一種提高地震數據信噪比的方法
2023-06-25 21:30:41 2
專利名稱：一種提高地震數據信噪比的方法
技術領域：
本發明涉及反射波地震數據處理技術，具體的說是提高共反射點的疊加 道數，使整個工區每個共反射點的疊加道數既能能達到基本均勻的提高地震 數據信噪比的方法。
背景技術：
反射波地震數據處理的多地震道疊加技術是指採用一定的觀測系統獲得 對地下每個反射點多次重複觀測的採集地震波信號的方法。它可以消除一些 局部的幹擾，有利於求得較準確的信號。
目前在資料處理中主要採用共反射點疊加技術，其特點是在野外應用多 次採集方法基礎上，在室內處理中，採用將不同接受點收到的來自地下同一 反射點的不同激發點的信號，經動校正後疊加起來(水平疊加)，最終得到 水平疊加剖面，多次採集技術是實現水平疊加的前提。
地震資料來自野外施工採集，而野外施工採集是按預先設計好的施工採 集方案進行，方案對地下反射點的疊加道數是均勻的，得到的地震記錄信息 滿足設計的疊加道數要求，理論得到的地震記錄處理後可得到清晰的地質剖 面。
然而，實際的地震勘探時在工區範圍內經常會遇到村莊、城市、河流、 公路、水庫等地表障礙物。這時採集作業和施工會避開這些障礙物進行激發 和接收，實際得到其所覆蓋的地下區域的記錄就比正常施工時得到的記錄少， 在對採集的記錄進行處理時，就會缺少反映這部分地下情況的信息，使得野 外採集的地震資料疊加道數降低或者不均勻，甚至嚴重的有缺失現象。
結果造成地質剖面信噪比降低，解析度下降，不能真實地顯示、反映地 下構造情況，影響到地質構造的解釋，不利於油氣田的尋找和開發。同樣，隨著油田勘探程度深入，要充分發掘現有三維老資料的潛力，對 老資料重新處理成為油田增儲上產、降低成本的措施。由於三維老資料是不 同時間單獨施工取得的，造成各塊三維資料之間觀測系統、共反射點面元大 小、施工方向不同。所以在三維拼接處理時各塊間既有重疊部分覆蓋次數較 高；又有不重疊部分覆蓋次數較低，因此三維連片處理也會造成疊加道數的 不均勻信噪比降低，不利於地質構造的解釋。因此，壓制隨機幹擾，提高三 維地震數據提高信噪比顯得尤為重要。
發明內容
本發明目的在於提供一種提高參與疊加的地震道數，壓制隨機幹擾，提 高地震數據信噪比的方法。
本發明提供以下具體步驟
1)採用通常的方法採集地震數據並記錄疊前共中心點(CMP)道集地震 原始數據；
2)根據原始數據中的地層最大傾斜角度"確定面元範圍，當0。2c^45。確 定範圍在3x3個面元到15xl5個面元之間；
步驟2所述的最大傾斜角度"確定面元範圍是 0° 2 2 5°則確定範圍在3 x 3個面元到15 x 15個面元之間； 6°^c^l5°則確定範圍在3x3個面元到llxll個面元之間； 16^6^30°則確定範圍在3x3個面元到7x7個面元之間； 31^6^45。則確定範圍在3x3個面元到5x5個面元之間； 45°< 則確定範圍在3x3個面元內。
3)將地震道補充到當前面元中，並將補充過來的地震道的CMP線號、 CMP號和X、 Y坐標均置為當前CMP面元的CMP線號、CMP號和X、 Y坐標； 步驟3所述的地震道是
地震道的圓半徑是炮檢距組的線性函數formula see original document page 7
上式中/(/)為搜尋範圍，人,^為不同的炮檢距組，A,i^為不同
的圓半徑；
步驟3所述的地震道是
當前面元周圍的地震道到本面元中心點的距離小於丄"；
其中Z為:
formula see original document page 7
n，分別為CMP個數，CMP線的條數，即從確定範圍面元中得到； 《，為CMP之間的距離； 《e為CMP線之間的距離；
min是取兩者之間的最小的。
步驟3所述的地震道是
當前面元周圍地震道的炮檢距 提高淺層信噪比，則確定炮檢距範圍
提高中層信噪比，則確定炮檢距範圍
提高深層信噪比，則確定炮檢距範圍
其中 max q^iW 是最大炮檢距(米)。
步驟3所述的當前面元中，如果補充的地震道數超過本面元原始地震道數 的三分之一時，則停止補充捨去其餘的地震道。
步驟3所述的當前面元中，如果原始地震道缺失時，則保留補充過來的所 有地震道。
4)進行加權處理保證疊加道數有變化的CMP面元中地震道集的振幅級 別與原始CMP面元中地震道集的振幅級別相同，計算公式如下formula see original document page 8
