本發(fā)明屬于地震資料采集處理，具體涉及一種獲取地震繞射體的方法和裝置。

背景技術：

1、國內多個盆地在晚元古代-古生代早期沉積了厚層碳酸鹽巖，巖性以灰?guī)r為主，其次為云質灰?guī)r,該類巖溶儲層類型多樣，裂縫、溶蝕孔洞較發(fā)育，已鉆井表明該縫洞儲層具有較大的天然氣勘探潛力。由于深層碳酸鹽巖縫洞儲層具有埋藏深、尺度小、非均質性強等特點，地震波場響應表現為繞射波且信號較弱，造成地震成像、精細識別與刻畫難度大。

2、隨著儲層預測研究工作的不斷深入，國內行業(yè)內已經認識到要進一步提高儲層預測精度，如斷溶體的內幕結構，縫洞體的充填性質等等。這當中提高儲層的地震成像效果是基礎，如高分辨率的繞射波成像技術。然而，如何實現疊前繞射波和反射波的分離是目前的技術難題?，F有的一些疊前繞射波分離技術，對資料中繞射波的信噪比要求較高，在繞射波能量較弱，無法通過繞射波和反射波的特征差異對其進行識別時，這些方法難以奏效。而對疊后繞射波成像而言，如何針對繞射波進行速度分析和成像，以提高成像分辨率是關鍵。相比之下，獲得高精度的地震成像效果基礎上，提高小尺度地質體的刻畫技術是后續(xù)開發(fā)建產的關鍵。

3、目前發(fā)展的一系列包括不連續(xù)性屬性，振幅屬性等技術，都隱含了地震子波的影響在內，因此縱向的分辨能力較差，對于精確判斷儲集體深度帶來困難，尤其是側鉆井和水平井部署當中。申請公布號為cn113945968a的中國發(fā)明專利申請公開了一種不連續(xù)地質體的繞射波成像方法、裝置及電子設備，基于獲取到的待測地質體的地震數據，確定地震數據的特征參數，然后基于特征參數確定待測地質體的繞射波數據，最后基于繞射波數據對待測地質體成像，以提高了不連續(xù)地質體的繞射波成像的質量；申請公布號為cn108594303a的中國發(fā)明專利申請公開了一種疊后地震數據繞射波屬性提取方法，先對地震數據預處理，根據實際數據建立正演模型，通過計算確定主成分分析技術提取繞射波時的最適參數及主成分的維度，將本征矢量計算公式改進為適用于三維地震數據計算式，并應用最適參數及主成分維度提取實際地震數據中的繞射波場，以實現了在疊后地震數據中對繞射波場的提取。

4、以上現有技術雖然可以分離得到繞射波，但對于地震波場交叉和相切情況下繞射波弱信號不能進行精確分離。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種獲取地震繞射體的方法和裝置，用以解決現有常規(guī)地震成像方法在地震波場交叉和相切情況下不能對繞射波弱信號進行精確分離的問題。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種獲取地震繞射體的方法，包括如下步驟：

3、1)采集被測地區(qū)的地震波場數據并對其進行處理，得到優(yōu)化的疊前道集數據；

4、2)將疊前道集數據進行共虛震源正變換，得到反射波依次排列為線性同相軸、繞射波表現為彎曲狀的共虛震源道集數據；再對共虛震源道集數據進行偏移處理使共虛震源道集數據中雙曲形態(tài)的繞射波收斂，之后濾除反射波，再對濾除反射波后的數據依次進行反偏移處理和共虛震源反變換，最終得到三維炮集繞射波數據；

5、3)根據得到的三維炮集繞射波數據，結合構建的繞射波成像算子，獲得縫洞儲層地震繞射體。

6、其有益效果為：考慮現有常規(guī)地震成像方法在地震波場交叉和相切情況下不能對繞射波弱信號進行精確分離，導致成像出的繞射體分辨率低，縫洞儲層探測不精細。本發(fā)明對采集到的地震波場數據首先采用預處理、虛震源正反變換，通過偏移-反射波去除-反偏移，獲得完整繞射波，再利用繞射波極性和振幅隨出射角和方位角變化特征，在地震波場交叉和相切情況下對繞射波弱信號進行精確分離，獲得高分辨率繞射體，達到縫洞儲層精細探測目的，以明晰縫洞型儲層地震響應，落實縫洞分布特征、指導巖溶型儲層有效識別和優(yōu)選有利目標區(qū)具有積極意義。

