一种优选道加权速度谱计算方法与流程

本发明属于勘探地震数据处理方法技术领域，本发明涉及针对地震资料的速度谱计算技术。

背景技术：

基于CMP道集计算的速度谱直接为地震数据叠加或叠前时间偏移成像提供必需依赖的速度参数，也能为叠前深度偏移成像提供重要基础资料。基于地震数据CMP道集或反动校正后的CRP道集的自动叠加速度分析通常通过对该道集数据由一系列速度函数的动校正后进行相干测量拾取最大相干值对应的速度来实现。由于地震数据受相干噪声等因素的影响，速度谱计算方法对速度分析结果有时影响很大，速度谱聚焦差，速度不容易拾取，所以谱计算方法一直都受到重视。

传统速度谱的计算方法主要有叠加速度谱(如叠加振幅准则、平均振幅能量准则)、能量互相关速度谱(如非归一化能量互相关求和速度谱、归一化互相关求和速度谱)和归一化的能量比谱(即相似谱)。叠加速度谱主要揭示振幅叠加的大小。互相关速度谱主要是计算地震道记录之间的互相关系数。目前生产中所使用的大型商业软件系统主要采用相似谱方法计算速度谱。

对于给定的反射波旅行时曲线，时差较大的两道数据反射波蕴含着更多的速度信息，反之，时差较小的两道数据反射波蕴含的速度信息较少。对于CMP道集中的同一反射界面的同相轴，使两道动校正后进行互相关达到时，时差较大的两道地震数据对应的速度范围较小，时差较小的两道地震数据对应的速度范围较大。这意味着时差较小的两道地震数据进行动校正速度分析时存在一定的不确定性。但是，传统速度谱计算方法没有考虑这一因素，使得速度计算精度不高，速度谱不易拾取或拾取精度不高。

技术实现要素：

常规速度谱计算方法没有考虑“时差较小的两道数据进行动校正速度分析时存在一定的不确定”的因素，使得速度谱计算精度不高，速度不易拾取或拾取精度不高，影响速度谱拾取结果。

为了解决现有技术中存在的该问题，本公开给出一种优选道加权速度谱计算方法，在计算速度谱时考虑CMP道集中的同一反射界面的同相轴的道间时差，相关速度谱计算过程中动态选择同相轴时差相对较大的地震道，并用炮检距加权，以提高速度谱计算的精度。

本公开提出了一种优选道加权速度谱计算方法，包括：选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据；用炮检距信息计算偏移距加权系数；根据所述加权系数计算优选道加权速度谱。

进一步地，所述选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据步骤中，根据地震数据的炮检距x限制道号j的上限jm(k)和k的下限kmax。其中根据地震数据的炮检距x限制道号j的上限jm(k)和k的下限kmax，采用以下公式计算互相关时地震数据的偏移距范围xj和xk，

其中，α为要采用的偏移距范围与该套地震数据主体最大与最小偏移距平方差之间的比例α。优选地，α为0.8～0.9。

进一步地，结合已知的道间距离dx，用以下公式计算出限制道号j的上限jm(k)和k的下限kmax，

jm(k)＝xj/dx，kmax＝xk/dx。

进一步地，所述用炮检距信息计算偏移距加权系数的步骤，使用以下公式计算加权系数Wi，j，

其中k2为常数，xi和xj为两道计算互相关的地震数据的炮检距。

进一步地，k2与分析窗口内偏移距数据量级成正比，根据工区的地震资料特征给出，优选范围为2000-3000。

进一步地，根据所述加权系数计算优选道加权速度谱步骤，使用以下公式计算优选道加权速度谱C(L)，

其中M代表该CMP道集的总道数，N为计算时窗的大小，fi(k)、fj(k)分别代表第i、j道k时间处的地震数据。

本公开提出了一种优选道加权速度谱计算方法，计算速度谱时考虑了道集中的同一反射界面的同相轴的道间时差，选择同相轴时差相对较大的地震道，并用炮检距信息加权，对相干噪声产生的速度谱噪声压制明显，速度谱分辨率高，提高了速度分析精度，利于速度的手工或自动拾取。本公开方法计算的速度谱，对线性干扰噪声形成的谱噪声压制明显，谱能量更聚焦，利于速度识别与拾取。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施方式进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本发明方法的流程图。

