一種地震數據處理方法
2023-06-24 12:25:31
專利名稱：一種地震數據處理方法
技術領域：
本發明涉及一種處理地震數據的方法，尤其涉及一種同時處理多波多分量地震數 據方法。
背景技術：
在當今的地震勘探領域，由於在「氣雲」成像、巖性檢測、氣水識別、裂縫預測等方 面的明顯優勢，三維三分量地震勘探得到了迅速發展。但是，由於轉換波與縱波在介質中傳 播的運動學和動力學特徵的差異，使得轉換波資料處理與縱波料處理有較大差異，不能採 用常規的縱波處理方法處理。多波多分量處理，既要考慮縱波的處理，更重要考慮轉換波處 理，轉換波處理比縱波要複雜得多，困難得多。其中轉換波水平分量的方位旋轉、轉換波靜 校正、基於CCP(共轉換點)疊加的速度分析、方位各向異性分析及校正、轉換波DMO(傾角 時差校正)、轉換波偏移、橫波分裂處理等是多分量地震資料處理的關鍵。目前，國內外陸上 三維轉換波地震資料尚處於前瞻性、先導性方法技術試驗及軟體測試階段，各種技術方法 的工業化處理並不多見。近幾年來，圍繞PS轉換波處理靜校正、速度分析等方面關鍵技術 提出了一些相關的理論和技術。多數方法都是依據多波多分量某一方面技術和方法，提出 了粗略、簡單的轉換波處理方法及流程，根據這些流程基本上僅能得到簡單的轉換波剖面 或者用於後期研究的結果。這些處理方法不夠系統，不能完全滿足目前三維三分量特別是 寬方位或者全方位三維三分量地震資料處理要求，處理的結果也不能體現三維三分量地震 勘探的優勢，不能同時為後續裂縫檢測、儲層預測、含氣性檢測和流體識別等研究提供基礎 資料。
發明內容
由於現有處理方法不能完全滿足目前三維三分量特別是寬方位或者全方位三維 三分量地震資料處理要求，本發明提供了一種更完善的多波多分量地震數據處理方法。本發明提供了一種地震數據處理方法，該方法包括下列步驟對地震數據進行波 場分離，得到縱波數據和轉換波數據；對所述縱波數據和轉換波數據中的至少一者進行各 向異性處理。其中所述「各向異性處理」指的是對各個方位的地震數據使用不同的處理參數 (比如地震波傳播速度)，從而消除各個方位的地震數據的各向異性特徵。本發明所提供的方法通過從各向異性處理的角度分別對地震數據進行考慮並處 理，實現了對地震數據的全面分析，將這種處理與各向同性處理相結合，能夠同時滿足後期 的縱橫波聯合解釋、裂縫檢測、儲層預測、含氣性檢測、流體識別等要求，為複雜、非常規油 氣藏的勘探開發提供基礎資料。
圖1是根據本發明的一種實施方式的地震數據處理方法的流程圖2是根據本發明的另一種實施方式的地震數據處理方法的流程圖；圖3示出了速度隨方位角的變化。
具體實施例方式巖石中的各向異性通常是由一組定向垂直裂縫引起的，那麼根據地震波傳播理 論，縱波平行或者垂直於裂縫傳播時，具有不同的旅行速度。平行裂縫傳播時，以快波速度 傳播；垂直裂縫傳播時，以慢波速度傳播。本發明根據上述速度方位各向異性特點，對縱波地震數據和轉換波地震數據進行 各向異性處理。在本發明的一種實施方式中，採用最小二乘擬合方法得到速度方位各向異 性橢圓解的表達式，將該各向異性速度應用於全方位數據的處理，以消除全方位數據的同 一道集內不同方位數據的時差，使其同一層位的同相軸完全校平，提高疊加剖面的解析度， 改善剖面的成像質量，為後期的疊前反演、構造解釋等研究提供高質量的基礎數據。根據上面「各向異性處理」的定義，實際處理時，研究人員可以對數據進行具體的 處理，比如動校正處理，當針對不同的方向使用不同的參數(地震波傳播速度)進行動校正 處理時，我們可以稱其為「各向異性動校正處理」，其屬於一種各向異性處理。根據本發明，可以對縱波和轉換波中的一者進行各向異性處理，也可以對兩者都 進行各向異性處理。如圖1所示，為根據本發明的一種實施方式，該實施方式為對兩者都進行各向異 性處理的情況，該地震數據處理方法包括下列步驟對地震數據進行波場分離，從而得到縱 波數據和轉換波數據(步驟110)；對所述縱波數據進行各向異性處理(步驟120)；對所述 轉換波數據進行各向異性處理(步驟130)。