横波速度的获取方法及装置与流程

[0001]
本发明涉及地球物理勘探技术领域，尤其涉及横波速度的获取方法及装置。


背景技术：

[0002]
本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]
地层横波速度可从地震横波数据或横波测井数据中获得，但这两种数据通常采集的较少，而在利用地球物理资料进行岩石物理研究中，各模量一般是通过室内实验或从地球物理测井数据得到，而常规地球物理测井往往缺乏横波资料，因此很难直接得到横波速度数据，这就为地震波正演模拟和地震反演研究带来极大困难。目前纵横波速度的反演计算方法较多，如姜秀娣等学者利用不同角度域p波资料反演纵横波速度，王玉梅等学者的岩石物理横波速度曲线计算技术，郭栋等学者从模型估算、测井约束反演和叠前波形反演三个方面进行横波速度计算，形成了横波速度的计算方法等，均取得了一定的研究效果，但受到计算方法中源数据精度的制约，计算结果精度仍然不高。


技术实现要素：

[0004]
本发明实施例提供一种横波速度的获取方法，用以提高横波速度的计算精度，该方法包括：
[0005]
获得井中地震数据和声波时差数据；
[0006]
对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；
[0007]
根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；
[0008]
根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；
[0009]
对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比；
[0010]
根据声波时差数据，获得声波纵波速度；
[0011]
根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度。
[0012]
本发明实施例还提供一种横波速度的获取装置，用以提高横波速度的计算精度，该装置包括：
[0013]
井中地震数据获得模块，用于获得井中地震数据；
[0014]
声波时差数据获得模块，用于获得声波时差数据；
[0015]
纵横波初至数据获得模块，用于对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；
[0016]
纵横波速度获得模块，用于根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；
[0017]
第一纵横波速度比获得模块，用于根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；
[0018]
第二纵横波速度比获得模块，用于对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横
波速度比；
[0019]
声波纵波速度获得模块，用于根据声波时差数据，获得声波纵波速度；
[0020]
横波速度获得模块，用于根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度。
[0021]
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述横波速度的获取方法。
[0022]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述横波速度的获取方法的计算机程序。
[0023]
本发明实施例中，获得井中地震数据和声波时差数据；对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比；根据声波时差数据，获得声波纵波速度；根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度，从而联合利用井中地震数据和声波时差数据，获取高精度的横波速度，为解决地层横波速度求取的难题提供了一个有效的手段，具有精度高、数据全的特点，并且容易实现、获取成本较低。
附图说明
[0024]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0025]
图1为本发明实施例中横波速度的获取方法的示意图；
[0026]
图2为本发明实施例中井中地震数据纵、横波初至曲线示例图；
[0027]
图3为本发明实施例中井中地震数据纵、横波速度曲线示例图；
[0028]
图4为本发明实施例中声波时差测井曲线的示例图；
[0029]
图5为本发明实施例中声波纵波速度曲线的示例图；
[0030]
图6为本发明实施例中井中地震数据第一纵横波速度比曲线示例图；
[0031]
图7为本发明实施例中高精度横波速度曲线的示例图；
[0032]
图8为本发明实施例中横波速度的获取装置的示意图。
具体实施方式
[0033]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0034]
图1为本发明实施例中横波速度的获取方法的示意图，如图1所示，该方法可以包括：
[0035]
步骤101、获得井中地震数据和声波时差数据；
[0036]
步骤102、对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；
