基於互相關的高精度中值疊加方法
2023-09-21 18:41:30 1
專利名稱：基於互相關的高精度中值疊加方法
技術領域：
本發明涉及石油天然氣地震勘探資料採集領域，具體地講，涉及一種基於互相關的高精度中值疊加方法，主要應用於石油天然氣地震勘探的野外地震資料處理解釋。
背景技術：
複雜地區疊加成像方法研究是石油地球天然氣物理勘探中長期存在並在目前尚未完全解決的前沿性研究課題，目前研究取得了很多理論和實際應用成果。目前的研究大多集中於以下兩個方面
1、研究如何獲得更理想的動校正道集的方法
在實際地震資料處理中，動校正道集的同一反射點的同相軸一般無法嚴格校平， 常通過考慮各向異性係數或高次項來實現遠偏移距的道集拉平，但是在實際地震資料處理中，由於地表的因素無法完全消除，並且淺層速度的橫向變化通常使得近偏移距或中偏移距仍會存在無法校平的現象，這些無法通過地震傳播的手段來實現校平，所以通過構造模型道，利用數學的相關理論在時窗中實現剩餘靜校正的處理，獲得更加理想的道集。
上述研究主要包括兩部分內容一是提高疊加速度的計算精度，主要方法是利用各向異性速度分析得到疊加速度和各項異性參數等，從而實現動校正道集的中、遠偏移距正確歸位；二是提高動校正計算的精度，如利用高階動校正方法等實現動校道集的中、遠偏移距正確歸位。由於複雜構造區地震速度的影響因素很多，上述方法雖然在一定程度上提高了速度分析的精度，但並不能保證獲得精確的疊加速度場。
2、利用更靈活的疊加方法來實現對道集的高精度成像
目前該類方法是主要的研究熱點，已取得了一些研究成果，獲得了較為廣泛的應用。但是這方面的研究主要仍各側重於某一個方面，例如，相關疊加只是考慮道集的相關計算，選擇疊加只是考慮對異常值的剔除。這些方法只能輸出疊加後的數據，無法在多個方面同時兼顧，因此，通常不得不有所取捨，這樣必然會影響成像的精度。上述方法即使採用加權處理，其權值計算也很複雜，應用不準確，而且沒有考慮有些參與疊加的地震道本應剔除，剔除後會更有利於剖面的疊加成像。
雖然各向異性動校正和高階動校正方法具有精度高的優點，但是它們不適用於複雜構造成像，現有的疊加方法功能單一，針對複雜地區實際操作意義不大。發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基於互相關的高精度中值疊加方法， 所述方法包括(1)對動校正處理後的道集進行疊加，並且對疊加的數據進行濾波，將濾波後的數據作為用於當前道集的地震道校正計算的模型道；(2)在給定的時窗內，計算模型道和當前道集的參與計算的一個地震道之間的互相關時差，並對所述參與計算的一個地震道進行時差校正；C3)計算模型道和當前道集的參與計算的下一地震道之間的互相關時差，並對所述參與計算的下一地震道進行時差校正，直到完成當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正；(4)剔除參與疊加的樣點中的異常值，並對剩餘的樣點求算術平均值， 剔除與算術平均值符號相反的樣點值；( 在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值；(6)對當前道集的參與疊加的各個樣點的權值進行歸一化處理；(7)根據計算的歸一化後的權值，完成各個樣點的加權疊加；(8)重複執行步驟(1)至步驟(7)，進行下一道集的各個樣點的加權疊加，直到完成所有道集的各個樣點的加權疊加，以便實現地下複雜構造的精確成像。
在步驟(1)中，動校正處理後的道集可以是共中心點道集。
在步驟(5)中，可採用樣點幅值與均值反距離加權的方式，在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值。
可按照下面的公式計算各個樣點的權值
Wi=--U - A)
其中，A為樣點的算術平均值，Xi為當前樣點值，η為指數，i為各個樣點的序號。
在步驟中，樣點中的異常值可以是樣點中的極值。
根據本發明的基於互相關的高精度中值疊加方法可適用於複雜山地的構造處理與成像，具有計算簡便、計算效率高和成像效果良好等特點，在複雜山地地震資料處理中具有廣闊的應用前景。
