專利名稱：一種模型約束動靜校正方法
技術領域：
本發明涉及石油地震勘探資料處理方法。
常規石油地震勘探資料處理是建立在地下各向同性水平層狀介質基礎上的，有效反射同相軸呈雙曲線性，這種假設嚴格意義上講是不存在的。當實際地質條件與該假設基本相近時常規處理可以成像。但是在地下地質構造復雜地區，實際地質情況與該假設相差甚遠，有效反射同相軸的非雙曲線性嚴重，加之地表復雜條件(如相對高差較大、低降速帶變化劇烈等)及各種干擾波的影響，常規處理很難良好成像。地震勘探資料處理中最基本與最關鍵的技術之一是靜校正和動校正處理。針對復雜地表條件下低信噪比的地震資料，應用國內現有各種靜校正方法(包括國外引進處理系統中的靜校正方法)，雖然取得了一定的效果，但精度不夠，許多地區達不到預想目的。目前，基于反射波的自動剩余靜校正技術，這種方法本身只能求取高頻的小的靜校正量，還且還必須用優勢頻帶(信噪比大于2)，在信噪比小于二分之一時， 自動剩余靜校正失效。近年來發展的利用信噪比較高的初至折射波的靜校正技術，如延遲時法、ABC法、擴展廣義互換法(EGRM)，廣義線性反演(GLI)等，理論上講這些方法都能獲得包括高低頻在內的所有靜校正量，在復雜地表區的實際應用中也能各顯優勢，但均不能盡如人意。在山地條件，由于沒有穩定折射層時，其優勢則無法顯現。CDP疊加中也存在著靜校正問題，并且由于波傳播過程中穿過地層時速度的變化，造成的非雙曲線現象是隨深度和時間變化的，因此，研究和發展時變空變的校正技術，已成為當前校正技術的一種發展趨勢。
本發明是一種可空變、時變，基于地質解釋和模型的同時進行共反射點/共反射面元道集的時變、空變校正，將因射線畸變引起的非雙曲線反射同相軸校平，實現道集的無時差同相迭加的模型約束動靜校正方法。
本發明是以動校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集為基礎，以有效反射的層位解釋模型為約束，以相似性為判別標準的一種模型約束校正技術，其步驟為(1)在CDP/CRP疊加剖面上拾取有效反射的層位解釋模型，以模型中對應的疊加道作為各道集的標準模型道。
(2)由于CDP/CRP是來自地下同一點的反射，盡管射線路徑不同，但有效反射信息具有較高的相似性(相似系數大于0.5)，而其它信息(如噪聲)與有效反射信息之間的相似性較低(相似系數小于0.3)。因此，為篩選有效信號，剔除噪聲，以相似性為判別標準。其數學模型為φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關函數；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關運算時的離散點序號，N為兩個波形相關運算的點數，τ為時移，τ取值為0，1，2，3，4，……Ｔ；T為最大時移點數，k為常數，以采樣間隔為單位，其取值為估計的最大可能剩余校正值，Δt為采樣間隔。則所求校正量為Δτ＝τM-kΔt，它是模型約束校正所得的最終校正量，這個值對CDP/CRP道集中的每一道而言，沿時間方向是隨樣點所屬的層位不同而變化。
(3)對不同的有效反射層位沿層選擇不同的校正時窗，將模型道與道集中各道沿時窗滑動對比，優選，通過相關計算道集中各道與模型道的相關系數和校正量，并施加在共反射點/共反射面元道集的有效反射層位上，對道集中各道在該時窗內進行剩余時差校正，確保有效反射信息的無時差同相疊加。
(4)剖面上回加原始記錄，保證波場的完整性，輸出校正后的道集記錄和疊加剖面。即輸出結果＝最終處理結果×a％+原始數據×b％，a與b是混波系數，a+b＝100，a、b的值域是0-100。
本發明約束校正是在CDP道集中進行的，因此不受1/2主周期的限制，可確保同相軸不竄相位，從而解決復雜地質條件下動靜校正不準，CDP道集彎曲的問題，以及疊前深度偏移中，由于地質構造復雜，橫向速度變化劇烈，偏移速度不準所造成的CRP道集同相軸不能拉平，影響成像效果的問題，最終實現共反射點/共反射面元道集的同相疊加，增強有效信息，從而使復雜地區地震資料能夠成像。
本發明可較好地解決因射線畸變引起的非雙曲線反射同相軸成像問題，為復雜地區的地震資料成像提供了一個技術工具。把模型約束思想和地質解釋統一起來應用于地震資料的疊前處理中，對CDP/CRP道集進行校正，以實現有效反射的無時差同相疊加，改善成像效果。
