专利名称：一种多分量地震资料的处理方法
技术领域：
本发明属于地球物理勘探数据处理领域，具体涉及一种多分量地震资料的处理方法。
背景技术：
随着多分量勘探技术 的快速发展，多波(即包含纵波和转换波的资料，通常Z代表纵波，X、Y代表转换波)、多分量地震勘探技术在气云成像、烃类检测、流体/岩性预测、裂缝检测方法等方面得到应用，并在构造成像、岩性参数提取、油气藏识别等方面逐步发挥了不可替代的作用。由于转换波射线路径的非对称性，使得转换波处理流程不同于常规纵波资料的处理流程。尽管目前有很多地震资料处理系统，但是大多数是纵波处理软件。对转换波地震资料的处理方法和处理模块很少，几乎没有一套完整的转换波处理系统，即使有也是价格昂贵。这些模块对于复杂地质条件资料的处理就不可能得到理想的多波剖面。加上山地地震资料的复杂性，即受原始资料X分量和Y分量的信噪比低，静校正问题严重，各向异性，单个检波器接收的一致性差等诸多原因的影响，处理的效果难以满足解释的要求，因此需要改进处理技术和处理流程，以不断提高最终剖面的品质。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种多分量地震资料的处理方法，利用现有的纵波处理软件，实现对转换波地震资料的处理，并处理出高分辨率、高保真、高信噪比以及能比较清楚地反映出构造和岩性变化特征的地震剖面，为地震解释提供可靠的处理结果。本发明是通过以下技术方案实现的一种多分量地震资料的处理方法，所述方法采用初至智能拾取和层析静校正技术对多分量地震资料进行一次静校正，然后通过叠前去噪、高保真处理和反褶积获得能清楚反映出构造和岩性变化特征的叠前地震资料；然后利用纵波和转换波的对应关系，获得准确速度场，对叠前地震资料进行叠加，获得多分量地震资料的叠加剖面，最后采用F-X域波动方程有限差分偏移技术提闻横向分辨率，获得多分量地震资料的偏移剖面。所述方法包括以下步骤(I)采用初至智能拾取和层析静校正技术对多分量地震资料进行一次静校正，获得准确的纵波静校正量后，用纵波静校正量乘以比例系数K就得到转化波的静校正量；(2)对步骤(I)得到的结果进行叠前去噪在不损失有效波成份的情况下，采用频率-空间域相干噪音压制技术、噪音自动识别与衰减技术、多域复合去噪及强噪音衰减技术进行叠前去噪，去除能量最强的那部分噪音，达到逐步提高信噪比的目的；(3)对步骤(2)得到的结果进行高保真处理采用真振幅恢复、地表一致性振幅补偿技术进行高保真处理；
(4)对步骤(3)得到的结果进行反褶积采用地表一致性反褶积和单道预测反褶积相结合的办法进行反褶积，先进行地表一致性反褶积处理，再进行单道预测反褶积处理；(5)获得准确的速度场利用比例系数K，对纵波速度剖面和叠加剖面进行拉伸，在转换波速度谱出现突变时，进行纵波和转换波的联合速度分析，得到速度场的数据；(6)对步骤(4)和步骤(5)得到的结果进行剩余静校正处理经过地表一致性剩余静校正-速度分析的反复迭代后，得到准确的剩余静校正量以及速度场，为叠加以及偏移提供了可靠的保障；
(7)对步骤⑷和步骤(6)得到的结果进行精细的时空变动校切除及叠加，获得多分量地震资料的叠加剖面；(8)准确成像对步骤(7)得到的结果采用F-X域波动方程有限差分偏移技术获得多分量地震资料的偏移剖面。所述比例系数K为纵波和转换波的对应关系,K = vp/vsv,其中，vp是纵波速度值，vsv是转换波速度值，K的值为I. 4到2. O。所述步骤(6)中所述地表一致性剩余静校正-速度分析的反复迭代的步骤为首先做地表一致性剩余静校正，得到一组新的剩余静校正值，然后把得到的新的剩余静校正值加入到步骤(4)获得的数据体中，再用这个加入了一个新的剩余静校正值应用的数据体来做速度分析，得到一个新的速度场，最后用新的速度场和加入了一个新的剩余静校正值的数据体来做叠加，得到新的叠加剖面；这样每次迭代就在数据体上加入了一个新的剩余静校正值应用，并进行处理得到一个新的速度场；迭代3至4次，直到获得能真实反映地下构造的叠加剖面为止。剩余静校正是对做了静校正基础上数据体进行补足静校正，是微调。与现有技术相比，本发明的有益效果是利用本发明的方法对多分量地震资料进行处理，可以利用通用的纵波软件对转换波地震数据进行处理，获得了高分辨率、高保真、高信噪比以及能比较清楚地反映出构造和岩性变化特征的地震剖面，为地震解释提供了可靠的处理结果。