7、進一步地，步驟1)中對采集的地震波場數據進行處理包括預處理和消除進行預處理后的剩余噪音。

8、其有益效果為：對獲得的震波場數據進行預處理以及消除剩余噪音，減少噪音對有效波的影響，有利于對繞射波的分析，以得到高分辨率繞射體。

9、進一步地，預處理包括：觀測系統信息加載、噪聲去除、野外靜校正和中心點道集分選。

10、其有益效果為：消除面波的干擾，有利于對深層巖溶繞射波弱信號進行分析，提取出所需的繞射波信號，以獲得高分辨率繞射體。

11、進一步地，剩余噪音包括：殘留面波、掛面條狀噪聲和隨機干擾。

12、進一步地，采用多道奇異譜分析方法去除剩余噪音。

13、其有益效果為：利用有效波信號低秩的特點，基于奇異值曲線的曲率進行秩的優(yōu)選，該方法考慮了繞射波的動力學性質，可有效保護其振幅和相位特征。

14、進一步地，步驟2)中使用stolt處理方法進行偏移處理以及反stolt處理方法進行反偏移處理。

15、其有益效果為：將經過共虛震源正變換后的數據中的反射波濾除掉，有利于將繞射波與反射波分離，以便獲得高分辨率繞射體，達到縫洞儲層精細探測目的。

16、進一步地，步驟3)中構建繞射波成像算子時，針對斷層和具有一定方向展布的小尺度縫洞群不連續(xù)地質構造，對振幅值采用非均值加權進行成像，成像公式為：

17、

18、其中，v1(x)為采用非均值加權方式成像的繞射波成像結果，為最大方位角數值，為最小方位角數值，θ為出射角，θmin,θmax分別為最小和最大出射角，x為地下成像點，為角道集成像數據，表示角度域繞射波振幅系數，計算公式如下：

19、

20、其中，為方位角，θ為出射角，與入射角θs,θg有關，λ為波長，i是虛數。

21、其有益效果為：提高繞射波成像聚焦性、信噪比和斷點和溶洞刻畫精度，在目的層附近可觀測到清晰的“串珠”，這些“串珠”揭示了儲集體的存在，對落實縫洞分布特征、指導巖溶型儲層有效識別和優(yōu)選有利目標區(qū)具有積極意義。

22、進一步地，步驟3)中構建繞射波成像算子時，針對空間展布小于一個菲涅爾帶的非均質地質體，對振幅值采用均值加權進行成像，成像公式為：

23、

24、其中，v2(x)為采用均值加權方式成像的繞射波成像結果，為最大方位角數值，為最小方位角數值，θ為出射角，θmin,θmax分別為最小和最大出射角，x為地下成像點，為角道集成像數據。

25、其有益效果為：提高繞射波成像聚焦性、信噪比和斷點和溶洞刻畫精度，在目的層附近可觀測到清晰的“串珠”，這些“串珠”揭示了儲集體的存在，對落實縫洞分布特征、指導巖溶型儲層有效識別和優(yōu)選有利目標區(qū)具有積極意義。

26、為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供了一種獲取地震繞射體的裝置，包括存儲器和處理器，處理器用于執(zhí)行存儲在存儲器中的計算機程序指令以實現上述介紹的一種獲取地震繞射體的方法。

27、其有益效果為：該裝置保證了一種獲取地震繞射體的方法的有效可靠執(zhí)行。

技術特征：

1.一種獲取地震繞射體的方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，步驟1)中對采集的地震波場數據進行處理包括預處理和消除進行預處理后的剩余噪音。

3.根據權利要求2所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，預處理包括：觀測系統信息加載、噪聲去除、野外靜校正和中心點道集分選。

4.根據權利要求2所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，剩余噪音包括：殘留面波、掛面條狀噪聲和隨機干擾。

5.根據權利要求4所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，采用多道奇異譜分析方法去除剩余噪音。

6.根據權利要求1所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，步驟2)中使用stolt處理方法進行偏移處理以及反stolt處理方法進行反偏移處理。

7.根據權利要求1所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，步驟3)中構建繞射波成像算子時，針對斷層和具有一定方向展布的小尺度縫洞群不連續(xù)地質構造，對振幅值采用非均值加權進行成像，成像公式為：

8.根據權利要求1所述的獲取地震繞射體的方法，其特征在于，步驟3)中構建繞射波成像算子時，針對空間展布小于一個菲涅爾帶的非均質地質體，對振幅值采用均值加權進行成像，成像公式為：

9.一種獲取地震繞射體的裝置，其特征在于，包括存儲器和處理器，所述處理器用于執(zhí)行存儲在存儲器中的計算機程序指令以實現如權利要求1-8任一項所述的獲取地震繞射體的方法。

技術總結
本發(fā)明屬于地震資料采集處理技術領域，具體涉及一種獲取地震繞射體的方法和裝置。具體步驟包括：本發(fā)明先對采集的地震數據進行預處理獲得可直接用于偏移的地震炮集數據；再利用多道奇異譜分析技術消除剩余噪音，得到優(yōu)化的疊前道集數據；利用虛震源正反變換，通過偏移?反射波去除?反偏移，獲得完整繞射波；最后通過研究繞射波極性和振幅隨出射角和方位角變化特征，在地震波場交叉和相切情況下對繞射波弱信號進行精確分離，實現縫洞儲層高分辨率繞射體成像，有效提高了巖溶縫洞體成像精度，達到縫洞儲層精細探測目的，以明晰縫洞型儲層地震響應，落實縫洞分布特征、指導巖溶型儲層有效識別和優(yōu)選有利目標區(qū)具有積極意義。

技術研發(fā)人員：楊城增,張威,蔣紅志,羅文剛,梁殿文,李新
受保護的技術使用者：中國石油化工股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19