測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法
2023-12-11 17:31:12 2
專利名稱：測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法
技術領域：
本發明涉及油氣地球物理勘探技術領域，特別涉及地震資料處理，是一種測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法。
背景技術：
地震勘探是一種利用人工地震技術探測地下構造的勘探方法。它按照一定的方式在地表附近激發地震波，產生稱之為地震子波的地震信號，地震子波由震源開始向地下傳播，遇到地質界面之後，在界面處發生透射和反射，透射的地震子波繼續向下傳播，而反射子波在界面位置向上傳播，其強度和極性依賴於界面反射係數的大小和符號。來自不同深度界面的地震子波以不同的時間到達地表，通過布設在地表的一種稱之為檢波器的接收裝置，接收來自不同深度地質界面的反射波，接收到的數位訊號稱為地震記錄。
地震子波具有一定的延續時間，當地層較薄時，來自薄層底面和頂面的反射子波相互幹涉，影響了地震信號對薄層的分辨能力。現有的地震勘探理論認為，當薄層的厚度小於地震信號四分之一波長時，在地震記錄不能有效分辨。
反褶積技術是目前提高地震信號解析度最為主要的方法，它通過提高地震信號的有效頻率，壓縮子波的延續時間，減小地震波長，弱化薄層厚度與地震波長的矛盾，增強地震信號反映薄層結構的能力。反褶積方法屬於數學上的欠定問題，為此，現有的反褶積方法需要兩個基本的數學假設，一是假設地震子波的相位為最小相位，二是假設反射係數序列為白噪，。
Walden等(1988)在對不同地區反射係數序列進行統計分析後發現，反射係數序列的頻譜並非白譜，整體趨勢表現為低頻弱、高頻強的藍譜。Rosa等(1991)進一步發現實際反射係數的頻譜特徵可以模擬為指數為O. 5-1. 5的指數函數。Okaya (1995)基於反射係數的頻譜特徵對薄儲層的分布規律進行了預測和描述。李國發(2009)就反射係數白噪假設對反褶積的影響進行了深入分析，指出了白噪假設對高解析度地震資料處理的潛在風險。
為克服白噪假設對地震信號解析度的影響，需要對現有反褶積方法處理後的地震記錄進行有色補償，目前最為常用的有色補償算法為，
y (z) =c (Z) χ (Z)
其中，z是Z變換符號，無量綱，X(Z)是地震記錄的Z變換，無量綱，y (Z)是有色補償之後地震記錄的Z變換，無量綱，C(Z)是有色補償算子的Z變換，無量綱，其具體表達式為，
權利要求
1.一種測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法，其特徵在於實施步驟如下步驟A、人工激發地震波，利用檢波器探測來自地下的反射地震信號，形成地震記錄並記錄在磁帶上。
步驟B、從磁帶上讀取地震記錄，對地震記錄進行噪聲壓制、反褶積、速度分析、偏移等常規地震資料處理，得到常規處理之後的地震記錄並輸出到步驟E所在的處理單元。由於常規處理方法隱含有反射係數為白噪的數學假設，與實際地層反射係數的顏色特徵不一致，需要利用測井信號對實際反射係數的顏色特徵進行模擬分析，根據測井分析的結果對常規處理的地震記錄進行有色補償。
步驟C、利用測井信號分析得到實際地層反射係數的振幅譜，具體步驟為 步驟Cl、採集並記錄聲波測井信號和密度測井信號，將其數位化後存儲在磁碟上。
步驟C2、從磁碟上讀取聲波測井信號和密度測井信號，計算地層波阻抗並輸入到步驟C3所在的處理單元，採用的算法為 a =Az P{i) 其中，a⑴是波阻抗，單位是(克/立方釐米)X (米/秒)，p⑴為聲波測井信號，單位是秒，P (i)為密度測井信號，單位是克/立方釐米，Az為深度採樣間隔，單位是米，i是深度米樣序號。
步驟C3、接收步驟C2輸出的波阻抗信號，計算實際地層反射係數並輸出到步驟C4所在的處理單元，採用的公式為 r(/) = —H- 、)a(i) + a(j-l) 式中，r(i)為反射係數，無量綱。
步驟C4、接收步驟C3輸出的反射係數，計算反射係數的振幅譜並輸出到步驟D所在的處理單元。
計算反射係數振幅譜之前，需要將反射係數由深度域轉換到時間域，由於速度隨深度是變化的，深度域等間隔採樣的反射係數變換到時間域之後，其採樣間隔是不相等的，需要進行等間隔重新採樣，由此引發的假頻問題會嚴重影響反射係數振幅譜的估算精度。為此，本發明採用下式在不進行時深轉換和重採樣的情況下直接計算反射係數的振幅譜，避免了採樣假頻對振幅譜的影響。
R(f)= |>(7>-讀) /=1 式中，R(f)為反射係數的振幅譜，無量綱，j是單位虛數，I I I I表示複數取模運算，m是反射係數採樣個數，f是頻率，單位是赫茲，t(i)是利用公式中) = l>w，由聲波測井信號 j=ip(i)得到的不同深度的反射時間，單位是秒。
步驟D、接收步驟C4輸出的實際反射係數的振幅譜，對其進行統計模擬，得到描述實際反射係數顏色特徵的兩個無量綱參數a和3。具體過程為設定α起始值Citl=O. O，最大值am=1.0，掃描增量Λ a=0. 1，β起始值β 0=0. O,最大值β m=l. 0,掃描增量Δ β =0.1。計算所有由a J=Q 0+ Δ a和β k= β 0+k Δ β所確定的有色補償算子的振幅譜Cik (f)，採用的算法為
全文摘要
測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法，應用於油氣勘探地震資料處理。特徵人工激發並記錄地震信號；對地震記錄進行噪聲壓制、反褶積、速度分析、偏移等常規地震信號處理；採集聲波測井信號和密度測井信號，計算反射係數序列的振幅譜；利用反射係數序列的振幅譜確定反射係數的顏色參數；對地震記錄進行有色補償；將有色補償之後的地震記錄繪製為能夠反映地下結構特徵的地震剖面圖像。效果是補償白噪反射係數假設對地震記錄反褶積的影響，提高地震記錄的解析度，增強了地震記錄反映地下結構的能力。
文檔編號G01V1/28GK103018773SQ20121045911
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者李國發, 周新源, 王招明, 彭更新, 楊海軍, 梁向豪, 李皓, 段文勝, 滿益志, 趙銳銳 申請人:中國石油天然氣股份有限公司