图1-1是本发明中纵波的层析静校正前(右)后(左)单炮对比图。图1-2是本发明中利用纵波的层析静校正对转换波进行层析静校正前(右)后(左)单炮对比图。图2-1是本发明中面波压制前(左)后(右)单炮记录对比图。图2-2是本发明中应用噪音衰减技术前(右)后(左)叠加剖面对比图。图2-3是本发明中应用噪音衰减技术效果图。图3-1是本发明中真振幅恢复处理前(左)后(右)的单炮记录对比图。图3-2是本发明中地表一致性能量补偿前(左)后(右)的单炮对比图。图4是本发明中反褶积前(左)与反褶积后(右)的单炮记录对比图。图5-1是本发明中精细速度分析得到的某线纵波叠加速度剖面图。图5-2是本发明中精细速度分析和通过纵波和转换波的联合速度分析图。图6-1是本发明中某线剩余静校正前(左)后(右)速度谱对比图。
图6-2是本发明中未做剩余静校正(左)与一次剩余静校正(右)对比图。图6-3是本发明中一次剩余静校正(左)与二次剩余静校正(右)对比图。图7-1是本发明中按转换波处理流程得到的转换波叠加剖面图。图7-2是本发明中转换波叠加剖面(左)与纵波叠加拉伸剖面(右)对比图。图7-3是本发明中经过处理得到的某线y分量(转换波)最终叠加剖面图。图7-4是本发明中经过处理得到某线Z分量(纵波)最终叠加剖面图。图8-1是本发明中经过处理得到某线Y分量(转换波)最终偏移剖面图。图8-2是本发明中经过处理得到某线Z分量(纵波)最终偏移剖面图 。图9-1是本发明实施例中原始纵波单炮记录对比图。图9-2是本发明实施例中原始转换波I分量的单炮记录图。图9-3是本发明实施例中某线X分量叠最终加保幅剖面图。图9-4是本发明实施例中某线X分量最终偏移剖面图。图9-5是本发明实施例中某线Y分量最终叠加保幅剖面图。图9-6是本发明实施例中某线Y分量最终偏移剖面图。图9-7是本发明实施例中某线Z分量最终叠加保幅剖面图。图9-8是本发明实施例中某线Z分量最终偏移剖面图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述一种多分量地震资料的处理方法，包括以下步骤(I)采用了初至智能拾取和先进的层析静校正技术进行准确的一次静校正转换波一次静校正是决定资料品质的基础，首先要认真细致地解决好纵波静校正问题，得到纵波低速带的速度信息及静校正量(通过对原始多波资料波组特征分析获得的)，同时充分利用纵波分量的结果，因为转换波静校正可通过纵波和转换波的速度比进行换算来获得转换波静校量，即K = vp/vsv (vp是纵波速度，vsv是转换波速度，k是比例系数)。在静校正方面采用了初至智能拾取和先进的层析静校正技术来解决野外一次静校正问题，在获得准确的纵波静校正量后，用纵波静校正量乘以比例系数就得到转化波的静校正量，这样较好地解决了由地表引起的长波长和短波长的静校正问题，确保了地下构造的准确性。图1-1给出的是纵波的层析静校正前后的单炮对比图，其中左边为层析静校正后的，右边为层析静校正前的，从图1-1中可以看出，层析静校正处理后，炮点的同相轴对齐了。图1-2给出的是利用纵波的层析静校正对转换波进行层析静校正前后的单炮对比图，其中左边为层析静校正后的，右边为层析静校正前的，从图1-2可以看出，层析静校正处理后，炮点的同相轴对齐了(图中左边为After AGC，右边为After AUIXTAT，就代表层析静校正前后)。(2)精细的叠前去噪利用步骤⑴的结果进行步骤⑵的处理在不损失有效波成份的情况下，采用有针对性的去噪手段，如多域叠前复合噪音压制技术可大大压制噪音。不同域的去噪，只去除能量最强的那部分噪音，达到逐步提高信噪比的目的。原始转换波资料的信噪比较低，干扰严重，影响到深层弱反射信号，因此在压制这些噪音的同时，要注意保护深层有效信号。采用频率-空间域相干噪音压制技术、噪音自动识别与衰减技术、多域复合去噪及强噪音衰减技术进行叠前去噪；地震资料处理系统一般都有这些模块，只要模块中的参数选得合理即可。图2-1给出的面波压制前后的单炮记录对比图，其中左边为面波压制前的，右边为面波压制后的，从图中可以看出，炮点的信噪比提高了(左图为面波压制前单炮记录中，频率低的斜的波组是面波，有效波波组是双曲线)。