本發明可時變、空變、多域處理；可適用于用于疊前、疊后以及深度/時間偏移中，適用性強，應用效果顯著，可以有效地解決復雜地表與復雜地質構造地區的地震勘探資料反射空白區多，地下構造難以成像的問題。
本發明
如下圖1地震測線原始CDP疊加道集圖；圖2原始CDP道集疊加剖面圖；圖3道集校正最大時移量分析圖；圖4根據最大校正量建立的初始層位約束模型圖；圖5初始校正處理效果剖面圖；圖6校正處理道集對比圖；圖7修改的層位約束模型圖；圖8修改層位約束模型校正處理效果剖面圖；圖9修改層位約束模型校正處理道集圖；圖10再次修改的層位約束模型圖；圖11再次修改層位約束模型校正處理效果剖面圖；圖12再次修改層位約束模型校正處理道集對比圖。
本發明實施例如下應用常規的方法取得并記錄地震數據，以動校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集為基礎，以有效反射的層位解釋模型為約束，以相似性為判別標準。
(1)共反射點/共反射面元道集疊加。
地震測線原始CDP疊加道集的(圖1)，通過道集分析，校正量最大的有效反射層位于900毫秒以下。將原始CDP道集疊加得到地震剖面(圖2)。
(2)建立約束模型。
通過道集校正最大時移量分析，道集需要校正的最大時移量等于300毫秒(圖3)，建立初始層位約束模型圖(圖4)，用圖中參數面板所示的參數做校正處理，所使用的參數分別為計算模型道時窗上限(Layer Up-offset)1000毫秒；計算模型道時窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計算模型道時沿層的平滑道數(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關分析時窗長度(Analysis interval)2000毫秒；最大時移量(Max shift time)300毫秒；相關系數門檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)0％；最小切除時間(Muting min time)0毫秒；最大切除時間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
(3)根據約束模型建立標準模型道即以模型中對應的疊加道作為各道集的標準模型道。
(4)計算各道與模型道的相關系數與校正時間量將模型道與CDP或CRP道集中各道沿時窗滑動對比，計算各道與模型道的相關系數與校正時間量。
計算相關系數所用的計算公式為φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關函數；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關運算時的離散點序號，N為兩個波形相關運算的點數，τ為時移，τ取值為0，1，2，3，4，……T；T為最大時移點數，k為常數，以采樣間隔為單位，其取值為估計的最大可能剩余校正值，Δt為采樣間隔。則所求校正量為Δτ＝τM-kΔt，它是模型約束校正所得的最終校正量，這個值對CDP/CRP道集中的每一道而言，沿時間方向是隨樣點所屬的層位不同而變化。
(5)按不同的層位段、時間段對道集作時差校正，層與層之間的校正時差不同，但互不影響。
(6)道集疊加。
經初始校正處理后得到地震剖面(圖5)。
(7)與原始剖面對比，檢查約束模型是否合適，如果不合適，返回第2步調整約束模型，重復上述步驟。以下步驟為兩次修改約束模型的實施過程。
