Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN104777514A - 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法 - Google Patents

一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104777514A
CN104777514A CN201510181316.XA CN201510181316A CN104777514A CN 104777514 A CN104777514 A CN 104777514A CN 201510181316 A CN201510181316 A CN 201510181316A CN 104777514 A CN104777514 A CN 104777514A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
medium model
geometric diffusion
diffusion compensation
travel time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510181316.XA
Other languages
English (en)
Inventor
刘春成
陈宝书
汪小将
仝中飞
杨小椿
叶云飞
刘明忱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Offshore Oil Corp CNOOC
CNOOC Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Offshore Oil Corp CNOOC, CNOOC Research Institute Co Ltd filed Critical China National Offshore Oil Corp CNOOC
Priority to CN201510181316.XA priority Critical patent/CN104777514A/zh
Publication of CN104777514A publication Critical patent/CN104777514A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其包括以下步骤:1)向计算机中读入均方根速度信息、双程垂直走时信息和炮检点分布信息;2)根据均方根速度信息和双程垂直走时信息,得出包含每一层的层速度和层厚度信息的均匀水平层状介质模型;3)对均匀水平层状介质模型从炮点出发进行射线追踪来获得射线位置与走时信息;4)由几何扩散补偿公式确定出各反射层的相对几何扩散补偿值;5)线性插值得到检波点处的补偿值,按照地震数据的格式将得到的相对几何扩散补偿值插值到相应地震数据体的采样点上,并输出数据以备后续数据处理技术使用。本发明提高了几何扩散补偿技术的准确度,可以广泛应用于地震数据处理中的几何扩散补偿技术。

Description

一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法
技术领域
本发明涉及一种几何扩散补偿方法,特别是关于一种地震数据处理中的基于均匀水平层状介质模型的2.5维几何扩散补偿方法。
背景技术
几何扩散补偿技术是地震数据处理中不可忽略的一环,是进一步进行AVO(Amplitude Versus Offset,振幅随偏移距的变化)属性分析、全波形反演、偏移等后续数据处理技术的基础。几何扩散补偿技术应用的精确与否,直接影响其他数据处理与解释技术在应用时的效果。因此很有必要专门研究几何扩散补偿的准确度问题,而研究其准确度的核心问题是更精确的计算几何扩散的问题。在数值计算问题上,几何扩散补偿技术实现的核心技术是采用的计算方式不同。现有技术以及现有软件对模型或者实际数据进行的几何扩散补偿,是基于零炮检距的2-D(2维)几何扩散补偿公式进行补偿的。然而,这种补偿方式是有其缺陷的:
一是用零炮检距公式进行补偿,即在整个数据体中,随着炮检距的不同各道补偿值是不变的,但实际情况是补偿值随着炮检距的改变而变化,特别的,当炮检距较大时这种补偿不足损失的能量越来越大;
二是2-D几何扩散补偿技术并没有考虑射线平面外的扩散,因此其准确度有限。对于后续处理资料特别是偏移的成像质量,有着较明显的影响。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种地震数据处理中的既能提高准确度、又能保持计算效率的基于均匀水平层状介质模型的2.5维几何扩散补偿方法。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其包括以下步骤:1)向计算机中读入需要补偿的地震资料计算区域的均方根速度信息、双程垂直走时信息和炮检点分布信息;2)根据均方根速度信息和双程垂直走时信息,得出包含需要补偿的地震资料计算区域中每一层的层速度和层厚度信息的均匀水平层状介质模型;3)结合步骤1)中得到的炮检点分布信息,对步骤2)构建的均匀水平层状介质模型,从炮点出发进行射线追踪来获得射线位置与走时信息;4)根据步骤3)中射线追踪结果得到的各反射层的反射角,由几何扩散补偿公式确定出各反射层的相对几何扩散补偿值;5)将与检波点最邻近的两条射线计算得到的补偿值进行线性插值得到检波点处的补偿值,按照地震数据的格式将得到的相对几何扩散补偿值插值到相应地震数据体的采样点上,并输出数据以备后续数据处理技术使用。
