专利名称：一种高精度折射静校正数据反演方法
一种高精度折射静校正数据反演方法
所属领域
本发明涉及地球物理勘探方法，是用于地震资料处理中的一种高精度折 射静校正数据反演方法。
背景技术：
地震勘探是用于寻找油气田的主要物探方法，它用炸药等方法在地面产 生人工地震，由专用仪器在一系列观测点上采集地震信号，经过室内资料处 理、解释，提取有效信息，调査与油气有关的地质结构情况。
为了得到高信噪比的地震成果资料，目前地震技术普遍采用"多次覆盖" 方法，在采集中对测线上每个测点的地下情况，进行共中心点多次观测，每 次观测炮点一检波点距离不同。资料处理时通过抽道集——静校正一一速度 分析——动校正——水平叠加、偏移迭加等流程，得到高质量成果剖面。
上述方法从几何地震学原理出发，假定地面水平，近地表介质均匀。但实 际情况常与理论不一致，如地形起伏，低降速带厚度、速度变化大。这种"不
一致"，会严重影响地震资料处理效果。静校正即对以上近地表因素校正，改 善处理效果。在地表条件复杂的低信噪比地区，静校正工作是决定地震成果 质量的首要环节，直接影响速度分析和动校正的精度，最终影响成果资料的 信噪比、分辨率，地质构造的精度。
基准面校正是普遍采用的静校正方法。由表层调查取得近地表参数，建 立表层模型；通过低降速层时间剥离、高速层时间充填，将炮点、检波点位
置校正到地表附近的水平基准面上。建立精确的近地表模型，是提高静校正 精度和效果的关键。
"大折射一时深曲线法"，是近年来沙漠区用于表层结构调查及高精度静 校正的有效方法。该方法在沙漠区的成果精度与微测井资料相当。采集用直 测线、大仪器、大道距、点激发、点接收，炮点与检波点重合的严格互换观 测系统；延迟时计算用互换法公式，如
<formula>formula see original document page 6</formula> (1-1)<formula>formula see original document page 6</formula>tD(G)—G点延迟时 h —法线深度 V。一盖层平均速度 Vc—折射层界面速度
t1, t2—tO1EAG,tO2FBG， 01、 02炮目的层折射初至时间 T一tO1EFO2,目的层折射互换时。 由微测井取得"时一深曲线"，用于时一深转换，最终得到可靠的表层模 型和高精度静校正反演。
但是大折射一时深曲线法没有利用生产炮的折射初至波，需要单独沿测 线采集大折射资料，采集工作量大，费用较高。
发明内容
本发明目的是提供一种省去"大折射-时深曲线法"野外单独采集浅层折
射资料，节约了费用的高精度折射静校正数据反演方法。 为实现本发明目的，提供如下技术方案
1) 地震采集工区的生产炮初至波资料； 所述的初至波资料是炸药震源或可控震源资料。 所述的初至波资料二维或三维资料。
所述的初至波资料包括炮记录的初至波时间、炮点、接收点坐标、高程 及井深、组合参数。
2) 用以下步骤计算折射波延迟时(图2)。 (1)对各地震道进行时间校正；
采用以下A-D公式，逐炮将炮点、检波点不在一条直线分布的二维生产 炮资料，校正为直测线、点激发、点接收，炮点和接收点重合的资料；
A. 归位校正值A"A g =
式中AS—归位前后的炮检距离差，Vc—高速层速度:
B. 偏移炮点的高程校正Ath A"
、_ 、 △
式中Ah—归位前后炮点高程差，Vi—降速层速度
C、 组合长度校正A^ AQ=g^^
2 、 「c J
式中ds—炮点组合长度，4一检波点组合长度，
A /z
D、 井深校正At, △。.=」
式中Ahj —井深，V。一低速层速度 (2) 根据时差为常数，初至波的高速层速度和波形特征稳定，无明显的 干涉确定每炮目标折射层的可靠追踪段
(3) 延长每炮目的层的追踪段长度，由相邻炮目的层初至时距曲线平行 移动得到综合时距曲线；
所述的移动的时间值由两炮的追逐时差曲线取得。
(4) 按"大折射一时深曲线法"直测线的互换法计算延迟时；
(5) 对于三维资料，抽取每条接收测线两侧的近炮，按前述G)—(4)步骤 计算延迟时；
