利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法与流程

本发明涉及地球物理勘探测量信息处理技术领域，特别是指一种利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法。

背景技术：

随着地震野外采集生产能力和技术的飞速发展，复杂地表条件下的高精度勘探项目日益增多，对地震资料处理的要求也日益提高。基准面静校正是地震信号处理的关键环节，其精度取决于参与统计的初至的精度。因此，如何准确、快速的拾取初至波有着重要意义。为了保证质量，初至波拾取必须进行人工监控。三维地震数据排列数较多，人工监控工作量巨大。常规的方法不仅工作效率低，而且在地形起伏大、资料信噪比低的情况下，单炮上局部地震道的初至很难准确拾取，通常要把准确性没把握的初至剔除使其不参与统计，致使局部基准面静校正量由于覆盖次数较低始终无法准确计算。这样，投入巨资的高精度勘探就失去了意义。

现有的公开文献大多把注意力集中在改进提高初至的自动拾取精度以减少人工监控的工作量的方法(如时窗地震属性特征法、相关法、数字图像处理法、神经网络算法)。目前应用最多的是根据单一地震道初至特殊性质(如振幅、相位等)的变化来判断初至的时窗地震属性特征方法，如能量特征法、瞬时强度比法、分形维数方法等。这些方法在实际应用时，都有一定的优势，也存在如下一些问题：1、具有局限性，无法应对复杂多变的地质勘探条件；2、人工监控依然无法辨识低信噪比记录道上初至的准确性。如果过于依赖初至波的自动拾取，可能使大量错误的初至信息参与统计计算，得到错误的静校正结果。

技术实现要素：

本发明提出一种利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法，可以与现有的初至自动拾取方法联合使用，适用范围非常广，解决了实际生产中复杂地表条件下低信噪比记录道初至波无法准确拾取的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法，包括以下步骤：

Step1：利用自动拾取的初至粗略计算基准面静校正量；

Step2：根据基准面校正量对原始单炮记录进行检波点静校正；

Step3：手工校正检波点静校正量的异常点和异常段；

Step4：在进行检波点静校正和手工校正后的单炮上重新开时窗自动拾取初至；

Step5：修改初至异常点；

Step6：将修改好的初至进行预处理，在进行检波点静校正和手工校正后的单炮上人工监控剩余异常点；

Step7：人工监控合格后的初至减去检波点静校正量与手工静校正量之和后，再还原至原始资料上。

本发明所述的方法中，步骤Step3中：

当需要手工校正的点较少时，记下异常点的检波点线号和检波点桩号，然后在信噪比较高的单炮上量取该点的校正量，在几何库中找到对应的检波点，用原来的静校正量上加上手工校正量；

当需要手工校正的点较多时，先选取一炮准确拾取异常点的初至，再拾取一个顶部切除线，计算出非零样点值与初至的时差，存于道头字，并将其传入srf域，生成各检波点手工校正量，将有效范围内的手工静校正量和第一次层析静校正量相加，即完成手工校正。

本发明所述的方法中，步骤Step5具体为：

用相应函数先判断各道的初至时间是否异常，并最大限度的保留正常值，然后根据相邻正常样点的初至时间及炮检点位置值对应的初至时差推测出异常样点的初至时间。

本发明所述的方法中，炮检点位置值采用排列线号与炮线号之差和检波点桩号与炮点桩号之差联合表示。

本发明所述的方法中，步骤Step5具体包括：

制作与一个不同炮检位置值对应的初至时差模板；

抽取近炮点桩号的至少两道，人工监控初至；

导出所有记录的道号、炮线号、排列线号、炮点桩号、检波点桩号及初至时间信息，使排列桩号小于炮点桩号的数据按道号降序排序，排列桩号大于等于炮点桩号的数据按道号升序排序；

将初至时差模板中的初至时差根据炮检位置值匹配到每一道，对近炮点两道初至不做修改，先根据给定的初至时差阈值判断该近炮点初至是否异常，无异常则不做修改，异常时，其值为前一保证正常的初至值加上对应炮检位置值的初至时差。

本发明所述的方法中，所述初至时差模板具体制作过程为：

选一组各排列接收道数全，信噪比高、无空道且位于束线中不同炮线上的单炮，精细拾取初至，同时导出道号、炮线号、排列线号、炮点桩号、检波点桩号及初至时间信息；

使排列桩号小于炮点桩号的数据按道号降序排序，排列桩号大于等于炮点桩号的数据按道号升序排序，求取各样点与上一样点之间的初至时差，将时差为负值且绝对值大于20ms的部分归零；若还存在空道，则用相邻样点时差对空道段赋值。

本发明产生的有益效果是：本发明利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法，可以与现有的初至自动拾取方法联合使用，适用范围非常广，解决了实际生产中复杂地表条件下低信噪比记录道初至波无法准确拾取的问题。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为常规地震资料初至静校正流程图；

图2为本发明实施例地震资料初至静校正流程图；

图3是本发明实施例对多个初至异常点(初至异常段)快速生成手工静校正量示意图；

图4是本发明实施例对多个初至异常点(初至异常段)快速手工编辑初至效果图；

图5是本发明实施例利用外部软件快速判断初至异常点并进行纠正的模板截图；

图6是本发明实施例人工监控近炮点至少两道初至示意图；

图7是本发明实施例低信噪比资料初至拾取效果显示图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明对于复杂近地表地质条件下，原始记录初至边界形态变化大、资料信噪比低的高精度三维地震资料能显著提高初至拾取效率及准确率，具有很好的技术价值和应用前景。

