專利名稱：速度空變的初至波剩余靜校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地球物理勘探地震數(shù)據(jù)處理方法，屬于地震資料處理過程中靜校正的技術(shù)范疇，具體來(lái)說是一種速度空變的初至波剩余靜校正方法。
背景技術(shù)：
陸上地震數(shù)據(jù)采集中需要對(duì)地震資料靜校正處理，目前常規(guī)初至波靜校正方法是在原始單炮上進(jìn)行線性校正，然后進(jìn)行初至拾取，初至?xí)r間記入道頭，同時(shí)輸出一個(gè)初至文件。有了初至?xí)r間文件，就可進(jìn)行常規(guī)的初至波靜校正，常規(guī)初至波靜校正一般是折射波靜校正或?qū)游鲮o校正，對(duì)于折射波靜校正，要求在炮集上拾取來(lái)自同一折射層的初至?xí)r間，根據(jù)折射初至?xí)r間和折射波旅行時(shí)公式直接計(jì)算高速層速度和延遲時(shí)，這種方法要求比較苛亥IJ，要求有折射波，初至容易拾取，對(duì)于復(fù)雜地表低信噪比資料情況，這種要求難以滿足。對(duì)于層析靜校正，除了拾取準(zhǔn)確初至?xí)r間外，更重要的是運(yùn)行效率問題與反演精度問題。 尤其是在陸上地震數(shù)據(jù)采集中，由于地表復(fù)雜及地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)等原因，采集的地震數(shù)據(jù)信噪比極低，特別是表層橫向速度變化大，導(dǎo)致初至復(fù)雜，沒有穩(wěn)定折射，反射信號(hào)也及弱，常規(guī)初至波靜校正方法達(dá)不到目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種方便簡(jiǎn)捷、精度高的速度空變的初至波剩余靜校正方法。本發(fā)明通過以下步驟實(shí)現(xiàn)I)采集地震數(shù)據(jù)，對(duì)原始單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)需要做初至波靜校正；步驟I)所述的數(shù)據(jù)分析是將原始單炮數(shù)據(jù)與地表高程一同顯示，分析高程與初至?xí)r間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，高程變化大，地表速度橫向變化大的資料，初至變化就大，信噪比低，需要做初至波靜校正。2)在單炮上進(jìn)行線性校正、初至拾取，將拾取結(jié)果記入道頭，保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)；步驟2)所述的校正和初至拾取是給出一個(gè)固定的線性速度對(duì)初至進(jìn)行線性校正，根據(jù)初至附近的噪音分布確定初至拾取的方式。所述的初至拾取的方式是當(dāng)初至前噪聲比較少，初至波能量強(qiáng)，選擇批量拾取方式；當(dāng)噪聲大，初至波能量弱，初至不清楚，通過交互手段拾取。3)把記入初至波時(shí)間的數(shù)據(jù)分選到共中心點(diǎn)道集域，按線號(hào)與共中心點(diǎn)道集號(hào)的順序和線間隔參數(shù)，得到CMP道集；步驟3)所述的共中心點(diǎn)道集為大面元道集。4)根據(jù)共中心點(diǎn)道集上的初至?xí)r間做線性速度擬合，得到速度分析點(diǎn)速度；步驟4)所述的拾取在初至?xí)r間上進(jìn)行速度擬合是在數(shù)據(jù)的初至部位任選一條直線，采用直線擬合的方法求出直線的線性速度，然后進(jìn)行交互線性校正，如果校平，保存每個(gè)空變點(diǎn)的速度。
5)對(duì)步驟2)保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行空變線性速度校正；步驟5)所述的空變線性速度校是用線性速度校正公式X/V進(jìn)行校正，式中X是偏移距，V是步驟4)速度擬合后的空變點(diǎn)速度。6)對(duì)進(jìn)行空變線性速度校正后的初至?xí)r間用高斯-塞德爾迭代方法求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量；步驟6)求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量采用以下方法初至?xí)r間為T'iJk = SJVGfKkXij其中Si為第i個(gè)炮點(diǎn)的靜校正量，&為第j個(gè)接收點(diǎn)的靜校正量，Gk為第k個(gè)CMP的構(gòu)造項(xiàng)值，是CMP道集內(nèi)靜校正量的直流分量，Kk為第k個(gè)CMP的剩余線性速度；然后利 用最小二乘法求解這個(gè)方程，所拾取的初至波旅行時(shí)Tuk與模型旅行時(shí)T' uk之間的差的平方和最小，通過迭代得到炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量。7)用上步求出的炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正。本發(fā)明可適用于資料信噪比差，初至?xí)r間不易拾取，沒有可靠的折射層數(shù)據(jù)的情況下，如地表起伏大，橫向速度變化大，靜校正量求取困難的地方。本發(fā)明的效率比常規(guī)折射波，層析靜校正效率高，能節(jié)省大量時(shí)間，抗噪能力強(qiáng)，應(yīng)用效果穩(wěn)定，使用方便。


