一种HTI介质方位各向异性校正方法及系统与流程

本发明属于油气储层开发技术领域，更具体地说，是涉及一种hti介质方位各向异性校正方法及系统。

背景技术：

油气开发生产实践和经验表明，油气储层往往伴随着裂缝发育，裂缝对油气的运移产生重要的影响，所以裂缝构造的识别和分析对油气开发来说是一个重要的研究课题。宽方位地震勘探为裂缝检测提供了重要的手段，裂缝构造在宽方位地震数据上的明显特征就是地震波速度的方位各向异性，即地震波传播速度随着观测方位的变化而变化，这一特征会引起偏移成像后的宽方位地震资料成像道集内存在道间时差，导致成像效果变坏，因此必须寻找有效而适用的解决办法，消除方位各向异性的影响以改善宽方位地震资料的成像效果，所以进行方位各向异性剩余时差校正是宽方位地震数据处理的一个重要环节。

现有对hti介质方位各向异性校正处理的方法，例如分方位处理是一种人为干预性很强的处理技术，即处理员凭经验将数据体分为若干方位角，并在各方位角内进行处理，但无论怎样精细划分都存在方位角分布不均衡现象，有的方位角内地震道多，有的方位角内地震道少；还会导致各方位角内覆盖次数呈现很强不均衡现象。另外，分方位处理尤其在速度分析时需耗费大量人力和处理机时，也会严重拉长数据处理周期。al-dajani等和grechka等根据非双曲时距方程4次项系数表达式，利用宽方位数据重构nmo速度椭圆，获得与方位有关的nmo速度，进行方位各向异性校正。该做法相对合理，但它对资料品质的要求很高，且纵横向速度分析点都要进行方位速度分析和拾取，实际中很难操作和实现。还有一种方位各向异性校正方法的思路是基于模型道的方位时差，即在成像后的方位各向异性道集上采用模型道相关法逐层剥离进行校正，该方法能较好地解决标准层时差校正问题，但层间时差难以彻底解决，且可能出现变差情形。

ovt域方位各向异性校正主要是采用速度模型迭代。其中速度模型迭代法主要通过互相关在道集上拾取“螺旋形”的时差，对旅行时差进行反演，利用最小平方根算法求取道集的快慢波速度和快波方位角，进而对道集进行方位各向异性校正，该方法需将偏移后道集叠加作为引导，只适用于共炮检距和共角度道集，对方位角覆盖密度要求较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种hti介质方位各向异性校正方法及系统，旨在解决现有校正处理需耗费较多时间、对地震资料品质要求很高且得到的方位各向异性时差校正的结果精度不高的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种hti介质方位各向异性校正方法，包括以下步骤：

步骤1：获取各个检波器之间的横向炮检距和纵向炮检距；

步骤2：根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；

步骤3：获取共成像点道集中的地震道；

步骤4：根据所述共成像点道集中的地震道利用所述剩余时差模型得到时差校正参变量；所述时差校正参变量包括：振幅随炮检距的变化率、主测线方向椭球的不规则曲率和联络测线方向椭球的不规则曲率；

步骤5：根据所述时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；

步骤6：根据所述动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。

优选的，所述剩余时差模型为：

δt＝q(x²+y²)+r(x²-y²)+s(2xy)

其中，δt表示剩余时差，x表示横向炮检距，y表示纵向炮检距，q表示振幅随炮检距的变化率，r表示主测线方向椭球的不规则曲率，s表示联络测线方向椭球的不规则曲率。

优选的，所述步骤4：根据所述共成像点道集中的地震道利用所述剩余时差模型得到时差校正参变量，包括：

步骤4.1：根据共成像点道集中的n个地震道建立线性方程组；其中，所述线性方程组为：

步骤4.2：对所述线性方程组进行求解得到时差校正参变量。

优选的，所述步骤5：根据所述时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度，包括：

步骤5.1：根据所述时差校正参变量得到快波速度和慢波速度；

步骤5.2：获取矢量道集；

步骤5.3：根据所述矢量道集反演得到时差校正参变量的值；

步骤5.4：根据所述时差校正参变量的值和所述快波速度和所述慢波速度得到共成像点道集中的动校正速度。

优选的，所述步骤5.1：根据所述时差校正参变量得到快波速度和慢波速度，包括：

步骤5.1.1：对所述振幅随炮检距的变化率进行快慢波矢量分解得到时差校正参变量模型；所述时差校正参变量模型包括：振幅随炮检距的变化率快慢波参变量模型、主测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型和联络测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型；

