表层模型对地震数据影响的低频与高频成分的分解方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震勘探资料数据处理领域，具体涉及一种表层模型对地震数据影响 的低频与高频成分的分解方法。
【背景技术】
[0002] 受现有速度建模技术的局限，起伏地表偏移还需要对地震数据应用静校正方法， 消除表层模型影响的高频部分。表层模型影响的低频部分仍保留在数据中，由速度建模和 偏移解决。相应地，在对地震数据进行表层模型影响的高频部分校正后，仅消除了表层模型 横向快速变化部分的影响，表层模型影响的低频成分还在。表层模型影响的高频成分包含 高频时间校正量与高程改变量2部分，对地震数据进行表层模型影响的高频成分校正包含 了对地震数据的静校正时移和对炮点、接收点高程的改变。改变后的炮点和接收点高程所 在位置常被称为平滑基准面。
[0003] 当前进行表层模型影响低频与高频成分的分解有2条路线。一是先计算平滑基准 面再计算高频时间校正量与高程改变量，即先对地表高程进行平滑得到一个平滑基准面， 把地震数据校正到平滑基准面所需要的静校正量归入高频成分，其余归入低频成分；二是 先计算高频时间校正量再计算平滑基准面与高程改变量，即先按一定的原则从静校正量中 分解出高频时间校正量，再利用时间校正量的低频成分反推出平滑基准面。这2条路线计 算的时间校正量和高程改变量都不仅仅是对表层模型横向快速变化部分的反映，包含了对 表层模型低速带低频成分的剥离与填充。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种表层模型对地震数 据影响的低频与高频成分的分解方法，根据实际表层模型参数和给定的平滑范围参数，计 算表层模型的低频成分，进而计算表层模型影响的高频成分即高频时间校正量和高程改变 量。该高频成分代表表层模型影响中横向快速变化的部分，可用于在起伏地表偏移中对表 层模型影响中横向快速变化且偏移、建模技术无法正确处理部分的校正。对地震数据应用 该高频时间校正量和高程改变量后，不改变表层模型低频成分对地震数据的影响。
[0005] 本发明是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种表层模型对地震数据影响的低频与高频成分的分解方法，包括：
[0007] (1)输入表层模型数据、平滑范围和工区替换速度参数vR ;
[0008] (2)计算表层模型低频成分的顶界高程，即平滑基准面高程；
[0009] (3)计算表层模型低频成分的底界高程；
[0010] (4)计算表层模型低频成分的平均速度；
[0011] (5)计算表层模型影响的高频成分，即时间校正量和高程改变量；
[0012] (6)重复步骤（2)到（5)完成所有测点的计算，然后输出所述低频成分的顶界高 程、底界高程、平均速度、表层模型影响的高频成分的时间校正量和高程改变量。
[0013] 所述步骤（1)中，所述表层模型数据包括测点平面坐标、顶界高程、底界高程、平 均速度；所述平滑范围是计算表层模型低频成分的平滑范围；
[0014] 实际表层模型由顶界高程、底界高程和平均速度3个参数描述，顶界高程即测点 高程，平均速度是顶界与底界之间介质的平均速度；表层模型低频成分同样由顶界高程、底 界高程和平均速度3个参数描述；
[0015] 设平面位置X测点处实际表层模型的顶界高程、底界高程、平均速度分别为es(x)、 eb(x)、V(X)，要计算的表层模型低频成分的顶界高程、底界高程、平均速度分别用Es(X)、 Eb (X)、V (X)表示；
[0016] 给定的平滑范围是一个二维窗口，当地震勘探是一条二维测线时平滑范围退化为 一维窗口，；
[0017] 相对于待计算测点，平滑范围包含待计算测点，并随着待计算测点位置的变化平 移。
[0018] 所述步骤（2)是这样实现的：
[0019] 表层模型低频成分的顶界高程Es(X)是给定平滑范围内实际表层模型静校正量在 给定平滑范围内的加权平均值所对应的表层模型的顶界高程，即相对于X点的平滑范围内 测点实际表层模型顶界高程的加权平均值： 「00201
(3)
[0021] 式中A(X)是落入相对于X点的平滑范围内的测点的集合，w( Il-X)是加权系数。
[0022] 所述步骤（3)是这样实现的：
[0023] 表层模型低频成分的底界高程Eb(X)是给定平滑范围内实际表层模型静校正量在 给定平滑范围内的加权平均值所对应的表层模型的底界高程，即相对于X点的平滑范围内 测点实际表层模型底界高程的加权平均值：
