專利名稱：一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法
技術領域：
本發明涉及地球物理勘探中的地震疊前道集處理方法，尤其涉及一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法。
背景技術：
地震勘探是利用地下介質的彈性差異，通過觀測和分析大地對人工激發地震波的響應，推斷地下巖層的性質和形態的地球物理勘探方法。地震勘探是鉆探前勘測石油與天然氣資源的重要手段，在煤田和工程地質勘查、區域地質研究和地殼研究等方面 ，也得到廣泛應用。地震勘探主要分為地震資料采集、處理與解釋三個階段。在地震資料采集階段，多次覆蓋已成為最基本的野外采集方法，所謂的多次覆蓋是指，在地表適當地選取多個對地震波激發點和接收點，進而得到來自地下同一反射點的信號，將這些信號組合在一起就構成了一個共反射點道集(一種地震疊前道集)；在地震資料處理階段，以同相軸拉平后的共反射點道集為基礎，對其進行疊加求和(共反射點疊加)可以提高地震資料的信噪比；在地震資料解釋階段，以同相軸拉平后的共反射點道集為基礎，通過分析振幅隨入射角的變化(AVA分析)可以得到地下的各項同性彈性參數信息，通過分析振幅隨方位角的變化(AVAz分析)可以得到地下的各項異性彈性參數信息。無論是地震資料處理階段的共反射點疊加，還是地震資料解釋階段的AVA和AVAz分析，都是以同相軸拉平后的共反射點道集為基礎的，同相軸不平會影響后續工作的質量，甚至得到錯誤的結果。處理上，常根據共反射點道集的時距曲線方程進行同相軸拉平(動校正)，雖然動校正可以保證共反射點道集同相軸基本拉平，但受各種因素(如由于地表高程起伏劇烈導致的靜校正不準確、由于水平層狀各項同性介質假設條件導致的常規時距曲線方程誤差)的影響，動校正往往無法實現共反射點道集同相軸精細拉平，繼而，降低了共反射點疊加的信噪比，并導致由AVA和AVAz分析得到的彈性參數不準確甚至錯誤。

發明內容
為了解決現有技術中同相軸不平的問題，從而造成地震勘探結果不準確的問題，提供了一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法。本發明實施例提供的一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法，包括，步驟101，對采集的地震數據進行前期處理；步驟102，抽取想要進行同相軸精細拉平處理的疊前道集，用I行、J列的二維數組D來表示，其中，I為每個地震道的采樣點數，J為疊前道集的地震道數，二維數組D，其第i行、第j列的值D(i，j)表示疊前道集的第j個地震道的第i個采樣點的振幅值；步驟103，設定同相軸精細拉平處理參數^、^!^、！^，其中^述的心為波形對比窗口的大小，Nw為整數；所述的Nm為波形對比窗口的移動量，Nm為整數；所述的Ns為波形對比的搜索半徑，凡為整數；所述的TolgS群容差，是判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點的依據；所述的Toli為個體容差，是優選某個地震道的相似地震道的依據；步驟104，以Nw為窗口大小，以Nm為窗口移動量，逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量；步驟105，計算拉伸采樣坐標；步驟106，根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平。根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的一個進一步的方面，對采集的地震數據進行前期處理中包括，對采集的地震數據進行去噪、靜校正、動校正的前期處理。根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的再一個進一步的方面，所述疊前道集包括共反射點道集和方位角道集。·根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，所述逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量具體包括，步驟401，對于第k個波形對比窗口，計算地震道與地震道之間最優移動量的二維數組S，其中二維數組S中的第J1行、第j2列的值S(ji，j2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最優移動量，并計算地震道與地震道之間最大相關系數的二維數組C，其中二維數組C中的第J1行、第j2列的值CU1, j2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最大相關系數；所述的地震道與地震道之間最優移動量SU1, j2)和地震道與地震道之間最大相關系數CU1, j2)的計算方法為設^= (k-l)Nm，L = is+Nw，定義集合/ = {l,2,---,i￥w+l{· ^ =,定義長度為(Nw+1)的向量 f，f 的第i個元素f(i) =D(is+i-l，定義2NS+1個長度為(Nw+1)的向量gl / G Z , gl的第i個元素玢⑴=D(is+l+i-l，則最大相關系數CU1, j2)由以下公式給出