所述步骤2)中,层速度由迪克斯公式(1)确定:
V i 2 = ( T i + 1 U i + 1 2 - T i U i 2 ) / ( T i + 1 - T i ) - - - ( 1 )
其中,Vi为第i层的层速度,Ui为第i层的均方根速度,Ui+1为第i+1层的均方根速度,Ti为相应的第i层的双程垂直走时,Ti+1为相应的第i+1层的双程垂直走时。
所述步骤2)中,层厚度由下述公式(2)确定:
di=Vi×(Ti+1-Ti)/2        (2)
其中,di为第i层的层厚度,Vi为第i层的层速度,Ti为相应的第i层的双程垂直走时,Ti+1为相应的第i+1层的双程垂直走时。
所述步骤3)中,射线位置由斯奈尔定律(3)确定:
V1/sinα1=V2/sinβ2       (3)
其中,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,V2为第二层的层速度,β2为射线从第一层入射到第二层后的透射角。
所述步骤3)中,走时信息由下述公式(4)确定:
tn=dn/(Vn·cosβn)       (4)
其中,tn为第n层的走时信息,dn为第n层的层厚度,Vn为第n层的层速度,βn为第n层的透射角。
所述步骤4)中,相对几何扩散补偿值由下述公式(5)确定:
其中,为第n层的相对几何扩散补偿值,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,x为炮检距,di为第i层的层厚度,αi为第i层入射射线的入射角。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明由于针对不同的炮检距计算几何扩散补偿,提高了几何扩散补偿技术的准确度。2、本发明由于准确的描述了地下射线的扩散,进一步提高了几何扩散补偿技术的准确度。3、本发明由于数值计算的主要计算量在2-D数据域进行计算,保持了计算效率。本发明可以广泛应用于地震数据处理中的几何扩散补偿技术。
附图说明
图1是本发明的流程示意图
图2是由Dix反演得到的层速度构建的均匀水平层状介质模型信息
图3是用2.5-D和2-D几何扩散计算的北海模型第5层归一化相对补偿值的对比图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示,本发明提供的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其包括以下步骤:
1)向计算机中读入需要补偿的地震资料计算区域的均方根速度信息、双程垂直走时信息和炮检点(炮点和检波点)分布信息。
2)根据均方根速度信息和双程垂直走时信息,通过Dix(迪克斯)公式(1)反演得出的层速度来构建出均匀水平层状介质模型的整体框架:
V i 2 = ( T i + 1 U i + 1 2 - T i U i 2 ) / ( T i + 1 - T i ) - - - ( 1 )
其中,Vi为第i层的层速度,Ui为第i层的均方根速度,Ui+1为第i+1层的均方根速度,Ti为相应的第i层的双程垂直走时,Ti+1为相应的第i+1层的双程垂直走时。
由均方根速度Ui和Ui+1、双程垂直走时信息Ti和Ti+1反演出需要补偿的地震资料计算区域中每一层的层速度Vi,并依据双程垂直走时信息Ti和Ti+1,由公式(2)确定出第i层的层厚度di,从而得到包含具体每一层的层厚度和层速度信息的均匀水平层状介质模型(如图2所示)。
di=Vi×(Ti+1-Ti)/2      (2)
3)通过步骤2)构建的均匀水平层状介质模型,从炮点进行射线追踪来获得射线位置与走时信息:
在已经建立好的均匀水平层状介质模型中,由Snell(斯奈尔)定律,结合步骤1)中得到的炮点和检波点分布信息,由炮点出发进行射线追踪,通过发射足够数量的射线来覆盖检波器存在的区域,从而确定出射线位置与走时信息。
Snell定律如下式所示:
V1/sinα1=V2/sinβ2      (3)
其中,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,V2为第二层的层速度,β2为射线从第一层入射到第二层后的透射角。
如图2所示,其中,横轴代表检波点位置,纵轴代表深度,Vn与dn分别表示第n层的层速度与层厚度,图中曲线表示对这个均匀水平层状介质模型进行射线追踪的射线路径示意图;αn-1和βn分别为射线从第n-1层透射到第n层时的入射角和透射角,由Snell定律(3)即可得到透射角βn=argsin(sinαn-1·Vn/Vn-1),其中,Vn和Vn-1分别为第n层和第n-1层的层速度;αn和θn分别为射线从第n层反射的入射角和反射角,则αn=θn,又由于第n层的入射角αn与第n层的透射角βn是相等的,即αn=βn=θn,则第n层的射线位置即可由求得的第n层的入射角αn确定。
第n层的走时信息tn可由第n层的层厚度dn、第n层的层速度Vn与第n层的透射角βn确定,即:
tn=dn/(Vn·cosβn)        (4)
4)计算各反射层的几何扩散补偿值:
根据步骤3)中射线追踪结果得到的各反射层的反射角,由几何扩散补偿公式(5)确定出各反射层的相对几何扩散补偿值:
其中,x为炮检距,为第n层的相对几何扩散补偿值,αi为第i层入射射线的入射角。