图2为传统方法计算的相似谱。

图3为本发明方法计算的速度谱。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本公开提出了一种优选道加权速度谱计算方法，包括：选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据；用炮检距信息计算偏移距加权系数；根据所述加权系数计算优选道加权速度谱。

本公开的方法在计算速度谱时考虑CMP道集中的同一反射界面的同相轴的道间时差，对于给定的反射波旅行时曲线，时差较大的两道数据反射波蕴含着更多的速度信息，因此选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据。此外，利用炮检距计算偏移距加权系数，并根据所述加权系数计算优选道加权速度谱，以提高速度谱计算的精度。

为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。

基于CMP道集的常规互相关速度谱的计算如公式(1)

式中C(t)代表地震波反射波双程垂直反射时间t处的速度谱值，M代表该CMP道集的总道数，N为计算时窗的大小，fi(k)、fj(k)分别代表第i、j道k时间处的地震数据。

下面参照图1所示的本发明方法的流程图，详细描述本发明的具体实施例。首先，本公开的方法选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据。与传统互相关求和方法相比较，在选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据步骤中，本公开的方法首先要根据地震数据的炮检距x进行限制道号j的上限jm(k)和k的下限kmax，而不是将所有地震道都用来计算速度谱。

作为一种实施方式，根据地震数据的炮检距x限制道号j的上限jm(k)和k的下限kmax，可采用以下公式(2)计算互相关时地震数据的偏移距范围xj和xk，

其中，α为要采用的偏移距范围与该套地震数据主体最大与最小偏移距平方差之间的比例α。优选地，α为0.8～0.9。

可选地，用公式(2)算出计算互相关时地震数据的偏移距范围xj和xk，结合已知的道间距离(dx)，用公式(3a)和(3b)计算出jm(k)和kmax。

jm(k)＝xj/dx (3a)

kmax＝xk/dx (3b)

采用上述方法选择CMP道集中的同一反射界面的同相轴时差相对较大的地震道数据之后，用炮检距信息计算偏移距加权系数。

由射线束理论可推导出加权公式Wi，j的表达式(4)

k2与分析窗口内偏移距数据量级成正比，根据工区的地震资料特征给出。目前地震数据偏移距为数千米，故对此常数一般给出的范围为2000-3000。xi和xj为相应地震数据的炮检距。Wi，j随CDP道集中每个计算互相关的道中相关同相轴时差的增加而增大，并且能够一定程度地压制信噪比、频率随偏移距的变化而变化，减轻动校拉伸。

最后，根据加权系数计算优选道加权速度谱。使用以下公式(5)计算优选道加权速度谱C(L)。

其中M代表该CMP道集的总道数，N为计算时窗的大小，fi(k)、fj(k)分别代表第i、j道k时间处的地震数据。

接下来，参照图2和图3，说明采用本发明方法后计算速度谱的技术效果。

用SEG三维盐丘模型对本方法进行了试算，图2为传统方法计算的相似谱，图3为本发明方法计算的速度谱。从二图对比可以看出，本方法计算的速度谱，对线性干扰噪声形成的谱噪声压制明显，谱能量更聚焦，利于速度识别与拾取。

本公开提出了一种优选道加权速度谱计算方法，计算速度谱时考虑了道集中的同一反射界面的同相轴的道间时差，选择同相轴时差相对较大的地震道，并用炮检距信息加权，对相干噪声产生的速度谱噪声压制明显，速度谱分辨率高，提高了速度分析精度，利于速度的手工或自动拾取。本公开方法计算的速度谱，对线性干扰噪声形成的谱噪声压制明显，谱能量更聚焦，利于速度识别与拾取。

以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。