f · gC(j\,j2) =r—r r^-=
ei Vf-fVg,-g;
tools]最優移動量sa，j2)，即取得ca，j2)時的I值，由以下公式給出
f . CsSCj1 J2) = argm^x ^——'
leL vf-fVg,-g,步驟402，對于第k個波形對比窗口，判定是否在該波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，其中，所述的判定是否設置拉平種子點的方法為求取二維數組C的所有元素的平均值Cm Cm=^YYjC(JlJ2)
J /,-I Λ=>若cm彡Tolg,則需要在該波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，記錄該波形對
f j +i \(N \
比窗口的中心點4^ = round] (k-l)Nm+^-,其中函數round(x)表示對x進
V2 J
行四舍五入取整，轉步驟103，若Cm < Tolg,則不需要在該波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，記k = k+Ι，轉步驟101繼續；
步驟403，對于第k個波形對比窗口，計算拉平種子點移動量，定義長度為J的向量m用來存儲每個地震道的拉平種子點移動量，其中，所述的計算拉平種子點移動量的方法為選取基準地震道，定義集合i = <1,2，···,·/丨，對于任意一個定值J1道的相似道集合為之=“ |cc/,j2；^ MJ2 4，則基準地震道為A =MggfcarCi(Jii)，其中函數card(人)表示集合Jii的元素的個數；優選基準地震道的相似地震道，相似地震道集合為I、，
Jh = {λ |[(λ，λ)乏 To},j2e j]；計算每個地震道的拉平種子點移動量，令Jmn= mjn ./ ' = i^x J ’貝Ij
^ S(JbJl-SUbJnmi)
m J s(/ft，jm) - s{jb，Jima) , a) > Jmax。
由m(/)，j G Ja線性內插求出，當/ e其它根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，在計算拉伸采樣坐標中，定義I行、J列的二維數組Xm用來存儲拉伸采樣坐標，所述的計算拉伸采樣坐標的方法為假設需要在Q個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，設其中第q個中心點以及它所對應的拉平種子點移動量分別為i,和q = 1，2，…，Q，定
義集合及υ，···， ·ρ} >Λ+ =RiJ {1,1},則對于任意一個定值J j eJ
^/ + Hli(J),''I/ G R
I,當f = I
X-(U)=f、卜，。
I, -=\ι = Ι
由Χ_ (/，./),/ e r線性內插求出，當i e其它根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平進一步包括，定義I行、J列的二維數組X用來存儲原始采樣坐標，定義I行、J列的二維數組Dn 用來存儲同相軸精細拉平處理后的疊前道集；設置原始采樣坐標,具體地，X(i, j) = i, i = 1，2，…，I; j = I, 2，...，J ;對于任意一個定值j，_/ e J，以X的第j列Xj為自變量、以D的第j列Dj為函數值，構建三次樣條插值函數7=/x Dj ω，則d_'(u)=/Xj,Dj (XnevVj))。根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，在根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平之后還包括步驟107，用Dnew代替步驟102中的D，并在步驟103中設定新的同相軸精細拉平處理參數，再次執行步驟104-步驟106。根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，重復執行所述步驟107兩至三次。根據所述一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法的另一個進一步的方面，所述在步驟103中設定新的同相軸精細拉平處理參數進一步包括，按照參數設定的先后次序Nw、Nm、Ns逐漸減小，Tolg, Toli保持不變或增大。通過本發明實施例的方法，該方法對于地震資料的處理和解釋都具有重要的意義，并具有穩定、高效的特點。


此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明的限定。在附圖中 圖I是本發明實施例提供的一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法流程圖；圖2是本發明實施例提供的一個方位角道集；圖3是本發明實施例提供的移動波形對比窗口的示意圖；圖4是本發明實施例提供的用來存儲地震道與地震道之間最大相關系數的二維數組C的示意圖；圖5是本發明實施例提供的用來存儲地震道與地震道之間最優移動量的二維數組S的示意圖；圖6是本發明實施例提供的欲設置拉平種子點的波形對比窗口的中心點，及其對應的拉平種子點移動量的示意圖；圖7是本發明實施例提供的求取拉伸采樣坐標的示意圖一；圖8是本發明實施例提供的求取拉伸采樣坐標的示意圖二 ；圖9a是本發明實施例中拉平種子點在處理前的疊前道集上的位置示意圖；圖9b是本發明實施例中經過一次同相軸精細拉平處理后的示意圖；圖IOa是本發明實施例提供的同相軸精細拉平處理前的效果圖；圖IOb是本發明實施例提供的經過一次同相軸精細拉平處理后的效果圖；圖IOc是本發明實施例提供的經過二次同相軸精細拉平處理后的效果圖；圖IOd是本發明實施例提供的經過三次同相軸精細拉平處理后的效果圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明實施例做進一步詳細說明。