5)根据数据处理技术的需要,将与检波点最邻近的两条射线计算得到的相对几何扩散补偿值进行线性插值得到检波点处的相对几何扩散补偿值。按照地震数据的格式,即由地震道数,采样点数和采样间隔确定的地震数据体,将计算得到的相对几何扩散补偿值插值到相应地震数据体的采样点上,并输出数据以备后续数据处理技术使用。
根据已发表资料Ursin,B.(1990)."Offset-dependent geometrical spreadingin a layered medium."GEOPHYSICS 55(4):492-496,文中给出了北海模型,其具体速度、走时等参数如表1所示。利用这个模型,分别对其进行2-D和2.5-D几何扩散补偿。炮的基本参数:道间距为50m,最小炮检距为50m,检波点个数为80个。模型的第5层的归一化相对几何扩散补偿值如图3所示。
表1 北海模型
如图3所示,图中同时给出了在2-D和2.5-D情况下,针对北海模型第5层的几何扩散归一化相对补偿值对比图。其中实线代表2.5-D的归一化相对补偿值,虚线代表2-D的归一化相对补偿值。通过对比可以发现:当层深度确定时,随着炮检距的增加,2.5-D的相对补偿值的增长要明显大于2-D情况下的补偿值,在远炮检距时其值甚至相差在50%以上。这说明,炮检距对几何扩散补偿的影响不可忽略。
上述各实施例仅用于说明本发明,其中的一些方法和步骤等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其包括以下步骤:
1)向计算机中读入需要补偿的地震资料计算区域的均方根速度信息、双程垂直走时信息和炮检点分布信息;
2)根据均方根速度信息和双程垂直走时信息,得出包含需要补偿的地震资料计算区域中每一层的层速度和层厚度信息的均匀水平层状介质模型;
3)结合步骤1)中得到的炮检点分布信息,对步骤2)构建的均匀水平层状介质模型,从炮点出发进行射线追踪来获得射线位置与走时信息;
4)根据步骤3)中射线追踪结果得到的各反射层的反射角,由几何扩散补偿公式确定出各反射层的相对几何扩散补偿值;
5)将与检波点最邻近的两条射线计算得到的补偿值进行线性插值得到检波点处的补偿值,按照地震数据的格式将得到的相对几何扩散补偿值插值到相应地震数据体的采样点上,并输出数据以备后续数据处理技术使用。
2.如权利要求1所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤2)中,层速度由迪克斯公式(1)确定:
V i 2 = ( T i + 1 U i + 1 2 - T i U i 2 ) / ( T i + 1 - T i ) - - - ( 1 )
其中,Vi为第i层的层速度,Ui为第i层的均方根速度,Ui+1为第i+1层的均方根速度,Ti为相应的第i层的双程垂直走时,Ti+1为相应的第i+1层的双程垂直走时。
3.如权利要求1所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤2)中,层厚度由下述公式(2)确定:
di=Vi×(Ti+1-Ti)/2  (2)
其中,di为第i层的层厚度,Vi为第i层的层速度,Ti为相应的第i层的双程垂直走时,Ti+1为相应的第i+1层的双程垂直走时。
4.如权利要求2所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤2)中,层厚度由下述公式(2)确定:
di=Vi×(Ti+1-Ti)/2  (2)
其中,di为第i层的层厚度。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤3)中,射线位置由斯奈尔定律(3)确定:
V1/sinα1=V2/sinβ2  (3)
其中,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,V2为第二层的层速度,β2为射线从第一层入射到第二层后的透射角。
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤3)中,走时信息由下述公式(4)确定:
tn=dn/(Vn·cosβn)  (4)
其中,tn为第n层的走时信息,dn为第n层的层厚度,Vn为第n层的层速度,βn为第n层的透射角。
7.如权利要求5所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤3)中,走时信息由下述公式(4)确定:
tn=dn/(Vn·cosβn)  (4)
其中,tn为第n层的走时信息,dn为第n层的层厚度,Vn为第n层的层速度,βn为第n层的透射角。
8.如权利要求1或2或3或4或7所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤4)中,相对几何扩散补偿值由下述公式(5)确定:
其中,为第n层的相对几何扩散补偿值,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,x为炮检距,di为第i层的层厚度,αi为第i层入射射线的入射角。
9.如权利要求5所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤4)中,相对几何扩散补偿值由下述公式(5)确定:
其中,为第n层的相对几何扩散补偿值,x为炮检距,di为第i层的层厚度,αi为第i层入射射线的入射角。
