專利名稱：表層調查數據的模型法靜校正方法
技術領域：
本申請涉及一種基于表層調查資料的模型法靜校正方法和裝置，尤其涉及一種基于不同類型的表層調查數據建立統一的數據平臺，以統一的表層調查數據為基礎建立近地表模型并進行優化，對復雜的地表調查資料執行靜校正處理的技術。
背景技術：
幾何地震學的理論都是假設觀測面是一個水平面、地下傳播介質均勻為前提的，但實際情況并非如此。觀測面并不是一個水平面，通常是起伏不平的，地下傳播介質通常也不是均勻的，其表層還存在著低降速帶的橫向變化。因此，野外觀測得到的反射波達到時 間，并不滿足雙曲線方程，而是一條畸變了的雙曲線。靜校正就是研究由于地形起伏，地表低降速帶橫向變化對地震波傳播的影響，并對其進行校正，使時距曲線滿足于動校正的雙曲線方程。在地面地震勘探中，復雜地表仍是制約地震勘探效果的重要因素。復雜的地表模型除引起激發和接收問題外，主要還影響地震資料靜校正的精度，影響疊前時間偏移及水平疊加的成像效果。在表層靜校正方面，目前人們通過對表層模型作不同程度的近似假設形成了一系列的靜校正方法，主要有以下三種技術I、高層靜校正，該方法利用野外測量成果和預定的基準面高程以及基準面和地面之間的速度來計算校正量；2、折射靜校正，該方法利用地震波從上層介質傳播到與下層介質的分界面時，當入射波以臨界角入射到該界面時，將產生沿界面滑行的折射波，并傳到地面為檢波器所接收，由折射波的初至時間可估算低降速帶的速度和炮點、檢波點的延遲時間，并由此得到低降速帶的速度/深度模型。3、層析靜校正，該方法利用初至波(或者是初至波的一部分)反演表層低速帶速度結構并據此計算靜校正量的方法。以上的技術都可歸屬于一次靜校正技術，高程靜校正技術不能解決山地勘探，山地勘探區域的地表起伏很大，基準面不同時兼顧高低兩種情況，地面與基準面的高差不可避免會出現較大的情況，此外，資料多是長排列采集，炮檢距越大，射線入射角越大，高層靜校正的路徑走時近似相等情況不能得以滿足；折射靜校正需要地下有一套穩定的折射層，且該層的橫向速度變化不劇烈，在眾多的山地地形中，折射靜校正的適用范圍受限；層析靜校正利用初至波反演縱、橫向連續變化的表層低速帶，避免了層狀速度結構的假設，更適合包括山地在內的各種復雜近地表條件表層速度模型的建立，具有更強的適應能力，但在初至拾取困難的地區以及可控震源采集資料中，初至拾取不準確對層析靜校正精度影響較大。
發明內容
本發明的目的在于提供一種基于表層調查資料的模型法靜校正方法和裝置，其基于不同類型的表層調查數據建立統一的數據平臺，以統一的表層調查數據為基礎建立近地表模型并進行優化，對復雜的地表調查資料執行靜校正，從而提高地震資料靜校正的精度。根據本發明的一方面，提供一種表層調查數據的模型法靜校正方法，所述方法包括以下步驟加載步驟加載二維或三維的表層調查數據；統一處理步驟對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數；建模步驟基于統一處理的表層調查數據建立二維或三維近地表模型；模型優化步驟采用雙向均值內插方法對建立的二維近地表模型執行交點模型閉合，或者采用中心區域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；靜校正步驟通過時深曲線關聯操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計算表層調查數據的模型法靜校正量。加載的表層調查數據可包括根據至少一種表層資料采集方法獲得的表層調查數據。所述表層資料采集方法可包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。 根據本發明的另一方面，提供一種表層調查數據的模型法靜校正裝置，所述裝置包括加載模塊，用于加載二維或三維的表層調查數據；統一處理模塊，用于對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數；建模模塊，用于基于統一處理的表層調查數據建立二維或三維近地表模型；模型優化模塊，用于采用雙向均值內插方法對建立的二維近地表模型執行交點模型閉合，或者采用中心區域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；靜校正模塊，用于通過時深曲線關聯操作建立二維或三維近地表模型的模型點與時深曲線的對應關系，并計算表層調查數據的模型法靜校正量。加載的表層調查數據可包括根據至少一種表層資料采集方法獲得的表層調查數據。所述表層資料采集方法可包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。
通過下面結合附圖進行的描述，本發明的上述和其他目的和特點將會變得更加清楚，其中圖I是示出根據本發明的示例性實施例的表層調查數據的模型法靜校正方法的流程圖；圖2是示例性地示出圖I中的步驟SllO中加載表層調查數據的圖形界面；圖3是示例性地示出在圖I中的步驟SllO加載的表層調查數據的示意圖；圖4是示例性地示出在圖I中的步驟S130建立的二維近地表模型的示意圖；圖5是示例性地示出在圖I中的步驟S130建立的三維近地表模型的示意圖。
具體實施例方式以下，將參照附圖來詳細說明本發明的實施例。可通過計算機軟件模塊實現本發明的表層調查數據的模型法靜校正方法。在本申請中描述的各個步驟不限制為上述步驟，其中的一些步驟可被進一步拆分為更多的步驟，并且一些步驟可合并為較少的步驟。本發明還提供一種實現表層調查數據的模型法靜校正方法的裝置。圖I是示出根據本發明的示例性實施例的表層調查數據的模型法靜校正方法的流程圖。在所述實施例中，假設在通用計算機系統上通過實現各步驟的功能的軟件模塊執行所述模型法靜校正方法。參照圖1，在步驟S110，計算機系統加載二維或三維的表層調查數據。根據本發明的示例性實施例，計算機系統從存儲有所述地震調查數據的信息存儲介質或數據庫加載二維或三維的表層調查數據。計算機系統可選擇性地加載使用不同的表層資料采集方法獲得的表層調查數據。采集中表層控制點的控制程度必須反映表層巖性的變化，才可反映出不同巖性中的速度變化趨勢，從而建立準確的表層速度模型。