基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法和装置，其中，该方法包括：基于地震资料拾取标志层同相轴；对拾取的标志层同相轴进行频谱分析；从分析得到的频谱中选择振幅谱横向稳定的地震道区间，并求取该地震道区间中各个地震道的标志层频谱的平均值；根据所述平均值估计地震资料中每一个地震道的相对品质因子；对估计得到的所有地震道的相对品质因子进行平滑滤波得到横向相对品质因子。本发明解决了现有技术中无法有效确定浅层地层的横向相对品质因子的技术问题，达到了准确确定横向相对品质因子的技术效果。
【专利说明】基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及物理勘探【技术领域】，特别涉及一种基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法和装置。
【背景技术】
[0002]在地震勘探中，近地表及浅层地层的品质因子Q是引起地震波衰减的主要因素，近地表及浅层地层的品质因子的存在会导致地震波的振幅衰减、相位畸变、频带变窄、主频降低，并且其横向的吸收衰减差异会影响同相轴的连续性，造成横向不一致性问题的产生，从而增加了地震资料精细解释的难度。与之相对应，反Q滤波是地震资料处理中的重要环节，它可以有效地减弱地层吸收衰减的影响、补偿振幅谱、校正相位谱、增加主频与频宽、改善同相轴连续性，从而提高资料的分辨率。反Q滤波的关键是地下介质的品质因子的可靠性，因此如何精确地求取近地表及浅层地层的Q对于地震资料的精细处理与解释具有十分重要的意义。
[0003]微测井是确定近地表及浅层地层的品质因子的重要方式，目前常用的获取Q值的方法主要有以下几种:
[0004]I)利用单井微测井资料，采用与频率有关的改进频谱比法获得浅层Q值；
[0005]2)利用双井微测井资料，采用峰值频率移动法获得浅层Q值；
[0006]3)以微测井成果为基础，利用经验公式估算近地表的品质因子。
[0007]然而，微测井资料虽然具有施工简单、针对性强的优点，但是微测井只能针对井点附近，如果要精确控制近地表及浅层地层的品质因子的横向变化，就需要加密井网，这样就必然会导致成本的大幅度提高。
[0008]基于地面地震资料，目前常用的确定品质因子的方法有:
[0009]I)基于瑞雷面波的近地表品质因子估计方法，在已知纵波速度、横波速度和瑞雷波相速度的条件下，通过反演瑞雷波衰减系数来获得品质因子。然而，由于纵横波品质因子对衰减系数的差异，只有当Vs/Vp超过0.45时，才可以有效反演纵波品质因子，其中，Vs表示横波速度，Vp表示纵波速度。通过上述方法计算得到的品质因子，反演误差可以达到瑞雷波衰减系数误差的1.5倍，因此该方法的稳定性难以保证。
[0010]2)基于波传播模拟的近地表品质因子估计方法，该方法假设近地表为水平层状介质，在每层的速度、密度和深度已知的条件下，给定一系列品质因子，进行粘弹性波动方程有限差分正演模拟，通过对比模拟记录与观测记录的反射波和折射波走时曲线上的振幅差异，获得层间品质因子。该方法当深度和速度误差小于10%时是稳健的，但对震源子波比较敏感。此外，该方法只能解决纵向品质因子估计问题，无法进行横向品质因子估计。
[0011]3)基于衰减走时层析反演的品质因子估计方法，该方法将等效品质因子作为权系数与地震波的射线走时结合构成衰减走时，采用传统方法(例如:对数谱估计法、时频谱的低阶多项式拟合法)对其进行估计，利用射线层析法反演速度，最后综合利用速度和衰减走时信息反演得到品质因子。该方法具有较好的稳定性，但其精度受速度和衰减走时精度的影响。
[0012]由上述分析可知，目前还没有可以有效估计横向品质因子，且稳定性和计算精度都较高的方法。
【发明内容】
[0013]本发明实施例提供了一种基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法，以达到确定精度较高的横向相对品质因子的目的，该方法包括:
[0014]基于地震资料拾取标志层同相轴；
[0015]对拾取的标志层同相轴进行频谱分析；
[0016]从分析得到的频谱中选择振幅谱横向稳定的地震道区间，并求取该地震道区间中各个地震道的标志层频谱的平均值；
[0017]根据所述平均值估计地震资料中每一个地震道的相对品质因子；
[0018]对估计得到的所有地震道的相对品质因子进行平滑滤波得到横向相对品质因子。
[0019]在一个实施例中,基于地震记录拾取标志层同相轴,包括；
