專利名稱：三維密度變速地震反射空校方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地球物理勘探方法，涉及重力-地震勘探的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，具體是一種三維密度變速地震反射空校方法。
背景技術(shù)：
地震勘探是利用地下地層層速度差異引起相應(yīng)的反射波特征。現(xiàn)行地震勘探中反射層速度觀測(cè)和研究是基于地震勘探方法建立的，即通過地震反射能量速度掃描等技術(shù)實(shí)現(xiàn)，因而在地震資料品質(zhì)差的地區(qū)，無法進(jìn)行有效的速度掃描，觀測(cè)困難，甚至造成速度失真。在一些山區(qū)或構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，地震勘探的反射層的速度受種種因素的影響，精度降低， 導(dǎo)致地質(zhì)模型的畸變，其結(jié)果與實(shí)際的差異較大，無法滿足石油勘探對(duì)復(fù)雜地區(qū)的需要。重力勘探是油氣勘探中的另一種方法，它是針對(duì)地下地層密度差異引起對(duì)應(yīng)的重力異常進(jìn)行測(cè)量和分析，用于研究地質(zhì)構(gòu)造。目前采用的三維密度分布是重力勘探獲得的三維反演結(jié)果，比以往的二維反演技術(shù)更進(jìn)一步。但在以往的地震速度勘探中很少利用重力勘探獲得的三維反演結(jié)果，也沒有利用三維密度對(duì)地震的反射層速度進(jìn)行校正，而提高重力資料利用價(jià)值和提高地震勘探成功率的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種重力與地震聯(lián)合勘探，提高反射層速度的精度，解決復(fù)雜區(qū)實(shí)際地質(zhì)問題的三維密度變速地震反射空校方法。本發(fā)明采用以下技術(shù)步驟實(shí)現(xiàn)1)野外采集的重力數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，分別處理得到三維剩余密度數(shù)據(jù)體和地震速度數(shù)據(jù)體；步驟1)所述的三維剩余密度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y、坐標(biāo)Z、剩余密度Δ σ，坐標(biāo) Z為地下半空間某一剖分長方體單元的中心海拔，剩余密度Δ σ為該剖分單元的相對(duì)正負(fù)值，單位為g/cm3。步驟1)所述的地震速度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y、反射層名LName、反射層的反射時(shí)間T，單位為毫秒、反射層的層速度V、平均速度Va、反射層相對(duì)于統(tǒng)一基準(zhǔn)面Height的底界埋深D。2)利用地震速度數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)計(jì)算各反射層的厚度和底界海拔埋深；步驟2)所述的地震速度數(shù)據(jù)體計(jì)算是確定數(shù)據(jù)體的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)及該位置下面的地震反射層數(shù)目，循環(huán)地震速度數(shù)據(jù)體。步驟2、按照下式計(jì)算各層的厚度Thicki Thicki = T^Vi/2000 ；按照下式計(jì)算各層的厚度相加得到各層的深度Di Di= (Thick^Thick2+- +Thicki)；
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按照下式計(jì)算各層的海拔埋深Di Di = Height-Di ；式中地震各層的反射時(shí)間為Ti,層速度為Vi,統(tǒng)一基準(zhǔn)面為Height。3)利用重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)計(jì)算厚度和底界深度；步驟幻所述的計(jì)算是首先確定數(shù)據(jù)體的記錄數(shù)和求取數(shù)據(jù)體在空間三個(gè)方向上的循環(huán)數(shù)，再循環(huán)讀取重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)。步驟幻所述的厚度為剖分單元的厚度GThick，底界深度為該剖分單的底界海拔 ⑶，按照下式計(jì)算GThick1 = Z1-Z2jGD1 = Z1- (Z1-Z2) /2 ；GThicki = 2* (GDi^1-Zi)，GDi = Zi-GThicki/^式中&，Z2，……，Zi,分別為三維剩余密度數(shù)據(jù)體中地下第一，第二，……，第i層剖分長方體單元的中心海拔。4)對(duì)公共區(qū)域的重力三維剩余密度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值；步驟4)所述的插值是依據(jù)地震速度數(shù)據(jù)體的坐標(biāo)位置，對(duì)重力三維剩余密度數(shù)據(jù)體進(jìn)行插值，計(jì)算出地震數(shù)據(jù)體所在位置的三維剩余密度。步驟4)所述的插值為一元三次自然樣條插值先沿χ方向以縱向坐標(biāo)Y為變量對(duì)三維剩余密度數(shù)據(jù)Δ σ進(jìn)行插值得到Δ σχ，再沿y方向以橫坐標(biāo)X為變量對(duì)Δ σ χ進(jìn)行插值，得到地震數(shù)據(jù)體所在位置的三維剩余密度Δ oxy05)對(duì)公共區(qū)域內(nèi)的各地震測(cè)點(diǎn)下的各反射層進(jìn)行密度校正；步驟5)密度校正是首先由下式計(jì)算出層密度σ ^ σ ^ = 0. 