基于地质标志层的时差分析校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及油气勘探地震资料处理领域，具体地说是一种基于地质标志层的时差 分析校正方法。
【背景技术】
[0002] 单点数字勘探属于应用初期，由于受到设备与投资的限制没有得到大规模的推 广。对于室内组合方法不是很多，多数是对数据进行噪音处理后直接组合，检索到的道组合 时差校正方法有：
[0003] 1、谱均衡加无时差组合方法是一种地震勘探单个检波器记录道室内组合方法。主 要对多个单检波器采集的多个地震波记录信号进行频谱均衡处理；对经过频谱均衡处理的 多个地震波记录信号进行静态时差校正和动态时差校正，消除所述多个地震波记录信号中 的动态时差和静态时差；组合叠加消除了动态时差、静态时差的多个地震波道记录信号，有 效地保护了反射波的频宽，提高了反射波的分辨能力。
[0004] 2、基于自适应匹配滤波的一致性组合叠加方法。通过构建标准道，采用自适应匹 配滤波方法对子波波形和道间时差同时进行一致性校正，改善了组合叠加的效果。校正后 地震记录的组合叠加响应能够较好地保持反射波原有的振幅和波形特征。
[0005] 3、一种单点高密度地震的检波器室内组合的静校正方法。利用折射波的近地表传 播时折射时间和风化层地震波的特征，将相邻检波点的初至时差表示为折射波慢度和相对 静校时差的线性函数，并采用数值统计方法计算检波点组合范围内的各检波器的相对静校 时差。
[0006] 4、一种海上单点采集地震数据室内动态组合的方法。利用高密度采集数据，经过 预处理后用自适应涌浪噪声压制法进行衰减，用非因果空间预测滤波法进行随机噪声压 制，用FX域预测拟合压制线性干扰法去除线性干扰。用相位谱校正动态组合法进行相移 时差校正，动态组合后输出炮集记录。该方法针对海上单检高密度采集地震数据噪音特征， 将自适应涌浪噪声压制方法、非因果空间预测滤波压制随机噪声方法、FX域预测拟合压 制线性干扰方法与相位谱校正动态组合有效串联，使得各种干扰得到有效压制，反射信号 能量和连续性明显加强，信噪比显著提高。
[0007] 这些方法具有各自的优势，针对室内处理进行单道组合的基于地质标志层的时差 校正方法未见相应研究文献。
[0008] 高密度单点数字检波器采集资料，具有单道接收、道间距小、分辨率高、信噪比偏 低的特点。小的道间距接收能够进行室内组合处理以增强接收能量提高信噪比。由于需要 组合的地震道间存在时差，直接组合叠加削弱了有效能量，影响了组合后的地质成像效果， 降低了资料的有效频率，不利于资料的高分辨率成像。为了组合时地震波的有效成分不被 损失，保证资料的分辨率，在进行道组合前需要进行时差的精确计算并进行校正。
【发明内容】
：
[0009] 本发明的目的在于提供基于地质标志层的时差分析校正方法，在单点数字数据处 理中通过选取地质标志层进行时差校正从而保护有效高频信息。
[0010] 为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，基于地质标志层的时差分析校 正方法，包括以下步骤：
[0011] 通过单点数字地震方法以及通过采集观测系统采集地震区域地质单炮数据信息 资料，然后输送至计算机处理系统；
[0012] 由计算机处理系统根据人工地质标志层的解释进行数据处理和分析，重点是进行 互相关时差的定量计算以及时差校正与合并；
[0013] 最终得到基于地质标志层的精度更高的技术参数、整体分辨率提高更佳清晰的构 造图像。
[0014] 所述互相关时差的定量计算结果，取决于计算时窗的位置和时窗内地震数据信 噪比高低，地震数据信噪比的高低与互相关时窗选取的是否合适会影响互相关结果的精确 度；所以在互相关计算道间时差时，计算时窗选择资料信噪比较高并具有稳定的标志反射 层位置。
[0015] 在地质标志层解释确定的基础上，设计250-300ms的时窗，在这个时窗内进行互 相关的计算处理，得到两合并道之间存在的时差；
[0016] 设xjt)和x2(t)分别为两相邻地震道信号，期望地震记录为s(t) ,1^(1:)和n2(t) 分别为相互独立的均值为〇方差为1的高斯白噪声，td为延迟时间，a为衰减系数，则地震 ：x1(t)=s(t)+n1(t) ；x2(t) =as(t-td)+n2(t)；
[0017] Xl(t)和x2(t)的互相关函数为心…（O= 丁 )] = -G).