[0020]从地震记录的多个地震道中选取一个地震道作为基准地震道；
[0021]拾取该基准地震道对应的标志层时间值作为初值；
[0022]确定地震记录中相邻地震道的标志层的时移量取值区间；
[0023]根据以下公式计算各个地震道在时移量取值区间内的相关系数:
【权利要求】
1.一种基于地震资料估计地层横向相对品质因子的方法，其特征在于，包括: 基于地震资料拾取标志层同相轴； 对拾取的标志层同相轴进行频谱分析； 从分析得到的频谱中选择振幅谱横向稳定的地震道区间，并求取该地震道区间中各个地震道的标志层频谱的平均值； 根据所述平均值估计地震资料中每一个地震道的相对品质因子； 对估计得到的所有地震道的相对品质因子进行平滑滤波得到横向相对品质因子。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于地震记录拾取标志层同相轴，包括: 从地震记录的多个地震道中选取一个地震道作为基准地震道； 拾取该基准地震道对应的标志层时间值作为初值； 确定地震记录中相邻地震道的标志层的时移量取值区间； 根据以下公式计算各个地震道在时移量取值区间内的相关系数:
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述平均值估计地震记录中每一个地震道的相对品质因子，包括: 设定相对品质因子的取值范围； 在该取值范围内均匀选取多个品质因子； 对地震记录中的每一个地震道进行如下操作: 利用选取的各个品质因子分别进行反Q滤波； 在进行反Q滤波的地震道上，选取标志层对应的时窗内的反射波进行频谱分析，得到标志层反射波振幅谱； 计算所述标志层反射波振幅谱与所述平均值之间的匹配误差；将匹配误差最小时的品质因子作为当前地震道的相对品质因子的估计结果。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式利用选取的各个品质因子分别进行反Q滤波:
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述标志层反射波振幅谱与所述平均值之间的匹配误差:
6.一种基于地震资料估计地层横向相对品质因子的装置，其特征在于，包括: 拾取模块，用于基于地震资料拾取标志层同相轴； 分析模块，用于对拾取的标志层同相轴进行频谱分析； 求取模块，用于从分析得到的频谱中选择振幅谱横向稳定的地震道区间，并求取该地震道区间中各个地震道的标志层频谱的平均值；估计模块，用于根据所述平均值估计地震资料中每一个地震道的相对品质因子； 滤波模块，用于对估计得到的所有地震道的相对品质因子进行平滑滤波得到横向相对品质因子。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述拾取模块包括: 选取单元，用于从地震记录的多个地震道中选取一个地震道作为基准地震道； 初值拾取单元，用于拾取该基准地震道对应的标志层时间值作为初值； 确定单元，用于确定地震记录中相邻地震道的标志层的时移量取值区间； 计算单元，用于根据以下公式计算各个地震道在时移量取值区间内的相关系数:
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述估计模块包括: 设定单元，用于设定相对品质因子的取值范围； 选取单元，用于在该取值范围内均匀选取多个品质因子；估计单元，用于估计相对品质因子，所述估计单元包括: 滤波子单元，用于利用选取的各个品质因子分别进行反Q滤波； 频谱分析子单元，用于在进行反Q滤波的地震道上，选取标志层对应的时窗内的反射波进行频谱分析，得到标志层反射波振幅谱； 计算子单元，用于计算所述标志层反射波振幅谱与所述平均值之间的匹配误差； 估计子单元，用于将匹配误差最小时的品质因子作为当前地震道的相对品质因子的估计结果。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述滤波子单元具体用于按照以下公式利用选取的各个品质因子分别进行反Q滤波:
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述计算子单元具体用于按照以下公式计算所述标志层反射波振幅谱与所述平均值之间的匹配误差:
【文档编号】G01V1/30GK103675915SQ201310713719
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】孙夕平, 于永才, 崔兴福, 张明, 侯连华 申请人:中国石油天然气股份有限公司