[0037]
步骤103、根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；
[0038]
步骤104、根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；
[0039]
步骤105、对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比；
[0040]
步骤106、根据声波时差数据，获得声波纵波速度；
[0041]
步骤107、根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度。
[0042]
由图1所示流程可以得知，本发明实施例联合利用井中地震数据和声波时差数据，获取高精度的横波速度，为解决地层横波速度求取的难题提供了一个有效的手段，具有精度高、数据全的特点，并且容易实现、获取成本较低。
[0043]
具体实施时，本发明实施例中横波速度的获取方法可分为四个处理阶段：
[0044]
(一)数据准备阶段：
[0045]
获得井中地震数据，实施例中可以利用现有井中地震激发和接收仪器，采集得到井中地震数据。例如，可以利用可控震源、炸药震源、空气枪震源等激发，井中三分量检波器采集得到零井源距井中地震数据。少部分地区井中地震数据中横波发育较弱，需要进行单独的横波井中地震采集，采集成本略有提高。
[0046]
获得声波时差数据，实施例中可以利用声波测井仪器，采集得到声波时差数据。
[0047]
(二)数据处理阶段：
[0048]
在获得井中地震数据后，对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据。实施例中，可以包括：对井中地震数据进行预处理，所述预处理包括数据排齐、去噪处理、水平分量旋转其中之一或任意组合；在预处理后的井中地震数据的垂直分量上进行纵波初至拾取，获得井中地震纵波初至数据；在预处理后的井中地震数据旋转后的水平分量上进行横波初至拾取，获得井中地震横波初至数据。
[0049]
例如，对井中地震数据进行预处理，包括数据排齐、去噪处理、水平分量旋转等，并在垂直分量上初至拾取纵波初至数据t
p
，在旋转后水平分量上拾取横波初至数据t
s
，图2给出了一个井中地震数据纵、横波初至曲线示例。
[0050]
实施例中，对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据，可以包括：在可控震源采集的井中地震数据中拾取正波峰位置的纵横波初至数据；在炸药震源或空气枪震源采集的井中地震数据中拾取负起跳位置的纵横波初至数据。
[0051]
在获得井中地震纵横波初至数据后，根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度。实施例中可以根据井中地震纵横波初至数据，结合对应的深度数据，获得井中地震纵横波速度。
[0052]
例如，可以利用井中地震纵、横波初至数据t
p
和t
s
，结合对应的深度数据，计算得到井中地震纵、横波速度v
p
和v
s
，图3给出了一个井中地震数据纵、横波速度曲线示例。
[0053]
实施例中，在计算井中地震纵横波速度时，可以利用相邻检波器的深度差除以其对应的时间差，得到的采集率为检波器深度间隔的地震层速度。
[0054]
在获得声波时差数据后，根据声波时差数据，获得声波纵波速度。实施例中，对上采集得到的声波时差数据，可以进行去噪、校正等处理，得到处理后的声波时差数据，图4给出了一个声波时差测井曲线的示例。利用处理后的声波时差数据，可以计算得到声波纵波速度v
′
p
，图5给出了声波纵波速度曲线的一个示例。
[0055]
(三)纵、横波速度比计算阶段：
[0056]
在获得井中地震纵横波速度后，可以根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波
速度比。实施例中可以包括按如下公式获得第一纵横波速度比：
[0057][0058]
其中，γ为第一纵横波速度比；v
p
为井中地震纵波速度；v
s
为井中地震横波速度。图6给出了一个井中地震数据第一纵横波速度比曲线示例。
[0059]
接下来可以对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比。例如可以依照声波纵波速度的采集间隔，对第一纵横波速度比γ进行插值，得到第二纵横波速度比γ
′
。
[0060]
实施例中，对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比，可以包括：将γ序列前后端点分别复制并补充预设数量的前后端点，再进行三次样条插值，在插值后的数据中将补充的数据切除，保留与γ相同值域部分，得到第二纵横波速度比γ
′
。该插值方法为边界限制的三次样条插值，例如具体可以是将初至序列γ前、后端点分别复制并补充3个，即[γ
min
，γ
min
，γ
min
，γ，γ
max
，γ
max
，γ
max
]，再进行三次样条插值，插值后数据将补充的数据切除，保留与γ相同值域部分，该方法既可良好的拟合地层速度变化，又能避免边界插值异常。
[0061]
(四)横波速度计算阶段：
[0062]