[0024]
(4)
[0025] 式中A(X)是落入相对于X点的平滑范围内的测点的集合，w( η-X)是加权系数。
[0026] 所述步骤（4)是这样实现的：
[0027] 表层模型低频成分的平均速度V(X)是给定平滑范围内实际表层模型静校正量在 给定平滑范围内的加权平均值所对应的表层模型的速度，即以相对于X点的平滑范围内测 点实际表层模型的平均速度：
[0028]
(5)
[0029] 式中h(x) = es(X)-eb(X)是实际表层模型的厚度，A(X)是落入相对于X点的平滑 范围内的测点的集合，W(Il-X)是加权系数。
[0030] 所述加权系数w( η-X)是一个常数或者是跟η与X的相对关系有关的函数；
[0031] 当w( η-x)是跟η与x的相对关系有关的函数时，w( η-x)是随η与x之间的 距离增大而减小的函数，且w( η-X)大于等于0。
[0032] 所述步骤（5)是这样实现的：
[0033] 表层模型影响的高频成分是实际表层模型影响与表层模型低频成分影响的差异 在时间校正量与高程改变量上的体现；表层模型影响高频成分中的时间校正量是实际表层 模型静校正量与表层模型低频成分静校正量的差：
[0034] Δ t (X) = - (es (X) -eb (X)) /V (X) + (Es (X) -Eb (X)) /V (X) + (Eb (X) _eb (X)) /vR (6)
[0035] 表层模型影响的高频成分中的高程改变量是表层模型低频成分顶高程与实际表 层模型顶高程之差：
[0036] Δ z (X) = Es (X) _es (X) (7)。
[0037] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0038] 该发明应用于3D实际资料，实现了表层模型影响的低频与高频成分的分解，获得 了表层模型的低频成分和表层模型影响的高频成分。表层模型影响的高频成分反映了表层 模型横向快速变化部分对地震数据的影响，对地震数据进行这种表层模型影响高频成分的 校正，不改变表层模型低频成分对数据的影响。
[0039] 该发明为起伏地表偏移成像过程中更合理地计算和应用表层模型影响的高频成 分打下了基础。
【附图说明】
[0040] 图1是工区实际表层模型顶界高程（单位米）。
[0041] 图2是工区实际表层模型底界高程（单位米）。
[0042] 图3是工区实际表层模型厚度（单位米）。
[0043] 图4是工区实际表层模型平均速度（单位米/秒）。
[0044] 图5是实施例1获得的工区表层模型低频成分的顶界高程（单位米）。
[0045] 图6是实施例1获得的工区表层模型低频成分的底界高程（单位米）。
[0046] 图7是实施例1获得的工区表层模型低频成分的厚度（单位米）。
[0047] 图8是实施例1获得的工区表层模型低频成分的平均速度（单位米/秒）。
[0048] 图9是实施例1获得的工区表层模型影响的高频成分的时间校正量（单位毫秒）。
[0049] 图10是实施例1获得的工区表层模型影响的高频成分的高程改变量（单位米）。
[0050] 图11是实施例2获得的工区表层模型低频成分的顶界高程（单位米）。
[0051] 图12是实施例2获得的工区表层模型低频成分的底界高程（单位米）。
[0052] 图13是实施例2获得的工区表层模型低频成分的厚度（单位米）。
[0053] 图14是实施例2获得的工区表层模型低频成分的平均速度（单位米/秒）。
[0054] 图15是实施例2获得的工区表层模型影响的高频成分的时间校正量（单位毫 秒）。
[0055] 图16是实施例2获得的工区表层模型影响的高频成分的高程改变量（单位米）。
[0056] 图17是实施例3获得的工区表层模型低频成分的顶界高程（单位米）。
[0057] 图18是实施例3获得的工区表层模型低频成分的底界高程（单位米）。
[0058] 图19是实施例3获得的工区表层模型低频成分的厚度（单位米）。
[0059] 图20是实施例3获得的工区表层模型低频成分的平均速度（单位米/秒）。
[0060] 图21是实施例3获得的工区表层模型影响的高频成分的时间校正量（单位毫 秒）。
[0061] 图22是实施例3获得的工区表层模型影响的高频成分的高程改变量（单位米）。
[0062] 图23是本发明方法的步骤框图。
【具体实施方式】
[0063]