基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及油氣勘探地震資料處理領域，具體地說是一種基于地質(zhì)標志層的時差 分析校正方法。
【背景技術】
[0002] 單點數(shù)字勘探屬于應用初期，由于受到設備與投資的限制沒有得到大規(guī)模的推 廣。對于室內(nèi)組合方法不是很多，多數(shù)是對數(shù)據(jù)進行噪音處理后直接組合，檢索到的道組合 時差校正方法有：
[0003] 1、譜均衡加無時差組合方法是一種地震勘探單個檢波器記錄道室內(nèi)組合方法。主 要對多個單檢波器采集的多個地震波記錄信號進行頻譜均衡處理；對經(jīng)過頻譜均衡處理的 多個地震波記錄信號進行靜態(tài)時差校正和動態(tài)時差校正，消除所述多個地震波記錄信號中 的動態(tài)時差和靜態(tài)時差；組合疊加消除了動態(tài)時差、靜態(tài)時差的多個地震波道記錄信號，有 效地保護了反射波的頻寬，提高了反射波的分辨能力。
[0004] 2、基于自適應匹配濾波的一致性組合疊加方法。通過構建標準道，采用自適應匹 配濾波方法對子波波形和道間時差同時進行一致性校正，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 播時折射時間和風化層地震波的特征，將相鄰檢波點的初至時差表示為折射波慢度和相對 靜校時差的線性函數(shù)，并采用數(shù)值統(tǒng)計方法計算檢波點組合范圍內(nèi)的各檢波器的相對靜校 時差。
[0006] 4、一種海上單點采集地震數(shù)據(jù)室內(nèi)動態(tài)組合的方法。利用高密度采集數(shù)據(jù)，經(jīng)過 預處理后用自適應涌浪噪聲壓制法進行衰減，用非因果空間預測濾波法進行隨機噪聲壓 制，用FX域預測擬合壓制線性干擾法去除線性干擾。用相位譜校正動態(tài)組合法進行相移 時差校正，動態(tài)組合后輸出炮集記錄。該方法針對海上單檢高密度采集地震數(shù)據(jù)噪音特征， 將自適應涌浪噪聲壓制方法、非因果空間預測濾波壓制隨機噪聲方法、FX域預測擬合壓 制線性干擾方法與相位譜校正動態(tài)組合有效串聯(lián)，使得各種干擾得到有效壓制，反射信號 能量和連續(xù)性明顯加強，信噪比顯著提高。
[0007] 這些方法具有各自的優(yōu)勢，針對室內(nèi)處理進行單道組合的基于地質(zhì)標志層的時差 校正方法未見相應研究文獻。
[0008] 高密度單點數(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。小的道間距接收能夠進行室內(nèi)組合處理以增強接收能量提高信噪比。由于需要 組合的地震道間存在時差，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。為了組合時地震波的有效成分不被 損失，保證資料的分辨率，在進行道組合前需要進行時差的精確計算并進行校正。

【發(fā)明內(nèi)容】
：
[0009] 本發(fā)明的目的在于提供基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，在單點數(shù)字數(shù)據(jù)處 理中通過選取地質(zhì)標志層進行時差校正從而保護有效高頻信息。
[0010] 為了達成上述目的，本發(fā)明采用了如下技術方案，基于地質(zhì)標志層的時差分析校 正方法，包括以下步驟：
[0011] 通過單點數(shù)字地震方法以及通過采集觀測系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息 資料，然后輸送至計算機處理系統(tǒng)；
[0012] 由計算機處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標志層的解釋進行數(shù)據(jù)處理和分析，重點是進行 互相關時差的定量計算以及時差校正與合并；
[0013] 最終得到基于地質(zhì)標志層的精度更高的技術參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構 造圖像。
[0014] 所述互相關時差的定量計算結果，取決于計算時窗的位置和時窗內(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時窗選取的是否合適會影響互相關結果的精確 度；所以在互相關計算道間時差時，計算時窗選擇資料信噪比較高并具有穩(wěn)定的標志反射 層位置。
[0015] 在地質(zhì)標志層解釋確定的基礎上，設計250-300ms的時窗，在這個時窗內(nèi)進行互 相關的計算處理，得到兩合并道之間存在的時差；
[0016] 設xjt)和x2(t)分別為兩相鄰地震道信號，期望地震記錄為s(t) ,1^(1:)和n2(t) 分別為相互獨立的均值為〇方差為1的高斯白噪聲，td為延遲時間，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時為極大值，依次關系求得td,此時的、就是地震道x2(t) 的校正時移量；將地震信號x2(t)時移td就實現(xiàn)了時移校正；
[0020] 利用互相關計算出的時差，對數(shù)據(jù)進行時差校正處理并進行時差校正后道組合疊 加。
[0021] 所述計算機處理系統(tǒng)進行地質(zhì)標志層數(shù)據(jù)處理和分析的步驟包括以下：
[0022] 對數(shù)據(jù)進行近地表處理消除靜校正量；
[0023] 進行面波與隨機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)對地震剖面進行地質(zhì)標志層的解釋與標定；
[0025] 在時窗內(nèi)進行兩鄰道間的時差計算；
[0026] 在整個數(shù)據(jù)內(nèi)分別對相鄰道進行間時差校正；
[0027] 對時差校正后數(shù)據(jù)進行了速度分析、動校正、疊加與偏移成像。
[0028] 所述對數(shù)據(jù)進行近地表處理消除靜校正量：將野外測量采集的地表高程數(shù)據(jù)，對 單炮數(shù)據(jù)進行地表高程校正處理；采用野外測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，計算出近地表的校正量，再對 單炮數(shù)據(jù)進行一致性處理，消除近地表對時差計算產(chǎn)生的影響。模型校正計算公式：
[0029]
【主權項】