在此，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。如圖I為本發明實施例提供的一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法流程圖。包括步驟101，對采集的地震數據進行去噪、靜校正、動校正的前期處理操作。通過去噪來消除面波、多次波等干擾波；通過靜校正消除由于地表不平坦、激發點深度不同等問題對于時距曲線形態的影響；通過動校正使時距曲線與地下界面的形態一致。步驟102，抽取想要進行同相軸精細拉平處理的疊前道集。這種疊前道集一般是共反射點道集(道與道的入射角不同)，也可以是方位角道集(道與道的方位角不同)，它們都可以用I行、J列的二維數組D來表示。如圖2所示，其給出了一個方位角道集。在本步驟中，所述I為每個地震道的采樣點數，例如I = 401 ;所述J為疊前道集的地震道數，例如J = 6。所述的二維數組D，其第i行、第j列的值D(i，j)表示疊前道集的第j個地震道的第i個采樣點的振幅值。步驟103，設定同相軸精細拉平處理參數Nw、Nm、Ns、Tolg、Tolit5其中，所述的Nw為波形對比窗口的大小，Nw為整數，例如Nw = 50個采樣點數，圖2 縱向單位是采樣點數。所述的Nm為波形對比窗口的移動量，Nm為整數,例如設定Nm = 17個采樣點數；所述的Ns為波形對比的搜索半徑，Ns為整數，例如設定Ns = 6個采樣點數；所述的TolgS群容差，它是判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點的依據，當波形對比窗口內地震道相關系數的平均值大于Tolg時，則需要在該波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，反之亦反，例如設定Tolg = O. 75 ；所述的Toli為個體容差，它是優選某個地震道的相似地震道的依據，當波形對比窗口內某個地震道與基準地震道的相似系數大于Toli時，則該地震道為基準地震道的相似地震道，例如設定Toli = O. 85。步驟104，以Nw為窗口大小，以Nm為窗口移動量，逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量。圖3給出了移動波形對比窗口的示意圖，圖中用梯形框標出了最初的5個波形對比窗口的位置。具體地，對于第k個波形對比窗口(從道集的第I個采樣點算起)，可以通過以下步驟4. I到步驟4. 3操作步驟4. 1，對于第k個波形對比窗口，計算地震道與地震道之間的最優移動量及最大相關系數。定義J行、J列的二維數組S用來存儲地震道與地震道之間的最優移動量。定義J行、J列的二維數組C用來存儲地震道與地震道之間的最大相關系數。圖4給出了當k = 3時用來存儲地震道與地震道之間最大相關系數的二維數組C的示意圖，所述的二維數組C，其第J1行、第j2列的值j2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最大相關系數。圖5給出了當k = 3時用來存儲地震道與地震道之間最優移動量的二維數組S的示意圖，所述的二維數組S，其第J1行、第j2列的值S U1, J2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最優移動量。所述的地震道與地震道之間最優移動量和最大相關系數，其計算方法為以計算 SfJ1, j2)和 CU1, j2)為例，設 is = (k-l)Nm, ie = is+Nw,定義集合 =丨I 2 -,Arw+1}、
i =，定義長度為(Nw+1)的向量f，f的第i個元素f(i)=
D(is+i-l, J1) /f / ,定義2NS+1個長度為(Nw+1)的向量的第i個元素玢⑴=D(is+l+i-l，j2)，/ef，則最大相關系數Cd j2)由以下公式給出
權利要求