图2-2给出的是应用噪音衰减技术前后的叠加剖面对比图，其中，左图是应用噪音衰减技术后的，右边是应用噪音衰减技术前的，从图中可以看出，应用噪音衰减技术处理后剖面的信噪比得到了提高。图2-3给出的是应用噪音衰减技术的效果图，左边为未去噪记录的噪音图，中间为去噪记录后的噪音图，右边为差值噪音图，从图中可以看出，应用噪音衰减技术后，噪音得到了有效的压制，噪音成分得到了衰减。(3)高保真处理利用步骤(2)的处理结果，进行步骤(3)的处理采用真振幅恢复、地表一致性振幅补偿等技术进行高保真处理(地震资料处理系统一般都有这些模块，只要模块中参数选得合理即可。)，做好构造保真、振幅保真、频率保真处理工作，确保波组特征明显，剖面整体结构清楚，断点清晰可靠，能较真实地反映构造情况及储层情况，以满足构造解释、反演分析和储层预测的需求；图3-1给出的是真振幅恢复处理前后的单炮记录对比图，其中，左边为处理前的，右边为处理后的，从图中可以看出，补偿了球面扩散与地层吸收引起的振幅衰减，地震道的真振幅得到了恢复。图3-2给出的是地表一致性振幅补偿前后的单炮对比图，其中，左边为处理前的，右边为处理后的，从图中可以看出，地震信号能量得到补偿量，道间能量达到了一致性。(4)反褶积利用步骤(3)的处理的结果，进行步骤(4)的处理采用了地表一致性反褶积和单道预测反褶积相结合的办法，先进行地表一致性反褶积处理，再进行单道预测反褶积处理。这样基本解决了因地表地质条件或激发条件不同而引起的炮间或道间能量不均衡性现象。考虑到原始横波资料的信噪比低、频率低，故纵波反褶积不宜将频率提得太高，以便纵横波的联合对比解释。图4给出的是反褶积前后的单炮记录对比图，其中，左边为反褶积前的，右边为反褶积后的，从图中可以看出，信噪比和分辨率得到了提高。(5)获得准确速度场的处理利用步骤⑷的处理结果，进行步骤(5)的处理，得到速度场的数据利用纵波和转换波的对应关系(即K = vp/vsv, vp是纵波速度值；vsv是转换波速度值)，对纵波速度剖面和叠加剖面进行拉伸，在转换波速度谱出现突变时，进行纵波和转换波的联合速度分析，当转换波速度谱出现突变时，在同一点纵波拉伸速度谱和转换波的速度谱进行联合速度分析，都有就是有突变，否则就没有。在速度拾取过程中，速度分析密度为I个谱点/40个CDP，并且在目的层段加密拾取速度对，重视突出层间弱反射波组。这样确保了所给出的速度函数能真实细致地反映速度随时间的变化。考虑构造形态，在重要部位(指地震处理目的层、含油气层的构造和井位)加密速度点，具体来说，如以前一公里做四个速度谱，加密速度点后，一公里做八个速度谱，速度点密了，速度值就更准确了。图5-1给出的是精细速度分析得到的某线纵波叠加速度剖面图，图5-2是精细速度分析和通过纵波和转换波的联合速度分析后得到的某线转换波叠加速度剖面图，从图中可以看出，通过本发明方法处理得到了准确转换波叠加速度场。(6)剩余静校正利用步骤(5)的结果(速度场)进行步骤(6)的处理由于一次静校正的复杂性，虽然经过层析静校正后一次静校正问题得到了明显改善，但不可避免的依然存在不同程度的剩余静校正量，表现为动校正后CDP道集上有效波同相轴存在时差，直接影响到叠加的效果，使剖面的连续性和分辨 率降低。做好剩余静校工作，是提高信噪比的关键环节，为此，我们采用了地表一致性剩余静校正多次迭代，具体来说，就是先做好剩余静校正，然后把得到的剩余静校正值加到速度分析处理流程中，做速度分析处理，最后用解释好的速度场并加了此次剩余静校正值进行叠加处理。这样每次迭代中加一个新剩余静校正值进行处理，得到剩余静校正值和速度场就更准确。一般纵波做三次迭代，转换波做五次迭代。通过“剩余静校正-速度分析-叠加”多次迭代来改进叠加效果，确保最终剩余静校正的效果。