專利名稱：獲得地震轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法及處理地震數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石油地球物理勘探技術(shù)，尤其涉及一種用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的 方位速度的方法，以及一種根據(jù)所獲得的方位速度來對地震轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法。
背景技術(shù)：
石油勘探實(shí)踐表明，全世界裂縫性油氣藏的儲(chǔ)量占石油和天然氣總量的一半以 上，裂縫特別是高角度(垂直方向)的開啟裂縫更是石油和天然氣高產(chǎn)的必要條件。裂縫 的存在，增強(qiáng)了介質(zhì)的各向異性特征，研究表明，裂縫引起的地層各向異性程度為10%是非 常常見的，最大的甚至可以達(dá)到25%以上。為了有效識(shí)別這些裂縫，目前的AVAZ(振幅隨方 位角變化)，VVAZ (速度隨方位角變化)，AVOAZ (AV0響應(yīng)隨方位角變化)等是常用的方法， 實(shí)現(xiàn)這些方法技術(shù)的一個(gè)基本前提條件就是寬方位(或者全方位)地震勘探。寬方位大偏移距地震資料速度分析和動(dòng)校正處理將同時(shí)受到VTI (垂直對稱軸橫 向各向同性)和HTI (水平對稱軸橫向各向同性)介質(zhì)各向異性的影響。速度在地震勘探 中尤其在地震處理方面是一個(gè)非常重要的參數(shù)，速度不準(zhǔn)確，可能影響正常時(shí)差校正、傾角 時(shí)差校正、偏移速度分析、AVO分析、時(shí)深轉(zhuǎn)換等，嚴(yán)重影響剖面成像質(zhì)量，甚至出現(xiàn)低幅度 構(gòu)造假象。處理VTI介質(zhì)各向異性，主要采用方法是在旅行時(shí)方程中引入各向異性參數(shù)，使 其動(dòng)校正時(shí)能夠完全拉平大偏移距同相軸。許多學(xué)者專家對轉(zhuǎn)換波的非雙曲線和各向異性 特征進(jìn)行了深入的研究(如李錄明等于2005年在《勘探地球物理進(jìn)展》上發(fā)表的《轉(zhuǎn)換波 疊前深度偏移》;Li Xiangyang等在2003年在《Journal of Applied Geophysics》上發(fā)表 白勺((Converted-wave moveout andconversion-point equations in layered VTI media theory and applications)) ；Tsvankin 2000 ((Geophysical Prospecting》上發(fā)白勺((Dip moveout ofconverted waves and parameter estimation in transversely isotropic media》等)。描述這個(gè)非雙曲線的一個(gè)常用的方法就是高次Taylor系數(shù)展 開，該方法能夠較好地進(jìn)行轉(zhuǎn)換波參數(shù)估計(jì)，并使轉(zhuǎn)換波處理脫離于縱波。Thomsen給出了 iTaylor展開式一個(gè)較好的近似，使它能用于大多數(shù)的轉(zhuǎn)換波處理(Thomsen在1999年在 《Geophysics》上發(fā)表的《Converted-wave reflection seismologyover inhomogeneous anisotropic media》)。但是Thomsen展開式一個(gè)不足之處在于它只能滿足炮檢距與深 度比小于1情況的小偏移距轉(zhuǎn)換波動(dòng)校正處理。其后，Thomsen對"TsvankinCTsvankin在 1994 年在《Geophysics》上發(fā)表的《Nonhyperbolic reflection moveout in anisotropic media》)進(jìn)行了簡化，得到了滿足炮檢距與深度比達(dá)到2的轉(zhuǎn)換波動(dòng)校方程。依賴于縱波 處理結(jié)果，李錄明等提出用雙平方根方法去處理轉(zhuǎn)換波(李錄明在1995年在《石油地球物 理勘探》上發(fā)表的《P-SV波轉(zhuǎn)換波速度分析及解釋方法》；Zhang Y在1996年在《Expanded Abstract of 66th Annual International SEG Meeting》上發(fā)表的《Nonhyperbolic converted wave velocity analysis and normal moveout》)。LiXiangyang 擴(kuò)展了雙平 方根方法公式(Li Xiang Yang在1999年在《61st EAGEConference》上發(fā)表的《Convertedwave moveout and parameter estimation fortransverse isotropy〉〉)，j吏它能夠同時(shí)考 慮縱波和轉(zhuǎn)換波的各向異性特征。在Thomsen所建立的轉(zhuǎn)換波時(shí)距方程基礎(chǔ)上，LXY對其 作了較大的改進(jìn)，并引入了等效速度比和轉(zhuǎn)換波各向異性系數(shù)，使其能夠處理大偏移距轉(zhuǎn) 換波數(shù)據(jù)(偏移距與深度比小于2. 