所述振幅随炮检距的变化率快慢波参变量模型为：

其中，qfast表示快波参变量，qslow表示慢波参变量；

所述主测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型为：

其中，α表示方位角；

所述联络测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型为：

步骤5.1.2：根据所述时差校正参变量模型得到快波参变量和慢波参变量；

步骤5.1.3：根据所述快波参变量和所述慢波参变量得到所述快波速度和所述慢波速度。

优选的，所述步骤5.1.3：根据所述快波参变量和所述慢波参变量得到所述快波速度和所述慢波速度，包括：

采用公式：

得到所述快波速度；其中，vfast表示快波速度，τ表示时间，viso(τ)表示τ时刻各向同性速度；

采用公式：

得到所述慢波速度；其中，vslow表示慢波速度。

优选的，所述步骤5.4：根据所述时差校正参变量的值和所述快波速度和所述慢波速度得到共成像点道集中的动校正速度，包括：

采用公式：

得到所述动校正速度；其中，vnmo表示动校正速度，α表示方位角，φ表示炮检方向与主测线方向的夹角。

本发明还提供了一种hti介质方位各向异性校正系统，包括：

炮检距获取模块，用于获取各个检波器之间的横向炮检距和纵向炮检距；

剩余时差模型建立模块，用于根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；

共成像点道集分析模块，用于获取共成像点道集中的地震道；

时差校正参变量计算模块，用于根据所述共成像点道集中的地震道利用所述剩余时差模型得到时差校正参变量；所述时差校正参变量包括：振幅随炮检距的变化率、主测线方向椭球的不规则曲率和联络测线方向椭球的不规则曲率；

动校正速度计算模块，用于根据所述时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；

方向异性校正模块，用于根据所述动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。

本发明提供的一种hti介质方位各向异性校正方法及系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明公开的一种hti介质方位各向异性校正方法，首先根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；根据共成像点道集中的地震道利用所述剩余时差模型得到时差校正参变量；根据所述时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；最后根据所述动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。本发明通过建立剩余时差模型并利用时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度，可以消除了方位各向异性时差的影响，提高了地震成像质量，为后续地震解释及油气储层预测提供了精确的数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种hti介质方位各向异性校正方法流程图；

图2为本发明实施例提供的快、慢波传播椭圆示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的目的在于提供一种hti介质方位各向异性校正方法及系统，旨在解决现有校正处理需耗费较多时间、对地震资料品质要求很高且得到的方位各向异性时差校正的结果精度不高的问题。

请参阅图1-2，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种hti介质方位各向异性校正方法，包括以下步骤：

s1：获取各个检波器之间的横向炮检距和纵向炮检距；

s2：根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；

地震波在裂缝介质或hti介质中传播满足椭圆方程，选择一种坐标系表征各向同性与各向异性特征之间的关系。在本发明中，选取笛卡尔坐标系对方位角道集做三维曲面分析，对应地用q、r、s三个时差校正参变量描述。其中q表示振幅随炮检距的变化率，表征各向同性部分，当不存在方位各向异性变化时，曲面呈各向同性椭球体；当存在各向异性时，r、s分别表示主测线和联络测线方向椭球的不规则曲率，因此曲面上拾取的剩余时差δt可以用剩余时差模型表示。其中，剩余时差模型为：

δt＝q(x²+y²)+r(x²-y²)+s(2xy)