圖2示出根據用戶的選擇大炮初至數據、小折射表層調查數據、微測井表層調查數據等的圖形界面。圖3示例性地示出加載的表層調查數據。 在步驟S120，計算機系統對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數。例如，對于微測井方法取得的表層調查數據，可使用以下方法進行分層并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數對各層的點做直線回歸擬合，求出回歸系數a、b和平均標準差S。在點數大于3的情況下，可剔除個別與擬合線偏差大于平均標準差2. 5倍的點，然后再作最后的直線回歸擬合，得到最終的a和b值，b為截距時間T，Ι/a為速度值。假設有η層，則求出所述η個層的截距時間Ti和層速度值即，第i層的時深曲線為=TiQ1) =Ti+h/V，本層的厚度=本層的深度-上一層的深度。采用解析法求解下式，求取層深度Hi Ti+h/vj = Ti+1+h/Vi+1......式 Iffi = VMXJl；X^li~T,)......式 2
* i+l — & i又例如，對于小折射資料采集方法取得的表層調查數據，對各層的點做直線回歸擬合，求出回歸系數a、b和平均標準差S。在點數大于3的情況下，可剔除個別與擬合線偏差大于平均標準差2. 5倍的點，然后再作最后的直線回歸擬合，得到最終的a、b值，其中，b為截距時間T，1/aX 1000為速度值。如有η層，則求出所述η個層的截距時間和視速度值。當處理單支的小折射表層調查數據時，按照式3僅對各層數據執行校正TiL* = TiL-T0L......式 3其中，L代表小折射左支數據。當處理雙支的小折射表層調查數據時，如果左右支的層數一致，則由式4和式5求出該點的平均速度Vi Vi = 2ViLXViR/(ViL+ViR)......式 4V0 = (V0L+V0R) /2......式 5同時，仍然存在TiL* = TiL-T0L, TiR* = TiR-T0Ro此時將Ttl作為O點進行校正。最終，最終獲得的平均截距時間Ti為Ti = (TiLi-TiR*) /2......式 6在式4、式和式6中，L代表小折射左支數據，R代表小折射右支數據。
當雙支層數不一致時(例左支有2層，右支有3層)時，仍然按照式5求取直達波Vtl的速度；其它層通常的做法是，先求得高速層(最后一層)的速度(即取左、右支得最后一層速度值)，此后用式4分別求得左支、右支第i層的對于左、右支剩下的層，比較左右各層的速度，對速度相對接近的層求平均速度和截距時間值，再剩下的其中一支的速
度層單獨作為一層。可以按下式7和式8計算每層的厚度
式 權利要求
1.一種表層調查數據的模型法靜校正方法，所述方法包括以下步驟 加載步驟加載二維或三維的表層調查數據； 統一處理步驟對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數； 建模步驟基于統一處理的表層調查數據建立二維或三維近地表模型； 模型優化步驟采用雙向均值內插方法對建立的二維近地表模型執行交點模型閉合，或者采用中心區域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變； 靜校正步驟通過時深曲線關聯操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計算基于表層調查數據的模型法靜校正量。
2.如權利要求I所述的方法，其中，加載的表層調查數據包括根據至少一種表層資料采集方法獲得的表層調查數據。
3.如權利要求2所述的方法，其中，所述表層資料采集方法包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。
4.一種表層調查數據的模型法靜校正裝置，所述裝置包括 加載模塊，用于加載二維或三維的表層調查數據； 統一處理模塊，用于對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數； 建模模塊，用于基于統一處理的表層調查數據建立二維或三維近地表模型； 模型優化模塊，用于采用雙向均值內插方法對建立的二維近地表模型執行交點模型閉合，或者采用中心區域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變； 靜校正模塊，用于通過時深曲線關聯操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計算表層調查數據的模型法靜校正量。
5.如權利要求4所述的裝置，其中，加載的表層調查數據包括根據至少一種表層資料采集方法獲得的表層調查數據。
6.如權利要求5所述的裝置，其中，所述表層資料采集方法包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。
全文摘要
提供一種表層調查數據的模型法靜校正方法和裝置。所述方法包括加載二維或三維的表層調查數據；對加載的表層調查數據執行統一處理，其中，按照時深變化趨勢進行統一分層，并計算每個控制點在各層的速度和厚度參數；基于統一處理的表層調查數據建立二維或三維近地表模型；采用雙向均值內插方法對建立的二維近地表模型執行交點模型閉合，或者采用中心區域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；通過時深曲線關聯操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計算表層調查數據的模型法靜校正量。
文檔編號G01V1/36GK102944896SQ20121044524
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優先權日2012年11月9日
發明者周祺, 朱敏, 唐怡, 劉曉斌, 楊忠民 申請人:中國石油集團川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司