5)。而對于HTI介質(zhì)各向異性特征，它主要影響寬方位地震資料的各個(gè)不同方位數(shù) 據(jù)的速度分析和動(dòng)校正效果，使其不能較好地拉平同一道集內(nèi)的不同方位數(shù)據(jù)的同相軸。 關(guān)于轉(zhuǎn)換波HTI介質(zhì)各向異性處理研究較少，目前大多數(shù)研究都是基于理論上去探討。 Thomsen給出了對稱平面內(nèi)縱波NMO速度表達(dá)式(Thomsen在1988年在《Geophysics》上 發(fā)表的《Reflection seismologyover azimuthally anisotropic media》)；Al-Dajani 和Tsvankin推導(dǎo)了 HTI介質(zhì)中的非雙曲線時(shí)距方程四次項(xiàng)系數(shù)表達(dá)式(Al-Dajani和 Tsvankin 在 1998 年在《Geophysics》上發(fā)表的《Nonhyperbolic reflection moveout for horizontaltransverse isotropy))) ；Grechka利用寬方位數(shù)據(jù)重構(gòu)正常時(shí)差速度橢圓，獲 得任意方位上的動(dòng)校正速度(Grechka等在1999年在《Geophysics》上發(fā)表的《3-D moveout velocity analysis and parameter estimation for orthorhombicmedia)))。胃罾 料處理中，更多的處理方法是將寬方位地震資料分為不同方位扇區(qū)，在每一個(gè)方位扇區(qū)內(nèi) 采用VTI介質(zhì)各向異性處理方法進(jìn)行速度分析和動(dòng)校正。這樣，處理的結(jié)果保持了各個(gè)不 同方位扇區(qū)之間的方位各向異性特征，可以很好地應(yīng)用于裂縫檢測。分方位處理寬方位或者全方位數(shù)據(jù)的結(jié)果只能用于裂縫預(yù)測，不能滿足后期的儲(chǔ) 層預(yù)測、含氣性檢測等研究。對于不分方位的寬方位或者全方位地震數(shù)據(jù)的速度分析，目前 還沒有真正應(yīng)用到將方位速度和各向異性參數(shù)用到速度分析中去。對于寬方位轉(zhuǎn)換波數(shù) 據(jù)，如果各向異性特征不太明顯，目前的主要做法就是采用非地表一致性剩余靜較正方法， 對數(shù)據(jù)模型道作相關(guān)處理，拉平同一道集內(nèi)不同方位的數(shù)據(jù)的同相軸。但是，對于裂縫較為 發(fā)育的地區(qū)，各向異性特征較為明顯，方位時(shí)差甚至能夠達(dá)到30ms之多的道集數(shù)據(jù)，緊緊 依靠非地表一致性剩余靜校正的方法，不能較好地解決方位時(shí)差問題。即使應(yīng)用非地表一 致性剩余靜校正能夠拉平同一道集內(nèi)的不同方位數(shù)據(jù)的同相軸，但是對于疊加剖面具有較 大的影響，有的地方甚至?xí)霈F(xiàn)假的“斷層，，現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
由于現(xiàn)有的確定地震轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法不能很好地消除寬方位轉(zhuǎn)換波的 方位時(shí)差，本發(fā)明提供了一種用于獲得地震轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法以及一種根據(jù)所獲得 的方位速度來對地震轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法。本發(fā)明中的轉(zhuǎn)換波指的是P-SV轉(zhuǎn)換波， 即縱波-SV橫波轉(zhuǎn)換波(橫波的振動(dòng)有兩個(gè)方向一個(gè)是SV方向，另一個(gè)是SH方向)。本發(fā)明提供了一種用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法，該方法包括在 轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(ACCP)道集中，將所述ACCP道集劃分為多個(gè)方位扇區(qū)，其 中每個(gè)方位扇區(qū)中都包括所述ACCP道集中的多個(gè)地震道；根據(jù)每個(gè)方位扇區(qū)內(nèi)的所述多 個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來確定該方位扇區(qū)的速度；利用每個(gè)方位扇區(qū)的速度進(jìn)行橢圓 擬合；根據(jù)擬合得到的橢圓來確定多個(gè)方位的方位速度。本發(fā)明還提供了一種根據(jù)通過上述用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法 所獲得的方位速度來對轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法。
