一种多波连续介质速度分析方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于油汽地球物理领域，具体涉及一种多波连续介质速度分析方法。
【背景技术】
[0002] 速度分析和动校正技术是在地震资料处理中的一个关键环节，反射波时距方程 是速度分析和动校正技术的基础，它的精度影响着速度分析和动校正的效果。DiX(1955) 的双曲近似反射波旅行时方程广泛应用于速度分析、动校正和叠加中。Tarner和 Koehler(1969)利用泰勒级数将水平层状各向同性介质中地震反射波旅行时表达为高阶多 项式形式。May和Straley(1979)通过分步扫描两参数实现了四次多项式形式的速度分析 方法。Sun等（2002)，胡中平（2003)给出了优化六次项NMO方法。deBazelaire(1988)， deBazelaire和Viallix(1994)，Castle(1988)，Thore等（1994)，Risto(2000)给出了时 移双曲线和时移非双曲线NMO方法。Causse(2000)推导出了适合无穷偏移距NMO方法， Causse(2002a，2002b，2003)给出了适合任意偏移距的走时公式。Hake(1984)，Tsvankin 和Thomsen(1994,1995),Alkhalifah(1997),Al-Dajani和Tsvankin(1998),Grechka和 Tsvankin(1998),Bjorn和Alexey(2005, 2006)，HuubandCalvert(2006)分别给出 了各种 形式的各向异性介质下的走时近似公式。刘洋和魏修成（2003)利用速度随深度线性变化 等效模型的非双曲时距方程。
[0003] P-S转换波传播路径不对称，走时计算比常规纵波要复杂得多。Tessmer和 Behle(1988)提出一种双曲线形式的动校正公式，它只适合于小偏移距与深度比情况，对 于纵横波速度差异大的浅层，效果更不理想。后人利用泰勒展开方法将其走时用偏移距 高次幂形式来表示。这种方法虽然在近偏移距有比双曲线形式更高的精度，但也不能很好 地解决大偏移距问题。Castle(1994)认为仅仅提高展开的阶数对拟合的效果改善不大， 一般超过六次就难以再提高拟合精度。JohnJ.Zhang(2002)给出了均匀各向同性水平介 质下转换波NMO和叠加方法，该方法形如双曲线形式，但速度与偏移距有关。Tsvankin和 Thomsen(1994)给出了层状VTI介质下转换波走时计算公式，Thomsen(1999)给出了非均 匀，各向异性介质下转换波走时、转换点以及时深转换的计算方法。Cheret等（2000)给出 了方位各向异性介质中转换波走时计算方法。Xiang-YangLi和JianxinYuan(1999)，罗 省贤等（2005)实现了各种各向异性介质下双平方根形式转换波走时近似公式。Jianxin Yuan和Xiang-YangLi(1998,2001),Xiang-YangLi和JianxinYuan(2001,2003),Jianxin Yuan(2002),Alexey和Bjorn(2004)，HengchangDai和Xiang-YangLi(2005)，Bjorn和 Alexey(2006)实现了多层均匀各向同性水平介质、单层VTI介质和多层VTI介质下转换波 走时和转换点计算方法。刘洋和魏修成（2005)给出了反映速度垂向变化的三参数转换波 走时公式。
[0004] 由于转换波射线路径具有天然的不对称性，即下行纵波，上行横波。常规的双曲线 走时近似形式误差很大，利用泰勒展开方法将其走时用偏移距高次幂形式来表示，这种方 法虽然在近偏移距有比双曲线形式更高的精度，但也不能很好地解决大偏移距问题。一般 超过TK次就难以再提1?拟合精度。1?次幕方法仅能提1?一定偏移距范围内的拟合精度，但 是高次曲线受计算截取误差影响大，实际生产中高次形式要得到较多的参数，难以进行人 机交互处理。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种多波连续介质速度 分析方法，引用等效连续速度模型以及虚震源原理来近似计算转换波旅行时，提高大偏移 距动校正精度，提供高品质转换波叠前动校正道集，为利用大偏移距数据进行AVO反演奠 定基础。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0007] -种多波连续介质速度分析方法，包括：
