一种求取三维高频静校正量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种求取三维高频静校正量的方法，所述方法包括以下步骤：A、选取三维测线上的接收点，获取与所述接收点对应的炮点集合；B、基于所述接收点对应于所述炮点集合的共接收点道集拾取初至波的第一初至时间集；C、对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至时间集；D、基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述接收点的剩余静校正量；E、重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有接收点的剩余静校正量并得到三维高频剩余静校正量。
【专利说明】一种求取三维高频静校正量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地震勘探资料处理领域。更具体地讲，涉及一种根据初至波初至时间 求取复杂地区的三维高频静校正量的方法。
【背景技术】
[0002] 静校正问题是制约我国复杂地区油气勘探发展的一个瓶颈问题。静校正问题分为 长波长、短波长校正问题，而短波长静校正问题解决的好坏直接影响地震剖面成像效果，所 以大批的地震勘探工作者对剩余静校正问题进行了大量研究，形成了初至波、折射波、反射 波剩余静校正方法。
[0003] 基于反射波的剩余静校正方法与速度拾取相结合进行多次迭代计算，在地震资料 品质较好的地区可得到较好的效果，但在诸如山地、沙漠、厚黄土塬等地区，由于其地形起 伏大，近地表速度、厚度变化剧烈，激发、接收条件差且资料信噪比低，导致反射波的剩余静 校正方法因构建的模型道难以见到有效反射而失效，因此在做反射波剩余静校正之前有必 要做初至波、折射波剩余静校正。
[0004] 折射波剩余静校正方法在一些地区取得了一定效果，但是这种方法也需要对时窗 内的地震数据做互相关，计算量较大，计算耗时长。另外，折射波尽管能量较强、易识别，但 有的地震道因为接收条件差，折射波出现奇异值而影响计算的精准性。而初至波剩余静校 正方法，可人机联合拾取初至时间并去除不可靠的奇异点，保证计算结果的准确、可靠。
[0005] 基于初至波的剩余静校正方法拾取延迟时的前提是将初至时间拟合成一条趋势 线，有学者应用最小二乘法等数学方法将初至时间拟合成一条直线，或分步长拟合成一条 折线。前者需要根据偏移距对初至时间进行限制，那么可用的初至时间数量会减少，统计信 息的可靠性会降低；后者的不足之处在于计算机无法自动识别直达波、折射波、反射波，无 法判断哪些初至时间来自同一层，导致计算结果不是很精确。基于上述阐述，三维的初至波 静校正处理方法就显得尤为重要。
[0006] 因此，有必要提供一种基于初至波求取三维高频静校正量的方法。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够根据初至时间 求取正确的三维高频静校正量的方法，从而改善地震剖面成像效果并提高计算效率。
[0008] 为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种求取三维高频静校正量的方法， 所述方法包括以下步骤：
[0009] A、选取三维测线上的接收点，获取与所述接收点对应的炮点集合；
[0010] B、基于所述接收点对应于所述炮点集合的共接收点道集拾取初至波的第一初至 时间集；
[0011] C、对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至 时间集；
[0012] D、基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述接收点的剩余 静校正量；
[0013] E、重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有接收点的剩余静校正量并得到 三维高频静校正量。
[0014] 根据本发明的求取三维高频静校正量的方法的一个实施例，所述步骤D包括以下 子步骤：
[0015] D1、将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时间集中相 应的初至时间作差，并将作差后的所有差值累加；
[0016] D2、基于与所述接收点对应的炮点数量对子步骤D1中累加的所有差值作平均，求 取所述接收点的剩余静校正量。
[0017] 本发明的另一方面还提供一种求取三维高频静校正量的方法，所述方法包括以下 步骤：
[0018] A、选取三维测线上的炮点，获取与所述炮点对应的接收点集合；
[0019] B、基于所述炮点对应于所述接收点集合的共炮点道集拾取初至波的第一初至时 间集；
[0020] C、对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至 时间集；
[0021] D、基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述炮点的剩余静 校正量；