如图2所示，本发明实施例大体分为两部分，step1-4主要描述一个检波点静校正迭代过程，侧重于提高初至识别度，能有效解决目前人工监控过程中部分记录道初至因信噪比低无法准确识别只能被剔除以免生成错误的初至统计值的问题。同时，复杂地表条件下的初至旅行时通过基准面静校正后呈较规律的时距曲线，也能一定程度上提高人工监控效率。

Step5-6主要阐述了利用外部软件快速判断初至异常点并进行纠正，其应用前提为初至旅行时呈较规律的时距曲线。实践表明，该方法能辅助提高人工监控效率，可通过制作模板及适当调整参数以适应不同工区的项目。

本发明的技术方案具体是这样实现的：一种利用检波点静校正迭代法提高初至波拾取效率及准确率的方法，包括如下步骤：

Step1：利用自动拾取的初至粗略计算基准面静校正量；为了提高计算速度，计算时可以采用较大面元，并忽略局部由于初至统计值误差较大引起的静校正量误差；

Step2：对原始单炮记录进行检波点静校正；最初仅对原始单炮记录进行检波点静校正，大大提高单炮记录信噪比后重新开时窗自动拾取初至；

Step3：手工校正检波点静校正量异常点和异常段，其具体方法如下；

当需要手工校正的点较少时，记下异常点的检波点线号和检波点桩号，然后在信噪比较高的单炮上量取该点的校正量(向下为正，向上为负)，在几何库中找到对应的检波点，用原来的静校正量上加上手工校正量即可。

当需要手工校正的点较多时(如图3)，先选取一炮准确拾取异常点的初至，再拾取一个顶部切除线(两端与初至重叠)。计算出非零样点值与初至之时差，存于道头字，并将其传入srf域，生成各检波点手工校正量。将有效范围内的手工静校正量和第一次层析静校正量相加，即完成手工校正(如图4)。

Step4：在进行检波点静校正和手工校正后的单炮上重新开时窗自动拾取初至；

Step5：利用外部软件快速修改初至异常点，其原理和实现方法如下所述：

复杂地表条件下的地震资料在做完检波点基准面静校正、消除近地表影响后，时距曲线近似双曲线，此时，若假设地下地层为水平层状介质，则各道初至时间仅与检波点与炮点的相对位置有关。在三维地震数据中，检波点与炮点的相对位置可用排列线号与炮线号之差(有正负之分)和检波点桩号与炮点桩号之差(有正负之分)联合表示，可称之为炮检点位置值(如图5)。实际生产中，炮检点位置值相同的两道初至时间不一定相同，但炮检点位置值相互对应的相邻两道之间的初至时差变化不大。

基于这一原理，我们可以用函数先判断各道的初至时间是否异常，并最大限度的保留正常值，然后根据相邻正常样点的初至时间及炮检点位置值对应的初至时差推测出异常样点的初至时间。

首先，需要制作一个不同炮检位置值对应的初至时差模板，其方法是选一组各排列接收道数全，信噪比高、无空道且位于束线中不同炮线上的单炮，精细拾取初至，同时导出道号(trace_no)、炮线号(s_line)、排列线号(r_line)、炮点桩号(sou_sloc)、检波点桩号(srf_sloc)及初至时间(fb_pick)等信息。使排列桩号小于炮点桩号的数据按道降序排序，排列桩号大于等于炮点桩号的数据按道号升序排序，求取各样点与上一样点之间的初至时差，将时差为负值且绝对值大于20ms的部分归零(出现此结果表明该样点为近炮点，所得初至时差为该样点与相邻排列远炮点之间的时差)。若还存在空道，有必要用相邻样点时差对空道段赋值。

其次，为了能根据相邻正常样点的初至时间及炮检点位置值对应的初至时差推测出异常样点的初至时间，要保证近炮点记录初至的准确度，其方法是抽取近炮点桩号的至少两道，人工监控初至(如图6)。

最后，导出所有记录的道号(trace_no)、炮线号(s_line)、排列线号(r_line)、炮点桩号(sou_sloc)、检波点桩号(srf_sloc)及初至时间(fb_pick)等信息，使排列桩号小于炮点桩号的数据按道号降序排序，排列桩号大于等于炮点桩号的数据按道号升序排序，在将模板中的初至时差根据炮检位置值匹配到每一道。用函数Ci＝if(or(Abs(sou_sloc-srf_sloc)<3，And(-5<Ai-Ai-1，Ai-Ai-1<10，-5<Ai+1-Ai，Ai+1-Ai<10))，Ai，Ci-1+Bi)(设A列为初至时间，B列为初至时差，C列为修正后的初至，Ai-1，Ai，Ai+1为相邻3道的初至时间)，其原理为，近炮点两道初至不做修改，先判断该点初至是否异常(由于已经排序，我们给定的初至时差阈值为[-5，10]，该值也可从先前制作的模板中提取)，无异常则不做修改，异常时其值为前一保证正常的初至值加上对应炮检位置值的初至时差。

Step6：将修改好的初至导入常用预处理软件，在进行检波点静校正和手工校正后的单炮上人工监控剩余异常点；

Step7：人工监控合格后的初至减去检波点静校正量与手工静校正量之和再还原至原始资料上(如图7)。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。