3)微测井控制点资料与折射延迟时信息取得工区的低降速层"时-深曲 线"。微测井控制点提供目标层深度(H。)，折射成果提供延迟时t。，综合t。(H。) 曲线，由tD(H。)及以下公式转换t(H》曲线；
tD、 HD——t。(H。)曲线上任意一点的延迟时间、深度值，t 一对应的垂直 时间；
所述的控制点资料为微测井点位置一一线号、点号、坐标，垂直时距 曲线(t-H)，低降速层底界位置(t,H》。
所述的时-深曲线包括延迟时一深度曲线(tD-HD)和垂直时一深度曲线 (t-HD)。
所述的t(H。)曲线也可由多口微测井资料综合得出，再转换tD(H。)曲线。
4)得到可靠的表层结构模型及高精度低降速带静校正成果剖面图。 本发明与"大折射一时深曲线方法"的原始数据不同，使用生产炮的折
射初至波，不需要单独沿测线采集折射资料，节约了费用。
本发明首先对生产炮目的层折射初至波作相应的各种校正，消除炮点、 检波点位置不规则、偏移炮点高程与检波点不一致及地形、生产因素的影响， 使其变为与"大折射-时深曲线法"相当的理想条件，提高了静校正成果的精 度。
本发明将单炮目的层追踪段延长，使方法的应用条件放宽，即只要求在 归位后的直线上相邻炮记录目的层追踪段有重迭。方法的适应性强，扩大了 应用范围。
与扩展广义互换法(EG固)比较，本法明拟互换(SRM)的延迟时间计算 中，增加了偏移炮点的地形校正和施工参数校正，减少随机和系统误差，提 高了计算精度。
本发明用精确的低降速层时深曲线对延迟时间约束反演，消除了由于速 度不准造成的深度误差，最终提高成果精度。
图l EGRM算法示意图2本法明算法示意图。
具体实施例方式
本发明实施例l。表层调查采用生产炮抽线计算13条，线距1.5km;布 设大折射线8条、线距3kra，其中6条线与三维生产炮抽线重合、用于成果对 比，验证用于生产炮的计算精度。区内布设7 口微测井，由微测井提供表层 速度及控制点深度资料。本法明6条重合线的大折射、生产炮初至成果对比，二者的延迟时和低降速层底界面基本重合。延迟时和低降速层底界面高程误
差统计延迟时误差的算术平均值—0.32ms，误差绝对平均值1.77 ms;底 界面高程误差的算术平均值0.45m，误差绝对平均值1.09 m。三维静校正最 终成果一低降速层底界面高程及炮、检静校正量数据用于资料处理，单炮及 剖面信噪比明显改善。
本发明实施例2。表层调查对二维生产炮初至计算折射成果剖面23条。 布设微测井73口。折射成果剖面低降速层底界面高程与微测井资料对比，沙 漠区高程误差〈2m，边缘区高程误差2 5m。静校正最终成果数据用于资料处 理，单炮及剖面信噪比明显改善。
广义互换法(EGRM)与拟互换法(S固)，都是互换法固的变种。EG脂与 S羅法，可用于弯曲测线、炮点与检波点不重合的排列形式，见图l、图2。
图1中A:归位前炮点位置；归位后炮点位置，延迟时综合表达式
为<formula>formula see original document page 10</formula>公式(2-l)，相当于将互换排列的炮点(O,、 02)校正到靠近检波点(A、 C) 一互换点，排列上的解释点(B)校正到互换点直线AC上，在校正后的直线 排列上用互换法公式计算延迟时。
归位校正后的直线排列资料与"大折射"有以下区别由于未作偏移炮 点的高程校正，可能互换点时间误差较大；未作组合长度等施工参数校正， 造成折射初至时间误差；综合效果，折射延迟时成果有系统和随机误差。EGRM 方法的应用条件测线条带范围内，目的层界面水平(三种方法相同)；单炮
目的层折射必须有较长的可靠追踪段，保证互换点连接及互换排列目的层有 重叠段(这点限制了它的应用范围)。
图2中《:归位前的检波点位置；〇归位后的检波点位置。检波点归 位后，其高程不变；炮点归位后，其高程与检波点高程相同。
图2归位直测线的互换排列A^d上，解释点Bi的延迟时tD(B1)计算公式 为<formula>formula see original document page 11</formula>(3-l)式。