[0008] (1)对纵波共中心点道集或转换波共转换点道集进行连续介质速度分析，生成连 续介质速度场；
[0009] (2)计算纵波共中心点道集或转换波共转换点道集的各道旅行时，将纵波或转换 波叠前道集进行连续介质速度动校正，校正到垂直旅行时h上。
[0010] 所述步骤⑴包括：
[0011] (11)、输入经过预处理的纵波共中心点道集（CMP)或转换波共转换点道集（CCP);
[0012] (12)、进行常规叠加速度分析，求取纵波或转换波反射层自激自收时间t0 ;
[0013](13)、选择四种连续介质速度模型中的一种模型；
[0014] (14)、针对t0时间，对模型参数在一定范围内按照给定间隔进行扫描，根据模型 参数（例如[V。，k]、[V。，Y]、[s。，a]或[s。，@ ])计算旅行时；
[0015] (15)、计算叠前道集时窗内数据的相关性，生成连续介质速度谱。
[0016] 所述步骤（13)中的四种连续介质速度模型如下：
[0017] 第一种模型：速度随深度线性变化模型
[0018] 设速度函数为：VZ =Vfkz，则单程旅行时t及半偏移距X可以表示为
【主权项】
1. 一种多波连续介质速度分析方法，其特征在于：所述方法包括： (1) 对纵波共中心点道集或转换波共转换点道集进行连续介质速度分析，生成连续介 质速度场； (2) 计算纵波共中心点道集或转换波共转换点道集的各道旅行时，将纵波或转换波叠 前道集进行连续介质速度动校正，校正到垂直旅行时h上。
2. 根据权利要求1所述的多波连续介质速度分析方法，其特征在于：所述步骤（1)包 括： (11) 、输入经过预处理的纵波共中心点道集或转换波共转换点道集； (12) 、进行常规叠加速度分析，求取纵波或转换波反射层自激自收时间tO ; (13) 、选择四种连续介质速度模型中的一种模型； (14) 、针对tO时间，对模型参数在一定范围内按照给定间隔进行扫描，根据模型参数 计算旅行时； (15) 、计算叠前道集时窗内数据的相关性，生成连续介质速度谱。
3. 根据权利要求2所述的多波连续介质速度分析方法，其特征在于：所述步骤（13)中 的四种连续介质速度模型如下： 第一种模型：速度随深度线性变化模型 设速度函数为：VZ = Vfkz，则单程旅行时t及半偏移距X可以表示为
式中Vtl是地表速度，Vz是深度Z处的速度，k是速度随深度变化梯度，Z是深度，p是射 线参数； 第二种模型：速度随垂直单程旅行时线性变化模型 设速度函数为：I = K ，则单程旅行时t及半偏移距X可以表示为：
式中Vtl是地表速度，'是垂直时间h处的速度，γ是速度随时间变化梯度，h是垂直 时间旅行时，P是射线参数； 第三种模型：慢度随深度线性变化模型 设速度函数为：SZ = Stl+α z，则单程旅行时t及半偏移距X可以表示为：
式中Stl是地表速度，Sz是深度Z处的速度，α是速度随深度变化梯度，Z是深度，P是 射线参数； 第四种模型：慢度随垂直单程旅行时线性变化模型 设速度函数为：? =4 +濟％则单程旅行时t及半偏移距X可以表示为：
式中Stl是地表速度，\是垂直时间h处的速度，β是速度随时间变化梯度，h是垂直 时间旅行时，P是射线参数。
4.根据权利要求3所述的多波连续介质速度分析方法，其特征在于：所述步骤（2)包 括： (21) 、根据相关性最大原则，选择相关性最大对应的连续介质速度参数； (22) 、针对时间tO和连续介质速度参数，选择旅行时计算公式计算不同偏移距反射时 间t; (23) 、对纵波共中心点道集或转换波共转换点道集的不同偏移距，根据时差At = t-h，把不同偏移距t时刻采样点移到h时刻采样点，实现连续介质速度动校正。
【专利摘要】本发明提供了一种多波连续介质速度分析方法，属于油汽地球物理领域。本方法包括：(1)对纵波共中心点道集或转换波共转换点道集进行连续介质速度分析，生成连续介质速度场；(2)计算纵波共中心点道集或转换波共转换点道集的各道旅行时，将纵波或转换波叠前道集进行连续介质速度动校正，校正到垂直旅行时t0上。
【IPC分类】G01V1-30
【公开号】CN104678439
【申请号】CN201310613013
【发明人】魏修成, 陈天胜, 季玉新, 刘兰锋, 谢飞, 陈冬, 张春涛
【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石油勘探开发研究院
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月27日