具體來講，在步驟110中，首先對由炮點所激發的地震進行數據採集，其中所採集 的地震數據是由縱波(P波)震源所激發的多分量地震數據，其中包括X分量、Y分量和Z分 量地震數據。在採集過程中將對地震數據的X分量、Y分量和Z分量數據採用三分量檢波 器接收，每個檢波器接收對應的分量。隨後，對已經採集到的各分量數據進行波場分離處理。縱波震源激發的縱波在遇 到地層反射界面後所形成的反射波可以包括反射縱波(P-P波)和反射橫波(P-S波)，其中 反射橫波就是轉換波。所以，經過波場分離，採集到的地震數據就被分成了縱波數據和轉換 波數據(P-S轉換波)。其中，由於橫波的振動方向不同，PS轉換波還可細分為P-SV轉換波 和P-SH轉換波。在本發明的一種實施方式中，在特定的地質條件下，通過使用合適的採集設備所 採集到的地震數據已經是分離好的，則這一步驟可以省略，而直接在下一步驟中對採集到 的各分量地震數據進行處理。在步驟120中，對縱波進行各向異性處理。縱波各向異性處理的目的是儘可能消除方位各向異性引起的速度、時間、振幅等 差異。各向異性處理要求採用與方位有關的速度分析、動校正及振幅、頻率和時差補償 技術，以獲得全方位的同相軸拉平的疊前共中心點(CMP)道集或疊前時間偏移共反射點 (CRP)道集及全方位疊加或偏移疊加數據等。在進行具體處理之前，以正北方向為起點，對CMP道集數據按照一定角度間隔(1度-120度)進行方位角分選，形成多個方位扇區，其中每個方位扇區中都包括所述CMP道 集中的多個道。CMP道集中的地震道的數目優選為1-10000之間。方位角分選可以儘可能的多一些，但是同時要兼顧覆蓋次數，至少保證每個方位 角內的覆蓋次數不低於5次。根據方位扇區內的所述多個道的速度來確定每個方位扇區的速度。首先給定每 個方位扇區內的各個道的初始速度，並根據該初始速度對各個方位扇區的速度進行確定。 由於縱波VTI各向異性參數的方位各向異性對動校正的影響遠遠小於方位速度的影響，因 此，發明中只是考慮速度的方位變化，而不考慮各向異性參數隨方位的變化。在本發明的一種實施方式中，縱波旅行時方程為
權利要求
1.一種多波多分量地震數據處理方法，該方法包括 對地震數據進行波場分離，得到縱波數據和轉換波數據；對所述縱波數據和轉換波數據中的至少一者進行各向異性處理。
2.根據權利要求1所述的地震數據處理方法，其中，對所述縱波數據和轉換波數據都 進行各向異性處理。
3.根據權利要求1或2所述的地震數據處理方法，其中，對所述縱波數據進行各向異性 處理包括在縱波地震數據的共中心點道集中，將所述共中心點道集劃分為多個方位扇區，其中 每個方位扇區中都包括所述共中心點道集中的多個地震道；根據每個方位扇區內的所述多個地震道的縱波地震數據來確定該方位扇區的速度； 利用所述多個方位扇區的速度進行橢圓擬合； 根據擬合得到的橢圓來確定多個方位的方位速度；以及 利用所述多個方位的方位速度來對縱波地震數據進行後續處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其中該方法還包括在對方位角扇區進行劃分之前對所述縱波地震數據進行預處理，所述預處理至少包括 根據所有地震道的縱波地震數據來選取具有相同中心點的地震道，以組成所述共中心點道集。
5.根據權利要求3所述的方法，其中按如下步驟來確定所述方位扇區的速度 基於方位扇區內的多個地震道的縱波地震數據來確定該扇區內各個地震道的初始速度；根據所述各個地震道的初始速度對所述各個地震道的縱波地震數據進行動校正； 將動校正後的各個地震道的縱波地震數據的振幅進行疊加，得到疊加強度； 以所述初始速度為中點掃描速度譜，將使所述疊加強度取極大值的速度值確定為該扇 區的方位速度。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述初始速度是通過縱波地震數據計算得到的或 是指定的。