包括校正、计算过程的综合表达式为式(3-2)
<formula>formula see original document page 11</formula>(3-2)
转换后的一般表达式为(3-3)
<formula>formula see original document page 11</formula>
公式(3-2)、 (3-3)式中右端第一项为互换项，第二项是归位剩余项， 第三项是归位炮点高程校正，第四项是施工参数校正，包括组合、井深、仪 器延迟时等校正。
具体实现步骤
本发明对炮点和检波点位置不在一条直线上的二维资料，通过校正将其 变为直测线，近似于'互换法'理想条件中的炮点和接收点位置重合，点激 发和点接收；在归位直测线上，确定目的层的追踪段，并延长单炮目的层追 踪距离，按互换法公式计算折射成果；拟互换法延迟时计算的综合表达式为 <formula>formula see original document page 11</formula><formula>formula see original document page 12</formula>
用微测井资料取得的低降速层时深曲线对折射延迟时间约束反演，得到 可靠的表层模型及高精度静校正数据和剖面。 本发明具体技术方案如下
1) 地震采集工区的生产炮初至波资料； 所述的初至波资料是炸药震源或可控震源资料。 所述的初至波资料二维或三维资料。
所述的初至波资料包括炮记录的初至波时间、炮点、接收点坐标、高程 及井深、组合参数。
2) 用以下步骤计算折射波延迟时， (1)对各地震道进行时间校正；
采用以下A-D公式，逐炮将炮点、检波点不在一条直线分布的二维生产 炮资料，校正为直测线、点激发、点接收，炮点和接收点重合的资料；
A. 归位校正值
式中AS—归位前后的炮检距离差，Vc—高速层速度:
B. 偏移炮点的高程校正AU <formula>formula see original document page 12</formula>
式中Ah—归位前后炮点高程差，V,—降速层速度 C、组合长度校正AtL <formula>formula see original document page 12</formula>
式中ds—炮点组合长度，4一检波点组合长度，
D、井深校正Atj A,
式中Ahj —井深，V。一低速层速度
(2) 根据时差为常数，初至波的高速层速度和波形特征稳定，无明显的 干涉确定每炮目标折射层的可靠追踪段
(3) 延长每炮目的层的追踪段长度，由相邻炮目的层初至时距曲线平行 移动得到综合时距曲线；
所述的移动的时间值由两炮的追逐时差曲线取得。
(4) 按"大折射—时深曲线法"直测线的互换法计算延迟时；
(5) 对于三维资料，抽取每条接收测线两侧的近炮，按前述(1)一(4)步骤 计算延迟时；
3)微测井控制点资料与折射延迟时信息取得工区的低降速层"时-深曲 线"。微测井控制点提供目标层深度(H。)，折射成果提供延迟时t。，综合t。(H。) 曲线，由tD(H。)及以下公式转换t(H。)曲线；
<formula>formula see original document page 13</formula>曲线上任意一点的延迟时间、深度值，t 一对应的垂直 时间；
所述的控制点资料为微测井点位置一一线号、点号、坐标，垂直时距 曲线(t-H)，低降速层底界位置(t,H。)。
所述的时-深曲线包括延迟时一深度曲线(tD-HD)和垂直时一深度曲线 (t—HD)。
所述的t(H。)曲线也可由多口微测井资料综合得出，再转换t。(H。)曲线。
4)得到可靠的表层结构模型及高精度低降速带静校正成果剖面图。
权利要求