其中7V為地震道，4為該地震道第Z個樣點的振幅值，iV為CMP面元中 總道數；
5)將已補充完的CMP面元中的地震道經動校正後迭加，達到壓制幹擾 提高信噪比的疊加剖面。
本發明利用地震數據採集幾何性質，對每個面元中心點周圍的地震道根 據其固有特性進行處理，提高了疊加次數，且沒有損失其它地震信息(如 振幅、頻帶寬度等)，效率高。
本發明使地震數據中隨機幹擾波得到壓制，有效信號增強，剖面的信噪 比有明顯的提高。淺、中、深層反射層次齊全，構造形態清晰可靠，地層接 觸關係相對清楚，波形自然，波組特徵明顯。能真實地反映地下構造情況， 為地震解釋打下堅實的基礎，有利於油氣田的尋找和開發。
本發明在連片處理中對於地震剖面缺失部分得到了很好的彌補，保證了 剖面的振幅、相位和波形一致性和連續性。
圖1是提高信噪比前的CMP道集；
圖2是本發明提高信噪比後的CMP道集；
圖3是原始疊加剖面；
圖4是本發明提高信噪比後的疊加剖面； 圖5是原始疊加剖面；
圖6是本發明提高信噪比後的疊加剖面。
具體實施例方式
本發明具體步驟包括
1)採用通常的方法採集地震數據並記錄疊前共中心點(CMP)道集地震數據。
2) 根據原始數據地層最大傾斜角度《確定尋找範圍的CMP個數n和CMP 線的條數m，即尋找範圍nxm個面元
如果0°^c^5°則尋找範圍在3x3個面元到15xl5個面元之間。 如果6Sc^15。則尋找範圍在3x3個面元到llxll個面元之間。 如果16^c^30。則尋找範圍在3x3個面元到7x7個面元之間。
如果31^c^45。則尋找範圍在3x3個面元到5x5個面元之間。
如果45°< 則尋找範圍在3x3個面元內。
3) 對於當前CMP面元來說，在上述確定的範圍內尋找滿足下列條件之一 的地震道來補充到當前面元中，並將補充過來的地震道的CMP線號、CMP號和 X、 Y坐標均置為當前CMP面元的CMP線號、CMP號和X、 Y坐標。在當前面元 中，如果補充的地震道數超過本面元原始地震道數的三分之一時，則停止補 充捨去其餘的地震道；如果當前面元中沒有任何地震道，即地震道缺失時(見 圖5)，則保留補充過來的所有地震道。
上述所說的條件是如下之一
(1) 尋找地震道的圓半徑是炮檢距組的線性函數，也就是尋找範圍是炮 檢距組的線性函數
式中/(/)為搜尋範圍，為不同的炮檢距組，A,i ^為不同的圓 半徑。
(2) 當前面元周圍的地震道到本面元中心點的距離小於丄"；
2
其中丄為formula see original document page 9formula see original document page 10
"，分別為CMP個數，CMP線的條數，即從確定範圍面元中得到；
《p為CMP之間的距離； 4,為CMP線之間的距離；
min是取兩者之間的最小的。 (3)當前面元周圍地震道的炮檢距
提高淺層信噪比，則確定炮檢距範圍0-提高中層信噪比，則確定炮檢距範圍丄 提高深層信噪比，則確定炮檢距範圍i:
其中 max 。j^ie/ 是最大炮檢距(米)。 步驟3的當前面元中，如果補充的地震道數超過本面元原始地震道數的三 分之一時，則停止補充捨去其餘的地震道。如果原始地震道缺失時，則保留 補充過來的所有地震道。
4)進行加權處理保證疊加道數有變化的CMP面元中地震道集的振幅級 別與原始CMP面元中地震道集的振幅級別相同，計算公式如下
max q^5""--x max o炎e/
max max
7> = A
其中7>為地震道，4為該地震道第Z個樣點的振幅值，W為CMP面元中 總道數；
5)為了保證疊加道數有變化的CMP面元中地震道集的振幅級別與原始 CMP面元中地震道集的振幅級別相同，所以要進行加權處理。其公式如下
其中7V為地震道，4為該地震道第f個樣點的振幅值，W為CMP面元 中總道數。
將己補充完的CMP面元中的地震道經動校正後迭加起來。由於參與疊加 的地震道增加，所以具有更好的壓制幹擾提高信噪比功能。圖1是原始CMP道集數據疊加道數20道，圖2是本發明做提高信噪比後的CMP道集數據疊 加道數為30道。
圖3和圖4是典型的提高信噪比對比圖，從圖中可看到在應用本發明提高 信噪比後，不僅淺層資料有所改善，而且中深層地震信息的信噪比也有明顯 的提高。