10.如权利要求6所述的一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法,其特征在于:所述步骤4)中,相对几何扩散补偿值由下述公式(5)确定:
其中,为第n层的相对几何扩散补偿值,V1为第一层的层速度,α1为射线从第一层入射到第二层时的入射角,x为炮检距,di为第i层的层厚度,αi为第i层入射射线的入射角。
CN201510181316.XA 2015-04-16 2015-04-16 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法 Pending CN104777514A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510181316.XA CN104777514A (zh) 2015-04-16 2015-04-16 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510181316.XA CN104777514A (zh) 2015-04-16 2015-04-16 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104777514A true CN104777514A (zh) 2015-07-15

Family

ID=53619091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510181316.XA Pending CN104777514A (zh) 2015-04-16 2015-04-16 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104777514A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772577A (zh) * 2016-06-29 2017-05-31 中国石油大学(华东) 基于微地震数据和spsa优化算法的震源反演方法
CN107229067A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 中国科学院测量与地球物理研究所 层状模型各向异性射线追踪方法和系统
CN110031897A (zh) * 2019-03-21 2019-07-19 北京信息科技大学 多分量地震数据在海水中振幅能量补偿与校正方法及系统
CN114442152A (zh) * 2022-01-25 2022-05-06 中海油田服务股份有限公司 地震数据的海底多次波预测方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1239304A1 (fr) * 2001-03-05 2002-09-11 Compagnie Generale De Geophysique Perfectionnements aux procédés d'inversion tomographique d'événements pointés sur les données sismiques migrées
CN101315427A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 中国石油天然气集团公司 一种复杂地区地震勘探资料处理的方法及系统
CN101630018A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 中国石油天然气股份有限公司 一种控制全声波方程反演过程的地震勘探数据处理方法
CN102109615A (zh) * 2010-11-19 2011-06-29 恒泰艾普石油天然气技术服务股份有限公司 地震资料处理真地表条件下的振幅补偿方法和装置
CN102478667A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国石油天然气集团公司 频散avo反演方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1239304A1 (fr) * 2001-03-05 2002-09-11 Compagnie Generale De Geophysique Perfectionnements aux procédés d'inversion tomographique d'événements pointés sur les données sismiques migrées
CN101315427A (zh) * 2007-05-29 2008-12-03 中国石油天然气集团公司 一种复杂地区地震勘探资料处理的方法及系统
CN101630018A (zh) * 2008-07-16 2010-01-20 中国石油天然气股份有限公司 一种控制全声波方程反演过程的地震勘探数据处理方法
CN102109615A (zh) * 2010-11-19 2011-06-29 恒泰艾普石油天然气技术服务股份有限公司 地震资料处理真地表条件下的振幅补偿方法和装置
CN102478667A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国石油天然气集团公司 频散avo反演方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ALIA.NOWROOZI: "计算层速度的Dix公式的一般形式", 《国外地质勘探技术》 *