31*ν/Λ ；式中=Vi層速度；再用層密度σ ^加重力三維剩余演密度Δ σ (Δ σ為地震反射層中的各重力剖分單元的重力三維剩余演密度△ σ xy按厚度加權(quán)平均所得)得到新的層密度σ工；將σ工再代入上式得到校正后的新層速度NewVi (即=NewVi = ( σ ^0. 31)4)。6)根據(jù)新的層速度按照下式計(jì)算反射層厚度NewThicki NewThicki = T^NewVi/2000 ；按照下式計(jì)算反射層界面埋深NewDi NewDi = (NewThi cki+NewThi ck2+· · · +NewThIcki)；按照下式計(jì)算反射層的新的平均速度NewVa NewVa = NewDi*2/Ti ；7)按坐標(biāo)得到每一地震層校正前后的反射層速度、平均速度和埋深，獲得到經(jīng)過三維密度變速地震反射空校的結(jié)果。步驟7)所述的按坐標(biāo)得到每一地震層校正前后的反射層速度、平均速度和埋深地震速度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X，坐標(biāo)Y，反射層名LName，反射層的反射時(shí)間T、校正前反射層的層速度V、平均速度Va、底界埋深D，校正后反射層的層速度NewV、平均速度NewVa、底界埋深 NewD0本發(fā)明具有改進(jìn)地震速度的效果，應(yīng)用于重力三維剩余密度數(shù)據(jù)體對(duì)地震的反射層速度進(jìn)行校正，提高了反射層速度的精度，解決了復(fù)雜區(qū)實(shí)際地質(zhì)問題。


圖1本發(fā)明使用的原始構(gòu)造區(qū)三維剩余密度分布圖(單位為g/cm3)；
圖2本發(fā)明處理后的構(gòu)造區(qū)變速等深對(duì)比圖，a.地震速度變速等深圖，b.三維密度變速等深圖；圖3圖加與b的疊合對(duì)比圖；圖4本發(fā)明處理后的構(gòu)造區(qū)T8反射層平均速度對(duì)比圖，a.地震T8反射層平均速度，b.三維密度變速后T8反射層平均速度，c. a與b的疊合對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明使用的原始三維剩余密度體，包括坐標(biāo)X，坐標(biāo)Y，坐標(biāo)Z，剩余密度Δ σ (如圖1)和地震速度數(shù)據(jù)體，包括坐標(biāo)X，坐標(biāo)Y，反射層名LName、反射層時(shí)間Τ、反射層速度V、 平均速度Va、反射層界面埋深H等數(shù)據(jù)。1)使用地震速度數(shù)據(jù)體即坐標(biāo)X，坐標(biāo)Y，反射層名LName、及各反射層時(shí)間T、反射層速度V、平均速度Va、反射層界面埋深H等數(shù)據(jù)，并計(jì)算各反射層的厚度D。2)使用重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)坐標(biāo)X，坐標(biāo)Y，坐標(biāo)Z，三維剩余密度Δ σ，并計(jì)算重力三維剩余密度數(shù)據(jù)的底界深度⑶、厚度GThick。3)依據(jù)地震速度數(shù)據(jù)體的坐標(biāo)位置，對(duì)該坐標(biāo)點(diǎn)用一元三次自然樣條法作剩余密度插值，計(jì)算出地震數(shù)據(jù)體所在位置的三維剩余密度Δ oxy04)分別計(jì)算第一層到第六層各層的新層速度。先由地震的層速度(Vi，i = 1、2、 3、4、5、6)按σ 0 = 0. 31*Vi0·25公式計(jì)算出各層的層密度σ ^ ；對(duì)地震層中各重力剖分單元的三維剩余密度Δ Qxy按厚度加權(quán)平均得到Δ σ ；新的層密度為Q1= σ0+Δ σ ；計(jì)算校正后的新層速度，即NewVi = ( σ ^0. 31)4，i分別等于1、2、3、4、5、6。5)根據(jù)校正后的新層速度計(jì)算出反射層厚度Thicki = T^NewVi/2000, (i分別等于 1、2、3、4、5、6)，第六反射層新的底界埋深 NewD6 = (NewThick^NewThick2+NewThick3+Ne wThick4+NewThick5+NewThick6)，第六反射層的新的平均速度 Vei6 = NewD6*2/T606)得到各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算結(jié)果經(jīng)過校正后的第六反射層的底界埋深NewD6、平均速度Va6，見圖2、圖3、圖4。
權(quán)利要求
1.一種三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于采用以下技術(shù)步驟實(shí)現(xiàn)1)野外采集的重力數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)，分別處理得到三維剩余密度數(shù)據(jù)體和地震速度數(shù)據(jù)體；2)利用地震速度數(shù)據(jù)體數(shù)據(jù)計(jì)算各反射層的厚度和底界海拔埋深；3)利用重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)計(jì)算厚度和底界深度；4)對(duì)公共區(qū)域的重力三維剩余密度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值；5)對(duì)公共區(qū)域內(nèi)的各地震測(cè)點(diǎn)下的各反射層進(jìn)行密度校正；6)根據(jù)新的層速度按照下式計(jì)算反射層厚度NewThicki NewThicki = T^NewVi/2000 ；按照下式計(jì)算反射層界面埋深NewDi NewDi = (NewThicVNewThick2+."+NewThicki)； 按照下式計(jì)算反射層的新的平均速度NewVa NewVa = NewDi*2/Ti ；7)按坐標(biāo)得到每一地震層校正前后的反射層速度、平均速度和埋深，獲得到經(jīng)過三維密度變速地震反射空校的結(jié)果。