1.一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法，其特征在于包括， 步驟101，對采集的地震數據進行前期處理； 步驟102，抽取想要進行同相軸精細拉平處理的疊前道集，用I行、J列的二維數組D來表示，其中，I為每個地震道的采樣點數，J為疊前道集的地震道數，二維數組D，其第i行、第j列的值D(i，j)表示疊前道集的第j個地震道的第i個采樣點的振幅值； 步驟103，設定同相軸精細拉平處理參數-^、^、^、！^^、！^^，其中’所述的心為波形對比窗口的大小，Nw為整數；所述的Nm為波形對比窗口的移動量，Nm為整數；所述的Ns為波形對比的搜索半徑，Ns為整數；所述的Tolg為群容差，是判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點的依據；所述的Toli為個體容差，是優選某個地震道的相似地震道的依據； 步驟104，以Nw為窗口大小，以Nm為窗口移動量，逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量； 步驟105，計算拉伸采樣坐標； 步驟106，根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，對采集的地震數據進行前期處理中包括，對采集的地震數據進行去噪、靜校正、動校正的前期處理。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述疊前道集包括共反射點道集和方位角道集。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量具體包括， 步驟401，對于第k個波形對比窗口，計算地震道與地震道之間最優移動量的二維數組S，其中二維數組S中的第J1行、第j2列的值SU1, J2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最優移動量，并計算地震道與地震道之間最大相關系數的二維數組C，其中二維數組c中的第J1行、第j2列的值CU1, J2)表示疊前道集的第J1個地震道和第j2個地震道的最大相關系數；所述的地震道與地震道之間最優移動量SU1, j2)和地震道與地震道之間最大相關系數CU1, j2)的計算方法為設^= (k-l)Nm，L = is+Nw，定義集合/ = {1,2,l = {-Ns,-Ns+l,-,0,-,Ns-l,Ns}，定義長度為(Nw+1)的向量 f，f 的第i個元素f(i) = D(is+i-l, jjdef ’定義2NS+1個長度為(Nw+1)的向量gp/ei’g!的第i個元素gji) = D(is+l+i-l, j2)ei，則最大相關系數CU1, j2)由以下公式給出 最優移動量sa，」_2)，即取得ca，j2)時的I值，由以下公式給出SU J2) = argιηψ , I fvf-fvg；-g； 步驟402，對于第k個波形對比窗口，判定是否在該波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，其中，所述的判定是否設置拉平種子點的方法為求取二維數組C的所有元素的平均值Cm
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，在計算拉伸采樣坐標中，定義I行、J列的二維數組Xnrat用來存儲拉伸采樣坐標，所述的計算拉伸采樣坐標的方法為假設需要在Q個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，設其中第q個中心點以及它所對應的拉平種子點移動量分別為i,和'，q= 1，2，一，Q，定義集合及二扎/2,···，^}，及1 =iU{l,/}，則對于任意一個定值j，_/ e i
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平進一步包括，定義I行、J列的二維數組X用來存儲原始采樣坐標，定義I行、J列的二維數組Dn 用來存儲同相軸精細拉平處理后的疊前道集； 設置原始采樣坐標，具體地，X(i, j) = i, i = 1，2，…，I; j = I, 2，…，J ; 對于任意一個定值j，Jei，以X的第j列\為自變量、以D的第j列Dj為函數值，構建三次樣條插值函數J = /x,Di W ’則D_'(U) = Λ,,Di (XhU)。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平之后還包括步驟107，用Dnew代替步驟102中的D，并在步驟103中設定新的同相軸精細拉平處理參數，再次執行步驟104-步驟106。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，重復執行所述步驟107兩至三次。
9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述在步驟103中設定新的同相軸精細拉平處理參數進一步包括，按照參數設定的先后次序Nw、Nffl, Ns逐漸減小，Tolg, Toli保持不變或增大。
全文摘要
本發明涉及地球物理勘探中的地震疊前道集處理方法，尤其涉及一種針對地震疊前道集的同相軸精細拉平處理方法，包括對采集的地震數據進行前期處理；抽取想要進行同相軸精細拉平處理的疊前道集，用I行、J列的二維數組D來表示；設定同相軸精細拉平處理參數；以Nw為窗口大小，以Nm為窗口移動量，逐窗口判定是否在某個波形對比窗口的中心點設置拉平種子點，并計算拉平種子點移動量；計算拉伸采樣坐標；根據拉伸采樣坐標實施同相軸精細拉平。通過本發明實施例的方法，該方法對于地震資料的處理和解釋都具有重要的意義，并具有穩定、高效的特點。
文檔編號G01V1/28GK102879821SQ201210363749
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者楊昊, 張研 申請人:中國石油天然氣股份有限公司