经过多次速度分析-地表一致性剩余静校正的反复迭代后，提取的速度函数和剩余静校正量都比较精确可靠，为叠加以及偏移提供了可靠的保障。图6-1给出的是某线剩余静校正前后速度谱对比图，其中左边为校正前的，右边为校正后的，从图中可以看出，剩余静校正处理后，剖面的同相轴对整齐了。图6-2给出的是未做剩余静校正和一次剩余静校正的对比图，其中，左边为未做剩余静校正的，右边为一次剩余静校正的，从图中可以看出，剩余静校正处理后，剖面的有效波同相轴连续性变好了。图6-3给出的是一次剩余静校正和二次剩余静校正的对比图，其中，左边为一次剩余静校正的，右边为二次剩余静校正的，从图中可以看出，二次剩余静校正处理后，剖面的有效波同相轴连续性更好了。(7)精细的时空变(在时间和空间变化的)动校切除及叠加(步骤(7)利用了步骤(6)的几次剩余静校正值的总和以及最后的速度场)动校切除的好坏在山区资料(地表复杂地区)处理中显得十分重要。选择合适的切除参数，以适应整个工区动校畸变的变化。精细切除(指在相隔一定点的共深度点道集上，根据道集的有效波和干扰波的情况，精细切除干扰波，突出有效波)后，浅层波组连续性得到改善。图7-1给出的是按转换波处理流程得到的转换波叠加剖面。成像效果好的部分见图中矩形框图。深层那几组强反射，没有按照转换波的规律成像，整个剖面深层没有成像。图7-2给出的是转换波叠加剖面(左边)与纵波叠加拉伸剖面(右边)对比，从图中可以看出，通过本发明方法处理转换波剖面的中深层波组都很好，清楚地反映出构造和岩性变化特征，达到高分辨率、高保真、高信噪以及能比较清楚地反映出构造和岩性变化特征的地震剖面的“三高一准”的处理目的。图7-3给出的是经过处理得到的某线y分量(转换波)最终叠加剖面，图7-4给出的是经过处理得到的某线Z分量(纵波)最终叠加剖面(8)准确成像(利用步骤(7)的处理结果)采用F-X域波动方程有限差分偏移技术F-X域波动方程有限差分偏移能适应速度场的变化，最大偏移角度接近90°，波组特征好，不降频，横向分辨率高。通过该偏移技术可以获得较为满意的剖面。图8-1给出的是经过处理得到某线Y分量(转换波)最终偏移剖面，图8-2给出的是2经过处理得到某线Z分量(纵波)最终偏移剖面。采用本方法可以用通用的纵波软件对转换波地震数据进行处理，取得了分辨率高、准确的地震剖面。下面通过一个实施例来说明本发明的效果。本实施例处理的是多分量山地资料。工区表层地震条件比较复杂，地形起伏变化剧烈，低速层厚度、速度纵横向变化较大。由于受表层结构特征(高程、风化层的速度、厚度和潜水面埋深)在区域上的不均匀性等诸多因素的影响，加上本项目的复杂性，即受原始资料X分量和Y分量的信噪比低，静校正问题严重，各向异性，由于多分量都是采用单个检波器接收，而受单个检波器接收的一致性差等诸多原因的影响，处理的效果难以满足解释 的要求，需要不断加深认识，改进处理技术，以不断提高最终剖面的品质。在了解工区内地震地质条件和野外工作方法及资料品质的基础上，尤其是在经过认真细致的X分量、Y分量多波属性分析的基础上，针对野外资料特点，紧密结合地质任务与目的，运用本发明的方法对此进行了处理。首先要认真细致地解决好纵波静校正问题，得到纵波低速带的速度信息及静校正量，充分利用纵波分量的结果，转换波静校问题可根据纵横波速度比进行转换波波静校量的换算。结合纵波的速度剖面和叠加剖面，在转换波速度谱出现突变时，进行纵波和转换波的联合速度分析，去伪存真，确保转换波速度场的正确。通过本发明方法的处理转换波剖面的中深层波组都很好，清楚地反映出构造和岩性变化特征，达到“三高一准确”的处理目的。图9-1给出的是原始纵波单炮记录对比，从图中可以看出频率差异较大，图9-2给出的是原始转换波y分量的单炮记录，从图中可以看出资料信噪比低。图9-3和图9-8给出了利用本发明方法对本实施例进行处理的成果剖面，从图中可以看出，通过本发明方法处理的纵波和转换波剖面的中深层波组都很好，清楚地反映出构造和岩性变化特征，达到“三高一准确”的处理目的。上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式