通過結合附圖，從下面的實施例的描述中，本發明這些和/或其它方面及優點將會變得清楚，並且更易於理解，其中
圖1是根據本發明的基於互相關的高精度中值疊加方法的流程圖。
具體實施方式
在本發明中，對動校正處理後的共中心點道集進行疊加得到道集數據，然後對該數據進行濾波處理，將得到的數據作為用於當前道集的地震道校正計算的模型道。通過在給定的時窗中計算該模型道和當前道集的參與計算的一個地震道(可稱為計算道)之間的互相關時差，對參與計算的地震道進行時差校正。同樣，對當前道集的參與計算的其它地震道也採用該給定的時窗，計算互相關時差並校正互相關時差，從而完成對當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正。
然後，採用選擇疊加的方式，剔除參與疊加的樣點中的異常值，並對剩餘的樣點求算術平均，剔除與平均值符號相反的樣點值。在剩餘的樣點中(採用樣點幅值與均值)反距離加權的方式，產生參與疊加的各個樣點的權值，最終實現加權疊加。
可通過類似的方式進行下一道集的時差校正，直到完成所有道集的時差校正，從而實現地下複雜構造更精確的成像。
以下，參照圖1來詳細描述基於互相關的高精度中值疊加方法。圖1是根據本發明的基於互相關的高精度中值疊加方法的流程圖。
參照圖1，在步驟101，對動校正處理後的道集進行疊加，並且對疊加的數據進行濾波，將濾波後的數據作為用於當前道集的地震道校正計算的模型道。優選的是，動校正處理後的道集是共中心點道集。
在步驟102，在給定的時窗內，計算模型道和當前道集的參與計算的一個地震道之間的互相關時差，並對所述參與計算的一個地震道進行時差校正。
在步驟103，計算模型道和當前道集的參與計算的下一地震道之間的互相關時差， 並對所述參與計算的下一地震道進行時差校正。
在步驟104，確定是否完成了當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正。
如果沒有完成當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正，則返回到步驟103， 繼續進行當前道集的參與計算的其它地震道的時差校正。
如果完了當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正，則在步驟105，剔除參與疊加的樣點中的異常值，並對剩餘的樣點求算術平均值，剔除與算術平均值符號相反的樣點值。優選的是，樣點中的異常值可以是樣點中的極值。
在步驟106，在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值。優選的是，可採用樣點幅值與均值反距離加權的方式，在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值。
各個樣點的權值計算公式如下
Wi =
理。
其中，A為樣點的算術平均值，Xi為當前樣點值，η為指數，i為各個樣點的序號。 在步驟107，對同一道集(當前道集)的參與疊加的各個樣點的權值進行歸一化處在步驟108，根據計算的歸一化後的權值，完成各個樣點的加權疊加。 在步驟109，重複執行步驟101-108，進行下一道集的各個樣點的加權疊加。 在步驟110，確定是否完成了所有道集的各個樣點的加權疊加。 如果沒有完成所有道集的各個樣點的加權疊加，則返回到步驟101，繼續進行其它道集的各個樣點的加權疊加。
如果完成了所有道集的各個樣點的加權疊加，則該方法終止，最終實現所有道集的各個樣點的加權疊加，以便實現地下複雜構造的精確成像。
例如，對於一系列樣點值，如果每個樣點值都等於這一系列樣點值的平均值，則這些樣點值的疊加值就等於其樣點值。例如，如果有四個樣點值5、5、5、5，其疊加值M = (5+5+5+5)/4 = 5 ；如果其中某個樣點值為異常值(例如四個樣點值分別為5、5、9、5)，則其疊加值M' = (5+5+9+5)/4 = 6，因此不能反映原來的真實值M = 5，此時按照如上所述公式計算各個樣點的權值(其中η = 2)
Wi = 7--τ-U - Α)