其中，δt表示剩余时差，x表示横向炮检距，y表示纵向炮检距，q表示振幅随炮检距的变化率，r表示主测线方向椭球的不规则曲率，s表示联络测线方向椭球的不规则曲率。

s3：获取共成像点道集中的地震道；

s4：根据共成像点道集中的地震道利用剩余时差模型得到时差校正参变量；时差校正参变量包括：振幅随炮检距的变化率、主测线方向椭球的不规则曲率和联络测线方向椭球的不规则曲率；

s4具体包括：

s4.1：根据共成像点道集中的n个地震道建立线性方程组；

在实际应用中，设共成像点道集内有n道，那么本发明剩余时差模型可通过n道记录组成线性方程组：

ax＝b

其中，

s4.2：对线性方程组进行求解得到时差校正参变量。

在实际应用中，由于本发明中的剩余时差已知，待求参数q、r和s可通过最小二乘法可求出。

s5：根据时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；

s5具体包括：

s5.1：根据时差校正参变量得到快波速度和慢波速度；

s5.1具体包括：

s5.1.1：对振幅随炮检距的变化率进行快慢波矢量分解得到时差校正参变量模型；

在本发明中可利用ruger提出的hti介质纵波反射系数公式，通过快慢波矢量分解，可以将q可分解为快波方向和慢波方向的参变量，得到时差校正参变量模型。

时差校正参变量模型包括：振幅随炮检距的变化率快慢波参变量模型、主测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型和联络测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型；

振幅随炮检距的变化率快慢波参变量模型为：

其中，qfast表示快波参变量，qslow表示慢波参变量；

主测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型为：

其中，α表示方位角，α＝0.5arctan(s/r)；

联络测线方向椭球的不规则曲率快慢波参变量模型为：

s5.1.2：根据时差校正参变量模型得到快波参变量和慢波参变量；

本发明可根据时差校正参变量模型推导出：进而得到快波参变量：和慢波参变量：

s5.1.3：根据快波参变量和慢波参变量得到快波速度和慢波速度。

s5.1.3具体包括：

采用公式：

得到快波速度；其中，vfast表示快波速度，τ表示时间，viso(τ)表示τ时刻各向同性速度；

采用公式：

得到慢波速度；其中，vslow表示慢波速度。

s5.2：获取矢量道集；

s5.3：根据矢量道集反演得到时差校正参变量的值；

在本发明中，针对水平叠加剖面，将相干性较好部分作为骨架，并参考偏移后具有方位特性的矢量道集(也称蜗牛道集)，可反演出q、r、s的值，进而求取方位各向异性的方位角和快、慢波速度。

s5.4：根据时差校正参变量的值和快波速度和慢波速度得到共成像点道集中的动校正速度。

s5.4具体包括：

采用公式：

得到动校正速度；其中，vnmo表示动校正速度，α表示方位角，φ表示炮检方向与主测线方向的夹角。

s6：根据动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。

本发明通过建立剩余时差模型并利用时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度，可以消除了方位各向异性时差的影响，提高了地震成像质量，为后续地震解释及油气储层预测提供了精确的数据支持。

本发明还提供了一种hti介质方位各向异性校正系统，包括：

炮检距获取模块，用于获取各个检波器之间的横向炮检距和纵向炮检距；

剩余时差模型建立模块，用于根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；

共成像点道集分析模块，用于获取共成像点道集中的地震道；

时差校正参变量计算模块，用于根据共成像点道集中的地震道利用剩余时差模型得到时差校正参变量；时差校正参变量包括：振幅随炮检距的变化率、主测线方向椭球的不规则曲率和联络测线方向椭球的不规则曲率；

动校正速度计算模块，用于根据时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；

方向异性校正模块，用于根据动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。

本发明提供的一种hti介质方位各向异性校正方法及系统的有益效果在于：与现有技术相比，本发明公开的一种hti介质方位各向异性校正方法，首先根据横向炮检距、纵向炮检距以及地震波在hti介质中的传播过程建立剩余时差模型；根据共成像点道集中的地震道利用剩余时差模型得到时差校正参变量；根据时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度；最后根据动校正速度对共成像点道集进行方位各向异性校正得到校正完成的共成像点道集。本发明通过建立剩余时差模型并利用时差校正参变量得到共成像点道集中的动校正速度，可以消除了方位各向异性时差的影响，提高了地震成像质量，为后续地震解释及油气储层预测提供了精确的数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。