1. 基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，包括以下步驟： 通過單點數(shù)字地震方法以及通過采集觀測系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息資料， 然后輸送至計算機處理系統(tǒng)； 由計算機處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標志層的解釋進行數(shù)據(jù)處理和分析，重點是進行互相 關時差的定量計算以及時差校正與合并； 最終得到基于地質(zhì)標志層的精度更高的技術參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構造圖 像。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述互 相關時差的定量計算結果，取決于計算時窗的位置和時窗內(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時窗選取的是否合適會影響互相關結果的精確度；所以在互相關 計算道間時差時，計算時窗選擇資料信噪比較高并具有穩(wěn)定的標志反射層位置。
3. 根據(jù)權利要求1所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，在地質(zhì) 標志層解釋確定的基礎上，設計250-300ms的時窗，在這個時窗內(nèi)進行互相關的計算處理， 得到兩合并道之間存在的時差； 設Xl (t)和x2 (t)分別為兩相鄰地震道信號，期望地震記錄為s(t)，ni (t)和n2 (t)分 別為相互獨立的均值為〇方差為1的高斯白噪聲，td為延遲時間，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時為極大值，依次關系求得td，此時的td就是地震道x2(t)的 校正時移量；將地震信號x2 (t)時移td就實現(xiàn)了時移校正； 利用互相關計算出的時差，對數(shù)據(jù)進行時差校正處理并進行時差校正后道組合疊加。
4. 根據(jù)權利要求1所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述計 算機處理系統(tǒng)進行地質(zhì)標志層數(shù)據(jù)處理和分析的步驟包括以下： 對數(shù)據(jù)進行近地表處理消除靜校正量； 進行面波與隨機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)對地震剖面進行地質(zhì)標志層的解釋與標定； 在時窗內(nèi)進行兩鄰道間的時差計算； 在整個數(shù)據(jù)內(nèi)分別對相鄰道進行間時差校正； 對時差校正后數(shù)據(jù)進行了速度分析、動校正、疊加與偏移成像。
5. 根據(jù)權利要求4所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述對 數(shù)據(jù)進行近地表處理消除靜校正量：將野外測量采集的地表高程數(shù)據(jù)，對單炮數(shù)據(jù)進行地 表高程校正處理；采用野外測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，計算出近地表的校正量，再對單炮數(shù)據(jù)進行一致 性處理，消除近地表對時差計算產(chǎn)生的影響。模型校正計算公式：
利用地表高程E、基準面高程D、低降速層厚度Z、低降速層速度Vw和基巖速度Vb計算 出校正量。
6. 根據(jù)權利要求4所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述進 行面波與隨機噪音的噪音衰減處理：需要進行2方面的處理：a、對低頻面波進行區(qū)域濾波 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 交叉預測誤差模擬濾波，實現(xiàn)消除低頻面波噪音的目的；b、采用三維有效信號加強處理消 除隨機噪音的影響；該方法是應用一個頻率平面的預測誤差韋納濾波；該濾波假設可預測 的能量為有效信號，剩余能量為隨機噪音；用相關方法對輸入進行計算，確定產(chǎn)生用于預測 輸出的韋納濾波，然后將濾波用于處理的數(shù)據(jù)，當完成頻率平面的每一個窗口的濾波后，窗 口進行重疊，通過反付氏變換回到時間域輸出；實現(xiàn)對地震數(shù)據(jù)的隨機噪音有效衰減。
7. 根據(jù)權利要求4所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述地 質(zhì)標志層確定：依據(jù)研究區(qū)域地震構造地層解釋資料，分析出較淺層的地質(zhì)標志地層，對應 地震疊加剖面確定地質(zhì)標志層的時間及層位走向趨勢，以便計算時窗的設計。
8. 根據(jù)權利要求4所述的基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，其特征在于，所述設 計計算時窗：以地震剖面地質(zhì)標志層的同相軸時間，確定為時窗的中心位置，設計一個將地 質(zhì)標志層包含在內(nèi)的250-300ms時窗，定為計算時差的時窗。
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于地質(zhì)標志層的時差分析校正方法，包括以下步驟：通過單點數(shù)字地震方法以及通過采集觀測系統(tǒng)采集地震區(qū)域地質(zhì)單炮數(shù)據(jù)信息資料，然后輸送至計算機處理系統(tǒng)；由計算機處理系統(tǒng)根據(jù)人工地質(zhì)標志層的解釋進行數(shù)據(jù)處理和分析，重點是確定地質(zhì)標志層，并進行互相關時差的定量計算以及時差校正與合并；最終得到基于地質(zhì)標志層的精度更高的技術參數(shù)、整體分辨率提高更佳清晰的構造圖像。本方法能夠考慮單點數(shù)字數(shù)據(jù)的頻帶寬以及信噪比相對低的特點，在計算道間時差時考慮資料的主要地質(zhì)標志層位和資料的信噪比。計算時差能夠更好地反應出數(shù)據(jù)道的整體時差，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】CN104570116
【申請?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
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國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
【申請日】2013年10月29日