7.根據權利要求3所述的方法，其中，根據下列橢圓方程，利用所述多個方位扇區的速 度進行橢圓擬合F = F0 + α · cos 2{φ 一 φ)，其中，V為方位扇區的速度，Φ為V所對應的方位扇區的角平分線的方位角度，Vtl為速 度待定參數，α為與方位有關的待定參數4為待定的方位參數，通過所述各個方位扇區的速度V及每個方位扇區所對應的方位角度Φ，來確定三個待 定的參數ν。、α m ο
8.根據權利要求7所述的方法，其中採用最小二乘擬合方法求解橢圓的待定參數。
9.根據權利要求3所述的方法，其中所劃分的每個扇區的角度在1度-120度之間。
10.根據權利要求3所述的方法，其中所述共中心點道集中的地震道的數目在2-10000 之間。
11.根據權利要求3所述的方法，其中根據擬合得到的橢圓確定方位速度時所確定的 方位的數目在1-10000之間。
12.根據權利要求1或2所述的地震數據處理方法，其中，對所述轉換波數據進行各向 異性處理包括在轉換波地震數據的漸進共轉換點道集中，將所述漸進共轉換點道集劃分為多個方位 扇區，其中每個方位扇區中都包括所述漸進共轉換點道集中的多個地震道；根據每個方位扇區內的所述多個地震道的轉換波地震數據來確定該方位扇區的速度；利用所述多個方位扇區的速度進行橢圓擬合；根據擬合得到的橢圓來確定多個方位的方位速度；以及利用所述多個方位的方位速度來對轉換波地震數據進行後續處理。
13.根據權利要求12所述的方法，其中該方法還包括在對方位角扇區進行劃分之前對所述轉換波地震數據進行預處理，所述預處理至少包 括根據所有地震道的轉換波地震數據來選取具有相同漸進共轉換點的地震道，以組成所述 漸進共轉換點道集。
14.根據權利要求12所述的方法，其中按如下步驟來確定所述方位扇區的速度 基於方位扇區內的多個地震道的轉換波地震數據來確定該扇區內各個地震道的初始速度；根據所述各個地震道的初始速度對所述各個地震道的轉換波地震數據進行動校正； 將動校正後的各個地震道的轉換波地震數據的振幅進行疊加，得到疊加強度； 以所述初始速度為中點掃描速度譜，將使所述疊加強度取極大值的速度值確定為該扇 區的方位速度。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述初始速度是通過轉換波地震數據計算得到 的或是指定的。
16.根據權利要求12所述的方法，其中，根據下列橢圓方程，利用所述多個方位扇區的 速度進行橢圓擬合V = V0+a-cos2(φ-φ)，其中，V為方位扇區的速度，Φ為V所對應的方位扇區的角平分線的方位角度，Vtl為速 度待定參數，α為與方位有關的待定參數4為待定的方位參數，通過所述各個方位扇區的速度V及每個方位扇區所對應的方位角度Φ，來確定三個待 定的參數V。、α和識。
17.根據權利要求16所述的方法，其中採用最小二乘擬合方法求解橢圓的待定參數。
18.根據權利要求12所述的方法，其中所劃分的每個扇區的角度在1度-120度之間。
19.根據權利要求12所述的方法，其中所述漸進共轉換點道集中的地震道的數目在 2-10000 之間。
20.根據權利要求12所述的方法，其中根據擬合得到的橢圓確定方位速度時所確定的 方位的數目在1-10000之間。
全文摘要
本發明提供了一種地震數據處理方法，該方法包括下列步驟對地震數據進行波場分離，得到縱波數據和轉換波數據；對所述縱波數據進行各向異性處理；以及對所述轉換波數據進行各向異性處理。
文檔編號G01V1/28GK102053261SQ20091023623
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者唐建明, 徐向榮, 徐天吉, 文雪康, 王斌, 甘其剛, 蘇錦義, 馬昭軍 申請人:中國石油化工股份有限公司