[0022] E、重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有炮点的剩余静校正量并得到三 维高频静校正量。
[0023] 根据本发明的求取三维高频静校正量的方法的一个实施例，所述步骤D包括以下 子步骤：
[0024] D1、将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时间集中相 应的初至时间作差，并将作差后的所有差值累加；
[0025] D2、基于与所述炮点对应的接收点数量对子步骤D1中累加的所有差值作平均，求 取所述炮点的剩余静校正量。
[0026] 本发明主要应用于地震资料的叠前处理，能够解决复杂山地区低信噪比资料的短 波长静校正问题，可提高模型道品质并改善三维地震剖面的成像效果。并且，本发明是对初 至时间的充分应用，也是对初至波剩余静校正技术的良好补充，计算结果稳定、可靠、计算 效率高，应用前景较好。
【具体实施方式】
[0027] 在下文中，将结合示例性实施例对本发明的求取三维高频静校正量的方法进行详 细说明。
[0028] 本发明的基础在于将三维地震资料的初至波初至时间通过拟合形成一个能够保 持初至时间原始形态的光滑曲面，并将拟合后的初至时间与原始的初至时间之差作为每道 的延迟时，并基于地表一致性原则在不同域进行分解求得炮点、接收点的剩余静校正量。具 体地，本发明将Robust局部权回归拟合引入地震勘探领域用于拟合三维地震资料的初至 波初至时间，这是由于基于Robust局部权回归拟合既能使初至时间拟合曲线光滑，又能保 持初至时间数据的原始形态，由此形成了基于Robust局部权回归拟合的三维初至波剩余 静校正量的获取方法
[0029] 根据本发明的示例性实施例，所述获取三维高频静校正量的方法具体包括以下步 骤：
[0030] 步骤A :选取三维测线上的接收点，获取与所述接收点对应的炮点集合。
[0031] 在步骤A中，可通过在三维地震资料的炮点集合信息中检索具有所述接收点号的 炮点的方式来获取与所述接收点对应的炮点集合。其中，三维测线是指在三维地震勘探中 设置的测线，也可以称作三维测网或三维束线。
[0032] 步骤B :基于所述接收点对应于所述炮点集合的共接收点道集拾取初至波的第一 初至时间集。
[0033] 在步骤B中，先获取由所述炮点集合中所有炮点激发并由所述接收点接收的所有 道形成的道集，即获得所述接收点的共接收点道集，然后基于该共接收点道集进行初至波 的拾取并继而读取初至时间。具体地讲，可以在初至波的初至时间信息中检索同时具有所 述接收点号和在步骤A中获取的炮点集合包括的炮点号的初至时间，以获取第一初至时间 集。
[0034] 步骤C :对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二 初至时间集。
[0035] 在步骤C中，具体是使用炮点坐标作为变量建立初至时间和炮点坐标的函数，对 初至时间和炮点坐标的函数进行Robust局部权回归拟合。其中，Robust局部权回归拟合 的主要思路和方法是对每一个点，用周围点的值进行拟合，并且利用拟合后的偏差判断该 点的异常情况，并以此为依据确定该点在参与下次拟合时的局部权重。
[0036] 步骤D :基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述接收点的 剩余静校正量。
[0037] 在步骤D中，将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时 间集中相应的初至时间作差，并将作差后的所有差值累加；然后，基于与所述接收点对应的 炮点数量对子步骤D1中累加的所有差值作平均，求取所述接收点的剩余静校正量。
[0038] 根据本发明的一个实施例，所述第一初至时间集和第二初至时间集包括一一对应 的元素，即初至时间和拟合后的初至时间，可将第二初至时间集中的每个元素减去第一初 至时间集中相应的元素得到差值，再将每个元素相减的差值累加后除以炮点数量获得平均 值，所获得的平均值是所述接收点的剩余静校正量。
[0039] 步骤E :重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有接收点的剩余静校正量并 得到三维高频静校正量。
[0040] 类似的，还可以用上述类似的方法求取所有炮点的剩余静校正量，即先选取三维 测线上的炮点，获取与所述炮点对应的接收点集合；然后基于所述炮点对应于所述接收点 集合的共炮点道集拾取初至波的第一初至时间集；再对所述第一初至时间集进行Robust 局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至时间集；并基于所述第一初至时间集和拟合后的 第二初至时间集求取所述炮点的剩余静校正量；重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上 所有炮点的剩余静校正量并得到三维高频静校正量。其中，求取所述炮点的剩余静校正量 的方法可以是将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时间集中 相应的初至时间作差，并将作差后的所有差值累加；基于与所述炮点对应的接收点数量对 所累加的所有差值作平均，求取所述炮点的剩余静校正量。