实施例中，根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度，可以包括：将声波纵波速度除以第二纵横波速度比，得到拟横波速度，作为横波速度计算结果。
[0063]
例如，利用处理后声波纵波速度v
′
p
除以第二纵横波速度比γ
′
，得到拟横波速度即获得本发明实施例的高精度横波速度结果，图7给出了一个高精度横波速度曲线的示例。
[0064]
本发明实施例中还提供了一种横波速度的获取装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与横波速度的获取方法相似，因此该装置的实施可以参见横波速度的获取方法的实施，重复之处不再赘述。
[0065]
图8为本发明实施例中横波速度的获取装置的示意图，如图8所示，该装置可以包括：
[0066]
井中地震数据获得模块801，用于获得井中地震数据；
[0067]
声波时差数据获得模块802，用于获得声波时差数据；
[0068]
纵横波初至数据获得模块803，用于对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；
[0069]
纵横波速度获得模块804，用于根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；
[0070]
第一纵横波速度比获得模块805，用于根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；
[0071]
第二纵横波速度比获得模块806，用于对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比；
[0072]
声波纵波速度获得模块807，用于根据声波时差数据，获得声波纵波速度；
[0073]
横波速度获得模块808，用于根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速
度。
[0074]
一个实施例中，纵横波初至数据获得模块803，具体可以用于：
[0075]
对井中地震数据进行预处理，所述预处理包括数据排齐、去噪处理、水平分量旋转其中之一或任意组合；
[0076]
在预处理后的井中地震数据的垂直分量上进行纵波初至拾取，获得井中地震纵波初至数据；
[0077]
在预处理后的井中地震数据旋转后的水平分量上进行横波初至拾取，获得井中地震横波初至数据。
[0078]
一个实施例中，纵横波初至数据获得模块803，具体可以用于：
[0079]
在可控震源采集的井中地震数据中拾取正波峰位置的纵横波初至数据；
[0080]
在炸药震源或空气枪震源采集的井中地震数据中拾取负起跳位置的纵横波初至数据。
[0081]
一个实施例中，纵横波速度获得模块804，具体可以用于：
[0082]
根据井中地震纵横波初至数据，结合对应的深度数据，获得井中地震纵横波速度。
[0083]
一个实施例中，第一纵横波速度比获得模块805，具体可以用于按如下公式获得第一纵横波速度比：
[0084][0085]
其中，γ为第一纵横波速度比；v
p
为井中地震纵波速度；v
s
为井中地震横波速度；
[0086]
第二纵横波速度比获得模块806，具体可以用于：
[0087]
将γ序列前后端点分别复制并补充预设数量的前后端点，再进行三次样条插值，在插值后的数据中将补充的数据切除，保留与γ相同值域部分，得到第二纵横波速度比γ
′
。
[0088]
一个实施例中，横波速度获得模块808，具体可以用于：
[0089]
将声波纵波速度除以第二纵横波速度比，得到拟横波速度，作为横波速度计算结果。
[0090]
本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述横波速度的获取方法。
[0091]
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述横波速度的获取方法的计算机程序。
[0092]
综上所述，本发明实施例中，获得井中地震数据和声波时差数据；对井中地震数据进行纵横波初至拾取，获得井中地震纵横波初至数据；根据井中地震纵横波初至数据，获得井中地震纵横波速度；根据井中地震纵横波速度，获得第一纵横波速度比；对第一纵横波速度比进行插值，获得第二纵横波速度比；根据声波时差数据，获得声波纵波速度；根据声波纵波速度和第二纵横波速度比，获得横波速度，从而联合利用井中地震数据和声波时差数据，获取高精度的横波速度，为解决地层横波速度求取的难题提供了一个有效的手段，具有精度高、数据全的特点，并且容易实现、获取成本较低。本发明实施例对于油气属性识别与预测等方面非常具有实用价值。
[0093]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0094]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0095]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0096]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0097]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。