圖5和圖6是提高信噪比前後的水平疊加剖面，可以看出由於疊加道數的 增加，不僅剖面的信噪比有了較大的提高，而且缺失的地震道得到了很好的 彌補，使得地質構造更加完整。
權利要求
1、一種提高提高地震數據信噪比的方法，其特徵在於採用以下具體步驟1)採用通常的方法採集地震數據並記錄疊前共中心點(CMP)道集地震原始數據；2)根據原始數據中的地層最大傾斜角度α確定面元範圍，當0°≤α≤45°確定範圍在3×3個面元到15×15個面元之間；3)將地震道補充到當前面元中，並將補充過來的地震道的CMP線號、CMP號和X、Y坐標均置為當前CMP面元的CMP線號、CMP號和X、Y坐標；4)進行加權處理保證疊加道數有變化的CMP面元中地震道集的振幅級別與原始CMP面元中地震道集的振幅級別相同，計算公式如下i＝1，2，3.......n其中Tr為地震道，Ai為該地震道第i個樣點的振幅值，N為CMP面元中總道數；5)將已補充完的CMP面元中的地震道經動校正後迭加，達到壓制幹擾提高信噪比的疊加剖面。
2、 根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其 特徵在於步驟2所述的最大傾斜角度a確定面元範圍是0c^5。則確定範圍在3x3個面元到15xl5個面元之間； 6°Sa2l5。則確定範圍在3x3個面元到llxll個面元之間； 16、 30。則確定範圍在3x 3個面元7x7個面元之間； 《 S 45°則確定範圍在3 x 3個面元到5 x 5個面元之間；45°〈《則確定範圍在3x3個面元內。
3、 根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其 特徵在於步驟3所述的地震道是地震道的圓半徑是炮檢距組的線性函數formula see original document page 3上式中/(/)為搜尋範圍，/",/^為不同的炮檢距組，1為不 同的圓半徑。
4、 根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其 特徵在於步驟3所述的地震道是當前面元周圍的地震道到本面元中心點的距離小於丄"； 其中丄為formula see original document page 3 m分別為CMP個數，CMP線的條數，即從確定範圍面元中得到；《，為CMP之間的距離；《,^為CMP線之間的距離；min是取兩者之間的最小的。
5、 根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其 特徵在於步驟3所述的地震道是當前面元周圍地震道的炮檢距提高淺層信噪比，則確定炮檢距範圍0 +xmax。,W 提高中層信噪比，則確定炮檢距範圍丄 x max 2 x max提高深層信噪比，則確定炮檢距範圍i x max max其中 max q^ie/ 是最大炮檢距(米)。
6、 根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其特徵在於步驟3所述的當前面元中，如果補充的地震道數超過本面元原 始地震道數的三分之一時，則停止補充捨去其餘的地震道。
7、根據權利要求1所述的一種提高提高地震數據信噪比的方法，其 特徵在於步驟3所述的當前面元中，如果原始地震道缺失時，則保留補 充過來的所有地震道。
全文摘要
本發明涉及石油勘探地震數據處理技術，是提高地震數據信噪比的方法。步驟為1)採用通常的方法採集地震數據並記錄疊前共中心點(CMP)道集地震原始數據；2)根據原始數據中的地層最大傾斜角度α確定面元範圍；將地震道補充到當前面元中；進行加權處理保證疊加道數有變化的CMP面元中地震道集的振幅級別與原始CMP面元中地震道集的振幅級別相同；將已補充完的CMP面元中的地震道經動校正後迭加，達到壓制幹擾提高信噪比的疊加剖面。本發明使地震數據中隨機幹擾波得到壓制，有效信號增強，剖面的信噪比有明顯的提高，能真實地反映地下構造情況，有利於油氣田的尋找和開發。
文檔編號G01V1/36GK101419293SQ20071017632
公開日2009年4月29日 申請日期2007年10月25日 優先權日2007年10月25日
發明者劉超穎, 祝寬海, 程元方 申請人:中國石油天然氣集團公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司