圖I是原始單炮與高程曲線顯示；圖2是帶有初至?xí)r間的單炮；圖3是線性速度分析點(diǎn)位置圖；圖4是線性速度拾?。粓D5是線性速度校正試驗(yàn)；圖6是靜校正之后的單炮顯示。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。I)采集地震數(shù)據(jù)，對(duì)原始單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)需要做初至波靜校正；圖I所示的數(shù)據(jù)是將原始單炮數(shù)據(jù)與地表高程(頂部曲線)一同顯示，通過分析高程與初至?xí)r間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)高程變化大，高差達(dá)到200米地表速度橫向變化大的資料，初至變化就大，信噪比低，需要做初至波靜校正。2)在單炮上進(jìn)行線性校正、初至拾取，將拾取結(jié)果記入道頭，保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)，初至拾取的初至?xí)r間只要是初至波即可，初至拾取是根據(jù)資料情況選擇，如圖I的初至前噪聲比較少，初至波能量強(qiáng)，故選擇批量拾取方式。圖2是批量拾取的結(jié)果，圖中點(diǎn)代表的是初至?xí)r間，將初至?xí)r間記入道頭中。初至拾取程序給出一個(gè)固定的線性速度對(duì)初至進(jìn)行線性校正，根據(jù)初至附近的噪音分布情況選擇初至拾取方法，如果初至前噪聲比較少，初至波能量強(qiáng)，選擇批量拾取即可。3)把記入初至波時(shí)間的單炮數(shù)據(jù)分選到共中心點(diǎn)道集域，按線號(hào)與共中心點(diǎn)道集號(hào)的順序和線間隔參數(shù)，得到共中心點(diǎn)(CMP)道集；
圖3交點(diǎn)所示的位置為共中心點(diǎn)道集位置。按線號(hào)與CMP號(hào)的順序讀入，根據(jù)用戶給出的線間隔參數(shù)與CMP間隔參數(shù)進(jìn)行分選，即可得到需要的CMP道集。所述的CMP道集為大面元道集。4)根據(jù)共中心點(diǎn)道集上的初至?xí)r間做線性速度擬合，得到每個(gè)分析點(diǎn)速度。在初至?xí)r間上進(jìn)行速度擬合是在數(shù)據(jù)的初至部位任選一條直線，采用直線擬合的方法求出直線的線性速度，然后進(jìn)行交互線性校正，如果校平，保存每個(gè)空變點(diǎn)的速度。5)對(duì)步驟2)保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)用空變點(diǎn)線性速度進(jìn)行校正，空變點(diǎn)之間的速度線性插值。如圖4、圖5。步驟5)所述的空變線性速度校正是用線性速度校正公式X/V進(jìn)行校正，式中X是偏移距，V是步驟4)速度擬合后的空變點(diǎn)速度。步驟4)線性速度分析時(shí)并不是對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行線性速度分析，而是在用戶給定 的道集上進(jìn)行，本步要對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行線性校正，作為第6步的輸入。6)對(duì)進(jìn)行空變線性速度校正后的初至?xí)r間用高斯-塞德爾迭代方法求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量；步驟6)求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量采用以下方法初至?xí)r間為T'iJk = Si+Rj+G.+K.Xij其中Si為第i個(gè)炮點(diǎn)的靜校正量，&為第j個(gè)接收點(diǎn)的靜校正量，Gk為第k個(gè)CMP的構(gòu)造項(xiàng)值，是CMP道集內(nèi)靜校正量的直流分量，Kk為第k個(gè)CMP的剩余線性速度；然后利用最小二乘法求解這個(gè)方程，所拾取的初至波旅行時(shí)Tuk與模型旅行時(shí)T' uk之間的差的平方和最小，通過迭代得到炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量。最小二乘法求解這個(gè)方程過程為^ = S ^fijk ~ Tijk ) — Min
ijk分別對(duì)SpR^GpKk求偏導(dǎo)
「 n SE SE SE SE 八— = — = — = — = 0 8S SR SG 8K可以把上式寫成如下形式
汰-彳-D-才1)身DxJ^(V) _
k =Nk
妒-D-才 D-#)}*&.K(v) = _
k 'N^jXl
-Kfxj^(v) = uk,_
' _N1R(V) _ Uk1I_
]—其中(V)為第v次迭代結(jié)果，(v-1)為第V-I次的迭代結(jié)果，即第V次的上一次迭代結(jié)果。7)用上步求出的炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量對(duì)原始炮集數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正。本發(fā)明可適用于資料信噪比差，初至?xí)r間不易拾取，沒有可靠的折射層數(shù)據(jù)的情況下，如地表起伏大，橫向速度變化大，靜校正量求取困難的地方。與圖I對(duì)比，圖6靜校正效果很好。本發(fā)明的效率比常規(guī)折射波，層析靜校正效率高，能節(jié)省大量時(shí)間。本發(fā)明采用大道集擬合初至速度，抗噪能力強(qiáng)，應(yīng)用效果穩(wěn)定，使用方便 。