[0041] 根据本发明的一个实施例，所述第一初至时间集和第二初至时间集包括一一对应 的元素，即初至时间和拟合后的初至时间，可将第二初至时间集中的每个元素减去第一初 至时间集中相应的元素得到差值，再将每个元素相减的差值累加后除以接收点数量获得平 均值，所获得的平均值是所述炮点的剩余静校正量。
[0042] 其中，上述三维高频静校正量即为所有接收点或所有炮点的剩余静校正量的集 合。本申请中的方法对于三维地震数据处理可以同时使用三维数据中炮线方向和接收线方 向上的所有信息，是真正的从一个面上考虑并解决问题，避免了传统二维方法中只能分次 单独使用炮线方向或接收线方向的信息这一劣势，使得对三维地震数据的静校正处理更加 合理。通常，若干个炮点组成一条炮线，若干个检波点或接收点组成一条接收线，而三维数 据中的三维测线则包含若干条炮线和接收线，并且通常炮线和接收线垂直。
[0043] 下面将示出本发明的获取三维高频静校正量的方法的详细实施例以对步骤A至 步骤E进行说明。
[0044] 以下步骤中，R代表接收点，S代表炮点，T代表初至时间。
[0045] 以一个接收点&为例，首先获取与该接收点对应的所有炮点Sy i = 1，2, ...，N。
[0046] 基于该接收点&对应于所有炮点的共接收点道集拾取初至波的初至时间Tijt)
[0047] 对初至时间Tu进行Robust局部权回归拟合处理，得到接收点Rj对应于所有炮点 的共接收点道集的新的初至时间Τ' ijt)
[0048] 其中，Robust局部权回归拟合处理的具体实施方法如下：
[0049] 假设代表第i个炮点与其对应的第j个接收点之间的距离（当确定了炮点号 i后可简写为^ )，?^_代表第i个炮点激发后由第j个接收点接收的初至波的初至时间，则 《.?,、L具有函数关系式：
[0050] f(Stx,) = Tip j = 0,1,..., η (式 1)
[0051] 且
[0052] Ix0l<Ix,[<...<|xJ (式 2)
[0053] 为了方便标记，在确定炮号i后可将上述函数关系式简化为下述标准函数方程 式：
[0054] f(xt) = yk, k = 0,1,.,,,11 (式 3)
[0055] 令初始权函数W在定义域（x> = 0)为单调递减函数且满足以下性质：
[0056]
【权利要求】
1. 一种求取三维高频静校正量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： A、 选取三维测线上的接收点，获取与所述接收点对应的炮点集合； B、 基于所述接收点对应于所述炮点集合的共接收点道集拾取初至波的第一初至时间 集； C、 对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至时间 集； D、 基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述接收点的剩余静校 正量； E、 重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有接收点的剩余静校正量并得到三维 高频静校正量。
2. 根据权利要求1所述的获取三维高频静校正量的方法，其特征在于，所述步骤D包括 以下子步骤： D1、将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时间集中相应的 初至时间作差，并将作差后的所有差值累加； D2、基于与所述接收点对应的炮点数量对子步骤D1中累加的所有差值作平均，求取所 述接收点的剩余静校正量。
3. -种求取三维高频静校正量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： A、 选取三维测线上的炮点，获取与所述炮点对应的接收点集合； B、 基于所述炮点对应于所述接收点集合的共炮点道集拾取初至波的第一初至时间 集； C、 对所述第一初至时间集进行Robust局部权回归拟合并得到拟合后的第二初至时间 集； D、 基于所述第一初至时间集和拟合后的第二初至时间集求取所述炮点的剩余静校正 量； E、 重复步骤A至D，直至求取所述三维测线上所有炮点的剩余静校正量并得到三维高 频静校正量。
4. 根据权利要求3所述的求取三维高频静校正量的方法，其特征在于，所述步骤D包括 以下子步骤： D1、将所述第一初至时间集包括的每个初至时间与拟合后的第二初至时间集中相应的 初至时间作差，并将作差后的所有差值累加； D2、基于与所述炮点对应的接收点数量对子步骤D1中累加的所有差值作平均，求取所 述炮点的剩余静校正量。
【文档编号】G01V1/30GK104090301SQ201410347619
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】周强, 杜金虎, 何光明, 陈爱萍, 曹琳昱, 邹梦, 刘奇琳, 张亨 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司