2.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟1)所述的三維剩余密度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y、坐標(biāo)Z、剩余密度Δ σ，坐標(biāo)Z為地下半空間某一剖分長方體單元的中心海拔，剩余密度Δ σ為該剖分單元的相對(duì)正負(fù)值，單位為g/cm3。
3.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟1)所述的地震速度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X、坐標(biāo)Y、反射層名LName、反射層的反射時(shí)間T，單位為毫秒、反射層的層速度V、平均速度Va、反射層相對(duì)于統(tǒng)一基準(zhǔn)面Height的底界埋深D。
4.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟2)所述的地震速度數(shù)據(jù)體計(jì)算是確定數(shù)據(jù)體的坐標(biāo)點(diǎn)數(shù)，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)及該位置下面的地震反射層數(shù)目，循環(huán)地震速度數(shù)據(jù)體。
5.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟2)按照下式計(jì)算各層的厚度Thicki Thicki = T^Vi/2000 ；按照下式計(jì)算各層的厚度相加得到各層的深度Di Di = (Thick^Thick2+- +Thicki)； 按照下式計(jì)算各層的海拔埋深Di Di = Height-Di ；式中地震各層的反射時(shí)間為Ti,層速度為Vi,統(tǒng)一基準(zhǔn)面為Height。
6.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟3)所述的計(jì)算是首先確定數(shù)據(jù)體的記錄數(shù)和求取數(shù)據(jù)體在空間三個(gè)方向上的循環(huán)數(shù)，再循環(huán)讀取重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)。
7.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟3)所述的厚度為剖分單元的厚度GThick，底界深度為該剖分單的底界海拔GD，按照下式計(jì)算GThick1 = Z1-Z2, GD1 = Z1-(Z1-Z2)/2 ；GThicki = 2* (GDi^1-Zi)，GDi = Zi-GThicki/^ 式中Z1, Z2,……，Zi,分別為三維剩余密度數(shù)據(jù)體中地下第一，第二，……，第i層剖分長方體單元的中心海拔。
8.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟4)所述的插值是依據(jù)地震速度數(shù)據(jù)體的坐標(biāo)位置，對(duì)重力三維剩余密度數(shù)據(jù)體進(jìn)行插值，計(jì)算出地震數(shù)據(jù)體所在位置的三維剩余密度。
9.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟4)所述的插值為一元三次自然樣條插值先沿χ方向以縱向坐標(biāo)Y為變量對(duì)三維剩余密度數(shù)據(jù)△ σ進(jìn)行插值得到Δ σχ，再沿y方向以橫坐標(biāo)X為變量對(duì)Δ οχ進(jìn)行插值，得到地震數(shù)據(jù)體所在位置的三維剩余密度Δ oxy。
10.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟5)密度校正是首先由下式計(jì)算出層密度σο:ο。= 0.31*ν/Λ;式中=Vi層速度；再用層密度％加重力三維剩余演密度Δ σ (Δ σ為地震反射層中的各重力剖分單元的重力三維剩余演密度Δ Oxy 按厚度加權(quán)平均所得)得到新的層密度σ工；將σ工再代入上式得到校正后的新層速度 NewVi (即=NewVi = ( σ /0. 31)4)。
11.權(quán)利要求1的三維密度變速地震反射空校方法，其特征在于步驟7)所述的按坐標(biāo)得到每一地震層校正前后的反射層速度、平均速度和埋深地震速度數(shù)據(jù)體為坐標(biāo)X，坐標(biāo) Y，反射層名LName，反射層的反射時(shí)間T、校正前反射層的層速度V、平均速度Va、底界埋深 D，校正后反射層的層速度NewV、平均速度NewVa、底界埋深NewD。
全文摘要
重力-地震勘探的數(shù)據(jù)處理中三維密度變速地震反射空校方法，利用地震速度數(shù)據(jù)體計(jì)算各反射層的厚度和底界海拔埋深，利用重力三維剩余密度體數(shù)據(jù)計(jì)算厚度和底界深度，對(duì)公共區(qū)域的重力三維剩余密度數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，各地震測(cè)點(diǎn)下的各反射層進(jìn)行密度校正，根據(jù)新的層速度計(jì)算反射層厚度，按坐標(biāo)得到每一地震層校正前后的反射層速度、平均速度和埋深，獲得到經(jīng)過三維密度變速地震反射空校的結(jié)果。本發(fā)明改進(jìn)了地震速度的效果，提高了反射層速度的精度，解決了復(fù)雜區(qū)實(shí)際地質(zhì)問題。
文檔編號(hào)G01V1/36GK102236104SQ20101016927
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者劉云祥, 司華陸 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司