權(quán)利要求
1.ー種速度空變的初至波剩余靜校正方法，特點(diǎn)是通過以下步驟實(shí)現(xiàn) 1)采集地震數(shù)據(jù)，對(duì)原始單炮數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確認(rèn)需要做初至波靜校正； 2)在單炮上進(jìn)行線性校正、初至拾取，將拾取結(jié)果記入道頭，保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)； 3)把記入初至波時(shí)間的數(shù)據(jù)分選到共中心點(diǎn)道集域，按線號(hào)與共中心點(diǎn)道集號(hào)的順序和線間隔參數(shù)，得到CMP道集； 4)根據(jù)共中心點(diǎn)道集上的初至?xí)r間做線性速度擬合，得到速度分析點(diǎn)速度； 5)對(duì)步驟2)保留記有初至?xí)r間的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行空變線性速度校正； 6)對(duì)進(jìn)行空變線性速度校正后的初至?xí)r間用高斯-塞德爾迭代方法求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量； 7)用上步求出的炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行靜校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟I)所述的數(shù)據(jù)分析是將原始單炮數(shù)據(jù)與地表高程一同顯示，分析高程與初至?xí)r間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，高程變化大，地表速度橫向變化大的資料，初至變化就大，信噪比低，需要做初至波靜校正。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟2)所述的校正和初至拾取是給出ー個(gè)固定的線性速度對(duì)初至進(jìn)行線性校正，根據(jù)初至附近的噪音分布確定初至拾取的方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，特點(diǎn)是所述的初至拾取的方式是當(dāng)初至前噪聲比較少，初至波能量強(qiáng)，選擇批量拾取方式；當(dāng)噪聲大，初至波能量弱，初至不清楚，通過交互手段拾取。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟3)所述的共中心點(diǎn)道集為大面元道集。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟4)所述的拾取在初至?xí)r間上進(jìn)行速度擬合是在數(shù)據(jù)的初至部位任選一條直線，采用直線擬合的方法求出直線的線性速度，然后進(jìn)行交互線性校正，如果校平，保存每個(gè)空變點(diǎn)的速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟5)所述的空變線性速度校正是用線性速度校正公式χ/v進(jìn)行校正，式中X是偏移距，V是步驟4)速度擬合后的空變點(diǎn)速度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，特點(diǎn)是步驟6)求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量采用以下方法 初至?xí)r間為T' iJk = SdRZG1^KkXij 其中Si為第i個(gè)炮點(diǎn)的靜校正量，Rj為第j個(gè)接收點(diǎn)的靜校正量，Gk為第k個(gè)CMP的構(gòu)造項(xiàng)值，是CMP道集內(nèi)靜校正量的直流分量，Kk為第k個(gè)CMP的剩余線性速度；然后利用最小二乗法求解這個(gè)方程，所拾取的初至波旅行時(shí)Tuk與模型旅行時(shí)T' uk之間的差的平方和最小，通過迭代得到炮點(diǎn)與接收點(diǎn)剩余靜校正量。
全文摘要
本發(fā)明是一種速度空變的初至波剩余靜校正方法，在單炮上進(jìn)行線性校正、初至拾取，把記入初至波時(shí)間的數(shù)據(jù)分選到共中心點(diǎn)道集域，按線號(hào)與共中心點(diǎn)道集號(hào)的順序和線間隔參數(shù)，根據(jù)共中心點(diǎn)道集上的初至?xí)r間做線性速度擬合，得到速度分析點(diǎn)速度，進(jìn)行空變線性速度校正，對(duì)校正后的初至?xí)r間求解炮點(diǎn)與接收點(diǎn)的剩余靜校正量進(jìn)行靜校正。本發(fā)明可適用于資料信噪比差，初至?xí)r間不易拾取，沒有可靠的折射層數(shù)據(jù)的情況，本發(fā)明的效率比常規(guī)折射波，層析靜校正效率高，能節(jié)省大量時(shí)間，抗噪能力強(qiáng)，應(yīng)用效果穩(wěn)定，使用方便。
文檔編號(hào)G01V1/36GK102692651SQ201110071228
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者劉超穎, 杜書奎 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司