刘明忱 等: "基于模型的2.5维几何扩散研究", 《中国地球物理2013》 *
叶云飞: "Kirchhoff型真振幅反偏移脉冲响应分析", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》 *
石殿祥 等: "角道集上的振幅补偿", 《石油地球物理勘探》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772577A (zh) * 2016-06-29 2017-05-31 中国石油大学(华东) 基于微地震数据和spsa优化算法的震源反演方法
CN107229067A (zh) * 2017-05-27 2017-10-03 中国科学院测量与地球物理研究所 层状模型各向异性射线追踪方法和系统
CN107229067B (zh) * 2017-05-27 2019-05-31 中国科学院测量与地球物理研究所 层状模型各向异性射线追踪方法和系统
CN110031897A (zh) * 2019-03-21 2019-07-19 北京信息科技大学 多分量地震数据在海水中振幅能量补偿与校正方法及系统
CN114442152A (zh) * 2022-01-25 2022-05-06 中海油田服务股份有限公司 地震数据的海底多次波预测方法及装置
CN114442152B (zh) * 2022-01-25 2024-11-05 中海油田服务股份有限公司 地震数据的海底多次波预测方法及装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102937721B (zh) 利用初至波走时的有限频层析成像方法
CN101609160A (zh) 一种抗背景噪音强的地震数据初至波自动拾取方法
CN104777514A (zh) 一种基于均匀水平层状介质模型的几何扩散补偿方法
CN102269811A (zh) 基于垂直波束水深的边缘波束水深数据声速改正方法
CN113625337A (zh) 一种极浅水高精度地震资料快速成像方法
Morgunov et al. Studies of spatiotemporal structure of the acoustic field formed in deep water by a broadband pulsed signal source on the shelf of the Sea of Japan
CN108845350B (zh) 反演二维速度模型的方法及装置
CN110780341B (zh) 一种各向异性地震成像方法
CN106324666A (zh) 横向各向同性介质转换波角道集抽取方法和装置
Dettmer et al. Full wave-field reflection coefficient inversion
CN110646840B (zh) 角道集提取方法及系统
US8280648B2 (en) Method for locating the appearance of a defect in a medium using a wave
Vesnaver et al. Shallow velocity estimation by multiples for monochannel Boomer surveys
CN109581494B (zh) 叠前偏移方法及装置
CN109188527B (zh) 滩浅海地区快速建立三维近海底速度模型的方法
WO2017015954A1 (zh) 一种地震信号处理方法、装置和系统
Wu et al. Automatic time picking for weak seismic phase in the strong noise and interference environment: An hybrid method based on array similarity
Vesnaver et al. Sea floor characterization by multiples’ amplitudes in monochannel surveys
Vesnaver et al. Tomographic joint inversion of direct arrivals, primaries and multiples for monochannel marine surveys
CN104570091B (zh) 一种获得初至波射线的方法和装置
CN111538084B (zh) Ovt域数据转换成方位角度域成像道集的方法及系统
CN109490964B (zh) 一种改进的高精度avo弹性参数快速反演方法
Mikhalevsky et al. Deep ocean long range underwater navigation with ocean circulation model corrections
Ott The accuracy of acoustic vertical velocity measurements: Instrument biases and the effect of zooplankton migration
CN114442152A (zh) 地震数据的海底多次波预测方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150715