1、一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征在于采用以下技术方案1)地震采集工区的生产炮初至波资料；2)用以下步骤计算折射波延迟时；(1)对各地震道进行时间校正；采用以下A-D公式，逐炮将炮点、检波点不在一条直线分布的二维生产炮资料，校正为直测线、点激发、点接收，炮点和接收点重合的资料；A.归位校正值Δts Δts＝A1B1-O1B/Vc＝ΔS/Vc式中ΔS—归位前后的炮检距离差，Vc—高速层速度，B.偏移炮点的高程校正Δth Δth＝hA1-hO1/V1＝Δh/V1式中Δh一归位前后炮点高程差，V1一降速层速度c、组合长度校正ΔtL ΔtL＝1/2(ds+dr/Vc)式中ds—炮点组合长度，dr—检波点组合长度，D、井深校正Δtj Δtj＝Δhj/V0式中Δhj—井深，V0—低速层速度(2)根据时差为常数，初至波的高速层速度和波形特征稳定，无明显的干涉确定每炮目标折射层的可靠追踪段(3)延长每炮目的层的追踪段长度，由相邻炮目的层初至时距曲线平行移动得到综合时距曲线(4)按“大折射一时深曲线法”直测线的互换法计算延迟时；(5)对于三维资料，抽取每条接收测线两侧的近炮，按前述(1)—(4)步骤计算延迟时；3)微测井控制点资料与折射延迟时信息取得工区的低降速层“时-深曲线”。微测井控制点提供目标层深度(HD)，折射成果提供延迟时tD，综合tD(HD)曲线，由tD(HD)及以下公式转换t(HD)曲线；tD、HD——tD(HD)曲线上任意一点的延迟时间、深度值，t—对应的垂直时间；4)得到可靠的表层结构模型及高精度低降速带静校正成果剖面图。
2、 根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤l)所述的初至波资料是炸药震源或可控震源资料。
3、 根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤l)所述的初至波资料二维或三维资料。
4、 根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤l)所述的初至波资料包括炮记录的初至波时间、炮点、接收点坐 标、高程及井深、组合参数。 —
5、 根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤2)所述的移动的时间值由两炮的追逐时差曲线取得。
6、 根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤3)所述的控制点资料为微测井点位置——线号、点号、坐标， 垂直时距曲线(t-H),低降速层底界位置(t,H。)。
7、根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征在于，步骤3)所述的时-深曲线包括延迟时一深度曲线(tD-HD)和垂直时一 深度曲线(t-HD)。
8、根据权利要求1所述的一种高精度折射静校正数据反演方法，其特征 在于，步骤3)所述的t(H。)曲线也可由多口微测井资料综合得出，再转换t。(H d)曲线。
全文摘要
本发明涉及地球物理勘探方法，是一种高精度折射静校正数据反演方法，实现步骤是地震采集工区的生产炮初至波资料；用以下步骤计算折射波延迟时；微测井控制点资料与折射延迟时信息取得工区的低降速层“时-深曲线”。微测井控制点提供目标层深度(H<sub>D</sub>)，折射成果提供延迟时t<sub>D</sub>，综合t<sub>D</sub>(H<sub>D</sub>)曲线，转换t(H<sub>D</sub>)曲线；得到可靠的表层结构模型及高精度低降速带静校正成果剖面图。本发明用精确的低降速层时深曲线对延迟时间约束反演，消除了由于速度不准造成的深度误差，应用条件宽，适应性强，最终提高成果精度。
文档编号G01V1/36GK101363916SQ20071012013
公开日2009年2月11日 申请日期2007年8月10日 优先权日2007年8月10日
发明者杰 闫, 陈振声 申请人:中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司