[0018]由于IMT)I彡Rss(〇);
[0019] 因此,Rss(T)在T-td=0时为极大值，依次关系求得td,此时的、就是地震道x2(t) 的校正时移量；将地震信号x2(t)时移td就实现了时移校正；
[0020] 利用互相关计算出的时差，对数据进行时差校正处理并进行时差校正后道组合叠 加。
[0021] 所述计算机处理系统进行地质标志层数据处理和分析的步骤包括以下：
[0022] 对数据进行近地表处理消除静校正量；
[0023] 进行面波与随机噪音的噪音衰减处理，提高了资料信噪比；
[0024] 在资料工区内对地震剖面进行地质标志层的解释与标定；
[0025] 在时窗内进行两邻道间的时差计算；
[0026] 在整个数据内分别对相邻道进行间时差校正；
[0027] 对时差校正后数据进行了速度分析、动校正、叠加与偏移成像。
[0028] 所述对数据进行近地表处理消除静校正量：将野外测量采集的地表高程数据，对 单炮数据进行地表高程校正处理；采用野外测量的近地表的低降速带的厚度、低降速带内 的地层速度，建立近地表模型，利用模型约束层析反演方法，计算出近地表的校正量，再对 单炮数据进行一致性处理，消除近地表对时差计算产生的影响。模型校正计算公式：
[0029]
【主权项】
1. 基于地质标志层的时差分析校正方法，包括以下步骤： 通过单点数字地震方法以及通过采集观测系统采集地震区域地质单炮数据信息资料， 然后输送至计算机处理系统； 由计算机处理系统根据人工地质标志层的解释进行数据处理和分析，重点是进行互相 关时差的定量计算以及时差校正与合并； 最终得到基于地质标志层的精度更高的技术参数、整体分辨率提高更佳清晰的构造图 像。
2. 根据权利要求1所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述互 相关时差的定量计算结果，取决于计算时窗的位置和时窗内地震数据信噪比高低，地震数 据信噪比的高低与互相关时窗选取的是否合适会影响互相关结果的精确度；所以在互相关 计算道间时差时，计算时窗选择资料信噪比较高并具有稳定的标志反射层位置。
3. 根据权利要求1所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，在地质 标志层解释确定的基础上，设计250-300ms的时窗，在这个时窗内进行互相关的计算处理， 得到两合并道之间存在的时差； 设Xl (t)和x2 (t)分别为两相邻地震道信号，期望地震记录为s(t)，ni (t)和n2 (t)分 别为相互独立的均值为〇方差为1的高斯白噪声，td为延迟时间，a为衰减系数，则地震信 ：x1(t)=s(t)+n1(t) ；x2(t) =as(t-td)+n2(t)； Xi(t)和x2(t)的互相关函数为A,、(T ) =EOi(〇AP+T)] =cx/("(t-G). 由于 |RSS(T)| 彡Rss(0); 因此，Rss(t)在T-td=0时为极大值，依次关系求得td，此时的td就是地震道x2(t)的 校正时移量；将地震信号x2 (t)时移td就实现了时移校正； 利用互相关计算出的时差，对数据进行时差校正处理并进行时差校正后道组合叠加。
4. 根据权利要求1所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述计 算机处理系统进行地质标志层数据处理和分析的步骤包括以下： 对数据进行近地表处理消除静校正量； 进行面波与随机噪音的噪音衰减处理，提高了资料信噪比； 在资料工区内对地震剖面进行地质标志层的解释与标定； 在时窗内进行两邻道间的时差计算； 在整个数据内分别对相邻道进行间时差校正； 对时差校正后数据进行了速度分析、动校正、叠加与偏移成像。
5. 根据权利要求4所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述对 数据进行近地表处理消除静校正量：将野外测量采集的地表高程数据，对单炮数据进行地 表高程校正处理；采用野外测量的近地表的低降速带的厚度、低降速带内的地层速度，建立 近地表模型，利用模型约束层析反演方法，计算出近地表的校正量，再对单炮数据进行一致 性处理，消除近地表对时差计算产生的影响。模型校正计算公式：
利用地表高程E、基准面高程D、低降速层厚度Z、低降速层速度Vw和基岩速度Vb计算 出校正量。
6. 根据权利要求4所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述进 行面波与随机噪音的噪音衰减处理：需要进行2方面的处理：a、对低频面波进行区域滤波 衰减处理消除面波的影响；根据面波的物理模型建立面波差分方程，通过域和t-x域的 交叉预测误差模拟滤波，实现消除低频面波噪音的目的；b、采用三维有效信号加强处理消 除随机噪音的影响；该方法是应用一个频率平面的预测误差韦纳滤波；该滤波假设可预测 的能量为有效信号，剩余能量为随机噪音；用相关方法对输入进行计算，确定产生用于预测 输出的韦纳滤波，然后将滤波用于处理的数据，当完成频率平面的每一个窗口的滤波后，窗 口进行重叠，通过反付氏变换回到时间域输出；实现对地震数据的随机噪音有效衰减。
7. 根据权利要求4所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述地 质标志层确定：依据研究区域地震构造地层解释资料，分析出较浅层的地质标志地层，对应 地震叠加剖面确定地质标志层的时间及层位走向趋势，以便计算时窗的设计。
8. 根据权利要求4所述的基于地质标志层的时差分析校正方法，其特征在于，所述设 计计算时窗：以地震剖面地质标志层的同相轴时间，确定为时窗的中心位置，设计一个将地 质标志层包含在内的250-300ms时窗，定为计算时差的时窗。
【专利摘要】本发明公开了基于地质标志层的时差分析校正方法，包括以下步骤：通过单点数字地震方法以及通过采集观测系统采集地震区域地质单炮数据信息资料，然后输送至计算机处理系统；由计算机处理系统根据人工地质标志层的解释进行数据处理和分析，重点是确定地质标志层，并进行互相关时差的定量计算以及时差校正与合并；最终得到基于地质标志层的精度更高的技术参数、整体分辨率提高更佳清晰的构造图像。本方法能够考虑单点数字数据的频带宽以及信噪比相对低的特点，在计算道间时差时考虑资料的主要地质标志层位和资料的信噪比。计算时差能够更好地反应出数据道的整体时差，从而更有利于改善组合后的叠加精度与分辨能力。
【IPC分类】G01V1-36
【公开号】CN104570116
【申请号】CN201310520070
【发明人】郭树祥, 梁鸿贤, 李建明, 孔省吾, 刘媛, 毕丽飞
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月29日