經處理校正的主要層位成像較好，但影響了上覆地層的有效反射成像。通過校正處理道集的對比分析，主要校正層位已被校平(圖6)。據此，對層位約束模型進行修改(圖7)，用時間分隔線將不同構造形態的有效反射層位模型分隔開來，使校正的層位互相不受影響。對新加的層位用圖中參數面板所示的參數做校正處理，所使用的參數分別為計算模型道時窗上限(Layer Up-offset)700毫秒；計算模型道時窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計算模型道時沿層的平滑道數(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關分析時窗長度(Analysis interval)1700毫秒；最大時移量(Max shift time)120毫秒；相關系數門檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)5％；最小切除時間(Muting min time)0毫秒；最大切除時間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
經修改模型校正處理后得到地震剖面(圖8)，與校正后的道集分析(圖9)可以看到經修改模型處理后主要有效反射層位成像較好，但淺層的有效反射成像還需改進。因此，再次修改的層位約束模型圖(圖10)，增加淺層約束模型，舊層位沿用老的處理參數，對新加的層位用圖中參數面板所示的參數做校正處理，具體使用的參數分別為計算模型道時窗上限(Layer Up-offset)600毫秒；計算模型道時窗下限(Layer Down-offset)1000毫秒；計算模型道時沿層的平滑道數(Smotting trace No.)12；模型道與CDP道集中各道作相關分析時窗長度(Analysis interval)1600毫秒；最大時移量(Max shift time)80毫秒；相關系數門檻值(Traces rejecting limit)70％；回加原始道的百分比(Initial trace percentage)10％；最小切除時間(Muting min time)0毫秒；最大切除時間(Muting max time)0毫秒；最大偏移距(Max offset)6000米。
經再次修改模型校正處理后得到地震剖面(圖11)，淺中深層均得到比較滿意的效果。校正道集分析(圖12)也獲得明顯效果。
(8)剖面上回加原始記錄按上述10％回加百分比輸出最終校正后的道集記錄和疊加剖面。
權利要求
1.一種模型約束動靜校正方法，對用常規方法采集的地震數據進行處理，其特征在于處理步驟包括(1)共反射點/共反射面元道集疊加；(2)建立約束模型；(3)根據約束模型建立標準模型道；(4)將模型道與道集中各道沿時窗滑動對比，計算各道與模型道的相關系數，公式如下φ(τt)=Σp=1NM(kΔt+pΔt)·X(pΔt+τΔt)]]>其中Φ(τt)是相關函數；X(t)為記錄波形，M(t)為模型道，p為相關運算時的離散點序號，N為兩個波形相關運算的點數，τ為時移，T為最大時移點數，k為常數，Δt為采樣間隔，并計算時間校正量Δτ＝τM－kΔt；(5)按不同的層位段、時間段對道集作時差校正；(6)道集疊加；(7)與原始剖面對比，檢查約束模型是否合適，當不合適時返回第2步調整約束模型，重復上述步驟；(8)剖面上回加原始記錄，輸出校正后的道集記錄和疊加剖面。
2.如權利要求1所述的一種地震數據處理的模型約束動靜校正方法，其特征在于所述的道集是動校后或疊前偏移后的CDP/CRP道集。
3如權利要求1所述的一種地震數據處理的模型約束動靜校正方法，其特征在于所述的輸出校正后的道集記錄＝最終處理結果×a％+原始數據×b％，其中a和b的值域為0～100，a+b＝100。
全文摘要
一種地震數據處理的模型約束動靜校正方法,包括:共反射點/共反射面元道集疊加;建立約束模型;根據約束模型建立標準模型道;將模型道與道集中各道沿時窗滑動對比,計算各道與模型道的相關系數,按不同的層位段、時間段對道集作時差校正;道集疊加;與原始剖面對比;回加原始記錄,輸出校正道集記錄和剖面。本發明可時變、空變、多域處理,用于疊前、疊后以及深度/時間偏移中,適用性強,可以有效地解決復雜地表與復雜構造地區的地震勘探資料反射空白區多,地下構造難以成像的問題。
文檔編號G06F17/00GK1338640SQ0111991
公開日2002年3月6日 申請日期2001年6月29日 優先權日2001年6月29日
發明者劉全新, 梁秀文, 鄧央, 蔡鳳翔, 楊午揚, 強方青, 趙永義, 曹戈俊 申請人:中國石油天然氣股份有限公司