括一口激發(fā)井和一口接收井,接收井的深度大于激發(fā)井的深度;所述接收井設(shè)置有兩個接收點,一接收點設(shè)置在接收井的地表位置,另一接收點設(shè)置在井底位置,接收點均設(shè)置檢波器;所述激發(fā)井設(shè)置有四個不同深度的激發(fā)點。
5.如權(quán)利要求4所述的方法,其特征在于,所述激發(fā)井與所述接收井之間的距離大于2米,小于5米。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述激發(fā)點包括第一激發(fā)點、第二激發(fā)點、第三激發(fā)點和第四激發(fā)點;所述第一激發(fā)點的深度位于地表附近;所述第二激發(fā)點的深度大于所述激發(fā)井深度的十分之一,且小于所述激發(fā)井深度的五分之一;所述第三激發(fā)點到激發(fā)井井底的距離大于激發(fā)井深度的十分之一,且小于所述激發(fā)井深度的五分之一;所述第四激發(fā)點位于所述激發(fā)井的井底位置。
7.如權(quán)利要求4?6任一權(quán)利要求所述的方法,其特征在于,所述接收井的地表位置和井底位置分別設(shè)置的檢波器類型相同。
8.一種獲取近地表吸收參數(shù)的裝置,其特征在于,所述裝置包括: 地震記錄獲取單元,用于獲得目標區(qū)的地震記錄; 控制矩陣確定單元,用于利用雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)點和接收點的空間位置確定控制矩陣;其中,所述激發(fā)點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的激發(fā)井內(nèi);所述接收點設(shè)置在所述雙井微測井地震觀測系統(tǒng)中的接收井內(nèi); 斜率向量獲取單元,用于利用所述目標區(qū)的地震記錄的對數(shù)譜計算獲取斜率向量; 近地表吸收參數(shù)獲取單元,用于求解由所述斜率向量、所述控制矩陣和近地表吸收參數(shù)構(gòu)成的方程組,得到近地表吸收參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其特征在于,所述地震記錄獲取單元獲取八個目標區(qū)的地震記錄。
【文檔編號】G01V1/42GK103885084SQ201410119315
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】李國發(fā), 張小明, 殷進垠, 鄭浩, 翟桐立, 林旭光, 李皓, 馬彥彥 申請人:中國石油大學(xué)(北京)