本發(fā)明中的轉(zhuǎn)換波指的由縱波激發(fā)的轉(zhuǎn)換波。其中“漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(ACCP)道集” 指的是具有相同的ACCP(沿著時(shí)間方向上只給定一個(gè)固定的縱橫波速度比值所確定的點(diǎn)) 的地震道的集合。本發(fā)明中使用的ACCP道集也可用CCP道集來替換。通過本發(fā)明所提供的方法，能夠利用橢圓擬合得到的方位速度來進(jìn)行速度各向異 性的數(shù)據(jù)處理，并能夠?qū)λ俣雀飨虍愋赃M(jìn)行更加真實(shí)的反映，對有速度各向異性特征的寬 方位轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的成像有著明顯的優(yōu)勢。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于獲得地震轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法的流程圖；圖2示出了速度隨方位角的變化。
具體實(shí)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，那么根據(jù)地震波傳播理 論，轉(zhuǎn)換波平行或者垂直于裂縫傳播時(shí)，具有不同的旅行速度。平行裂縫傳播時(shí)，以快波速 度傳播；垂直裂縫傳播時(shí)，以慢波速度傳播。本發(fā)明根據(jù)上述速度方位各向異性特點(diǎn)，采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(dá)式，將該各向異性速度應(yīng)用于全方位數(shù)據(jù)的處理，以消除全方位數(shù)據(jù) 的同一道集內(nèi)不同方位數(shù)據(jù)的時(shí)差，使其同一層位的同相軸完全校平，提高疊加剖面的分 辨率，改善剖面的成像質(zhì)量，為后期的疊前反演、構(gòu)造解釋等研究提供高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。如圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法，該 方法包括在轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(ACCP)道集中，將所述ACCP道集劃分為多 個(gè)方位扇區(qū)，其中每個(gè)方位扇區(qū)中都包括所述ACCP道集中的多個(gè)地震道(步驟sllO)；根 據(jù)每個(gè)方位扇區(qū)內(nèi)的所述多個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來確定該方位扇區(qū)的速度(步驟 sl20)；利用所述每個(gè)方位扇區(qū)的速度進(jìn)行橢圓擬合(步驟sl30)；根據(jù)擬合得到的橢圓來 確定多個(gè)方位的方位速度(步驟sl40)。具體來講，在步驟SllO中，以正北方向?yàn)槠瘘c(diǎn)，對ACCP道集數(shù)據(jù)按照一定角度間 隔(1度-120度)進(jìn)行方位角分選，形成多個(gè)方位扇區(qū)，其中每個(gè)方位扇區(qū)中都包括所述 ACCP道集中的多個(gè)道。ACCP道集中的地震道的數(shù)目優(yōu)選為1-10000之間。方位角分選可以盡可能的多一些，但是同時(shí)要兼顧覆蓋次數(shù)，至少保證每個(gè)方位 角內(nèi)的覆蓋次數(shù)不低于5次。在步驟sl20中，根據(jù)方位扇區(qū)內(nèi)的所述多個(gè)道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來確定每個(gè)方 位扇區(qū)的速度。首先給定每個(gè)方位扇區(qū)內(nèi)的各個(gè)道的初始速度，并根據(jù)該初始速度對各個(gè) 方位扇區(qū)的速度進(jìn)行確定。由于轉(zhuǎn)換波VTI各向異性參數(shù)的方位各向異性對動(dòng)校正的影響 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于方位速度的影響，因此，發(fā)明中只是考慮速度的方位變化，而不考慮各向異性參數(shù) 隨方位的變化。在這種情況下，對ACCP道集中的每個(gè)道而言，可用如下旅行時(shí)方程對每個(gè)道的旅 行時(shí)進(jìn)行計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法，該方法包括在轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集中，將所述漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集劃分為多個(gè)方位 扇區(qū)，其中每個(gè)方位扇區(qū)中都包括所述漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集中的多個(gè)地震道；根據(jù)每個(gè)方位扇區(qū)內(nèi)的所述多個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來確定該方位扇區(qū)的速度；利用所述多個(gè)方位扇區(qū)的速度進(jìn)行橢圓擬合； 