所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。
权利要求
1.一种多分量地震资料的处理方法，其特征在于所述方法采用初至智能拾取和层析静校正技术对多分量地震资料进行一次静校正，然后通过叠前去噪、高保真处理和反褶积获得能清楚反映出构造和岩性变化特征的叠前地震资料；然后利用纵波和转换波的对应关系，获得准确速度场，对叠前地震资料进行叠加，获得多分量地震资料的叠加剖面，最后采用F-X域波动方程有限差分偏移技术提高横向分辨率，获得多分量地震资料的偏移剖面。
2.根据权利要求I所述的多分量地震资料的处理方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 (1)采用初至智能拾取和层析静校正技术对多分量地震资料进行一次静校正，获得准确的纵波静校正量后，用纵波静校正量乘以比例系数K就得到转化波的静校正量； (2)对步骤(I)得到的结果进行叠前去噪在不损失有效波成份的情况下，采用频率-空间域相干噪音压制技术、噪音自动识别与衰减技术、多域复合去噪及强噪音衰减技术进行叠前去噪，去除能量最强的那部分噪音，达到逐步提高信噪比的目的； (3)对步骤(2)得到的结果进行高保真处理采用真振幅恢复、地表一致性振幅补偿技术进行闻保真处理； (4)对步骤(3)得到的结果进行反褶积采用地表一致性反褶积和单道预测反褶积相结合的办法进行反褶积，先进行地表一致性反褶积处理，再进行单道预测反褶积处理； (5)获得准确的速度场利用比例系数K，对纵波速度剖面和叠加剖面进行拉伸，在转换波速度谱出现突变时，进行纵波和转换波的联合速度分析，得到速度场的数据； (6)对步骤(4)和步骤(5)得到的结果进行剩余静校正处理经过地表一致性剩余静校正-速度分析的反复迭代后，得到准确的剩余静校正量以及速度场，为叠加以及偏移提供了可靠的保障； (7)对步骤(4)和步骤(6)得到的结果进行精细的时空变动校切除及叠加，获得多分量地震资料的叠加剖面； (8)准确成像对步骤(7)得到的结果采用F-X域波动方程有限差分偏移技术获得多分量地震资料的偏移剖面。
3.根据权利要求2所述的多分量地震资料的处理方法，其特征在于所述比例系数K为纵波和转换波的对应关系，K = vp/vsv，其中，vp是纵波速度值，vsv是转换波速度值，K的值为I. 4到2. O。
4.根据权利要求2所述的多分量地震资料的处理方法，其特征在于所述步骤(6)中所述地表一致性剩余静校正-速度分析的反复迭代的步骤为首先做地表一致性剩余静校正，得到一组新的剩余静校正值，然后把得到的新的剩余静校正值加入到步骤(4)获得的数据体中，再用这个加入了一个新的剩余静校正值应用的数据体来做速度分析，得到一个新的速度场，最后用新的速度场和加入了一个新的剩余静校正值的数据体来做叠加，得到新的叠加剖面；这样每次迭代就在数据体上加入了一个新的剩余静校正值应用，并进行处理得到一个新的速度场；迭代3至4次，直到获得能真实反映地下构造的叠加剖面为止。
全文摘要
本发明提供了一种多分量地震资料的处理方法，属于地球物理勘探数据处理领域。所述方法采用初至智能拾取和层析静校正技术对多分量地震资料进行一次静校正，然后通过叠前去噪、高保真处理和反褶积获得能清楚反映出构造和岩性变化特征的叠前地震资料；然后利用纵波和转换波的对应关系，获得准确速度场，对叠前地震资料进行叠加，获得多分量地震资料的叠加剖面，最后采用F-X域波动方程有限差分偏移技术提高横向分辨率，获得多分量地震资料的偏移剖面。利用本发明，可以利用通用的纵波软件对转换波地震数据进行处理，获得了高分辨率、高保真、高信噪比以及能比较清楚地反映出构造和岩性变化特征的地震剖面。
文档编号G01V1/28GK102854526SQ20111018340
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者黄德娟, 袁连生, 邬达理, 杨子兴, 谌艳春, 姚盛 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物探技术研究院