計算出的各個樣點的權值分別為1、1、1/9、1，其歸一化值分別為9/觀、9/28、 1/觀、9/28，因此這些樣點的加權疊加值為5X9/28+5X9/28+9X 1/28+5X9/28 = 5. 142， 這樣比M' =6更接近真實值5。因此，即使在通過前面所述的步驟105剔除異常值後還存在個別異常值，也能通過各個樣點的加權疊加剔除異常值的幹擾，便於實現地下複雜構造的更精確的成像。5CN 102540252 A
根據本發明的基於互相關的高精度中值疊加方法可具有如下優點
1、採用直接疊加產生模型道，計算結果更準確，計算效率也大大提高；
2、利用模型道和計算道之間的互相關時差計算與校正的方式，計算精度也得到大巾畐提尚。
根據本發明的基於互相關的高精度中值疊加方法特別適用於複雜山地的構造處理與成像，具有計算簡便、計算效率高和成像效果良好等特點，在複雜山地地震資料處理中具有廣闊的應用前景。
雖然本發明是參照其示例性的實施例被具體描述和顯示的，但是本領域的普通技術人員應該理解，在不脫離由權利要求限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節的各種改變。
權利要求
1.一種基於互相關的高精度中值疊加方法，包括(1)對動校正處理後的道集進行疊加，並且對疊加的數據進行濾波，將濾波後的數據作為用於當前道集的地震道校正計算的模型道；(2)在給定的時窗內，計算模型道和當前道集的參與計算的一個地震道之間的互相關時差，並對所述參與計算的一個地震道進行時差校正；(3)計算模型道和當前道集的參與計算的下一地震道之間的互相關時差，並對所述參與計算的下一地震道進行時差校正，直到完成當前道集的參與計算的所有地震道的時差校正；(4)剔除參與疊加的樣點中的異常值，並對剩餘的樣點求算術平均值，剔除與算術平均值符號相反的樣點值；(5)在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值；(6)對當前道集的參與疊加的各個樣點的權值進行歸一化處理；(7)根據計算的歸一化後的權值，完成各個樣點的加權疊加；(8)重複執行步驟(1)至步驟(7)，進行下一道集的各個樣點的加權疊加，直到完成所有道集的各個樣點的加權疊加，以便實現地下複雜構造的精確成像。
2.根據權利要求1所述的高精度中值疊加方法，其中，在步驟(1)中，動校正處理後的道集是共中心點道集。
3.根據權利要求2所述的高精度中值疊加方法，其中，在步驟(5)中，採用樣點幅值與均值反距離加權的方式，在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值。
4.根據權利要求3所述的高精度中值疊加方法，其中，按照下面的公式計算各個樣點的權值其中，A為樣點的算術平均值，Xi為當前樣點值，η為指數，i為各個樣點的序號。
5.根據權利要求2所述的高精度中值疊加方法，其中，在步驟中，樣點中的異常值是樣點中的極值。
全文摘要
提供一種基於互相關的高精度中值疊加方法，該方法包括(1)對動校正處理後的道集進行疊加和濾波，得到模型道；(2)計算模型道和當前道集的一個地震道的互相關時差，並校正時差；(3)計算模型道和當前道集的下一地震道的互相關時差，並校正時差，直到完成當前道集的所有地震道的時差校正；(4)剔除參與疊加的樣點中的異常值，並對剩餘的樣點求算術平均值，剔除與算術平均值符號相反的樣點值；(5)在剩餘的樣點中產生參與疊加的各個樣點的權值；(6)對當前道集的參與疊加的各個樣點的權值進行歸一化處理；(7)根據歸一化後的權值，完成各個樣點的加權疊加；(8)重複執行步驟(1)-(7)，進行下一道集的各個樣點的加權疊加，直到完成所有道集的各個樣點的加權疊加。
文檔編號G01V1/28GK102540252SQ20111042233
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者何光明, 劉鴻, 呂文彪, 張華 , 曹中林, 白靜, 羅紅明, 陳愛萍 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司地球物理勘探公司