根據(jù)擬合得到的橢圓來確定多個(gè)方位的方位速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法還包括在對方位角扇區(qū)進(jìn)行劃分之前對所述轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理至少包 括根據(jù)所有地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來選取具有相同漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)的地震道，以組成所述 漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中按如下步驟來確定所述方位扇區(qū)的速度 基于方位扇區(qū)內(nèi)的多個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)來確定該扇區(qū)內(nèi)各個(gè)地震道的初始速度；根據(jù)所述各個(gè)地震道的初始速度對所述各個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)校正； 將動(dòng)校正后的各個(gè)地震道的轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的振幅進(jìn)行疊加，得到疊加強(qiáng)度； 以所述初始速度為中點(diǎn)掃描速度譜，將使所述疊加強(qiáng)度取極大值的速度值確定為該扇 區(qū)的方位速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述初始速度是通過轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)計(jì)算得到的 或是指定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)下列橢圓方程，利用所述多個(gè)方位扇區(qū)的速 度進(jìn)行橢圓擬合V = V0+a-cos2{φ — φ)，其中，V為方位扇區(qū)的速度，Φ為V所對應(yīng)的方位扇區(qū)的角平分線的方位角度，Vtl為速 度待定參數(shù)，α為與方位有關(guān)的待定參數(shù)4為待定的方位參數(shù)，通過所述各個(gè)方位扇區(qū)的速度V及每個(gè)方位扇區(qū)所對應(yīng)的方位角度Φ，來確定三個(gè)待 定的參數(shù)K、α和P。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中采用最小二乘擬合方法求解橢圓的待定參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所劃分的每個(gè)扇區(qū)的角度在1度-120度之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)道集中的地震道的數(shù)目在 2-10000 之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)擬合得到的橢圓確定方位速度時(shí)所確定的方 位的數(shù)目在1-10000之間。
10.一種對轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法，該方法包括使用由權(quán)利要求1-9中任意 一項(xiàng)所述的用于獲得地震轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法所獲得的方位速度來對轉(zhuǎn)換波地震數(shù) 據(jù)進(jìn)行后續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于獲得地震P-SV轉(zhuǎn)換波的方位速度的方法以及一種根據(jù)所獲得的方位速度來對地震轉(zhuǎn)換波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的方法。該方法包括在寬方位轉(zhuǎn)換波地震數(shù)據(jù)的漸進(jìn)共轉(zhuǎn)換點(diǎn)(ACCP)道集中，根據(jù)方位角度的不同，將所述ACCP道集劃分為多個(gè)方位扇區(qū)，其中每個(gè)方位扇區(qū)中的地震數(shù)據(jù)都包括所述ACCP道集中的多個(gè)道；根據(jù)每個(gè)方位扇區(qū)內(nèi)的所述多個(gè)道的地震數(shù)據(jù)來確定該方位扇區(qū)的速度；對所述每個(gè)方位扇區(qū)的速度進(jìn)行橢圓擬合；根據(jù)擬合得到的橢圓來確定各個(gè)方位的方位速度，將該速度用于各個(gè)方位地震數(shù)據(jù)的動(dòng)校正等處理。
文檔編號(hào)G01V1/28GK102053262SQ20091023623
公開日2011年5月11日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者唐建明, 康利, 徐向榮, 徐天吉, 徐美娟, 甘其剛, 馬如輝, 馬昭軍 申請人:中國石油化工股份有限公司