一種基于二分法的地震波初至自動拾取方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油地球物理勘探領域，具體涉及一種基于二分法的地震波初至自動 拾取方法。
【背景技術】
[0002] 地震波初至拾取是地震資料處理中的一個基礎又重要的環(huán)節(jié)，然而初至拾取工作 單一且耗費時間很長，極大地影響震資料處理的進度和效果。近些年來，地球物理研究人員 針對此初至拾取已經(jīng)提出上百種自動拾取算法，歸納為能量比算法、分形維算法、相關法、 神經(jīng)網(wǎng)絡法、邊緣檢測法等幾大類。這些算法各有特點，但都具有"速率快的精度較低，精度 高的速率較低"的不足之處。目前很多資料處理軟件中都具有初至自動拾取這一模塊，為 了提高拾取準確性，都需要設置一些參數(shù)，例如Omega中關于pickworks就設置了很多參數(shù) 項，初至狀態(tài)，最大振幅限制，速度等；在Opencps中，參數(shù)設置的更多，速度，閾值，選擇時 窗，基礎時窗等。
[0003] 現(xiàn)階段，隨著勘探區(qū)域的復雜以及勘探技術的提高，野外采集的數(shù)據(jù)量激增，現(xiàn)有 的初至自動拾取已經(jīng)跟不上實際生產(chǎn)需求的需要，需要進一步的提高初至自動拾取的效 率。相對于其他類的算法，能量比算法能夠清楚的描述初至的主要特點一能量瞬時增大。 實現(xiàn)上相對簡單，借鑒其他初至自動拾取軟件的特點，通過設計參數(shù)可以顯著地提高拾取 的準確性。最主要的特點是速度較快，這適用于數(shù)據(jù)激增的地震數(shù)據(jù)。
[0004] 初至廣泛的應用于折射波靜校正，VSP解釋，地震層析成像中，準確的拾取地震波 的初至可以準確的求取靜校正量，計算出可靠的平均速度和層速度，關系著下覆地層或結 構幾何參數(shù)和速度參數(shù)的正確反演。因此，初至自動拾取算法的好壞直接關系到后續(xù)處理 的效率和結果。
[0005] 同時由于數(shù)據(jù)量的激增，初至拾取任務勞動強度非常大，這對處理人員是非常不 利的，而好的自動拾取算法可以幫助處理人員解決這一問題，大大減少勞動消耗，就有更多 的時間和精力用于其他處理工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術中存在的難題，提供一種基于二分法的地震 波初至自動拾取方法，準確的拾取初至，減輕處理人員的勞動強度，給予其他處理過程更多 的時間和精力，最后得到比較完美的處理結果。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：
[0008] -種基于二分法的地震波初至自動拾取方法，包括：
[0009] 獲取參考初至：分別計算地震波中直達波、反射波和折射波在水平層狀介質中的 時距曲線，根據(jù)這三個時距曲線得到三個理論初至，然后取這三個理論初至中最小的一個 作為參考初至；
[0010] 利用所述參考初至，采用二分法獲取初至點；
[0011] 確定波峰，波谷和起跳點：根據(jù)拾取到的初至點確定波峰，波谷和起跳點。
[0012] 所述獲取參考初至具體如下：
[0013] 第i道的參考初至為：
[0014] tfminltn,ti2,ti3},
[0015] 其中直達波的時距曲線為
【主權項】
1. 一種基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：所述方法包括： 獲取參考初至：分別計算地震波中直達波、反射波和折射波在水平層狀介質中的時距 曲線，根據(jù)這三個時距曲線得到三個理論初至，然后取這三個理論初至中最小的一個作為 參考初至； 利用所述參考初至，采用二分法獲取初至點； 確定波峰，波谷和起跳點：根據(jù)拾取到的初至點確定波峰，波谷和起跳點。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：所述 獲取參考初至具體如下： 第i道的參考初至為： ti_mtu，1^3}，
其中
' 為估計的地表速度，V2表示估計的地 表的下一層的速度，Ys表示炮點高程，t表示第i道檢波點高程，\表示第i道的偏移距。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：所述 利用所述參考初至，采用二分法獲取初至點包括： (1)通過二分法得到不同的拾取范圍： 對于第i道地震數(shù)據(jù)，第一次拾取范圍的起點為起始位置到參考初至的中點，即
，其中h表示第i道的參考初至，At為采樣間隔，□為取整運算符； 第一次拾取范圍的終點為參考初至到終止位置的中點，即
，其中N為單道地震數(shù)據(jù)的采樣點數(shù)； 第二次拾取范圍的起點為第一次拾取范圍的起點到參考初至的中點，即
第二次拾取范圍的終點為參考初至到第一次拾取范圍的終點的中點，即
依此類推，第j次拾取范圍的起點為：
，第j次拾 取范圍的終點為
(2) 在各個拾取范圍內(nèi)分別獲取初至點： 對于第i道，參考初至時刻為ty在第一次迭代過程中，前一個拾取范圍為[Nibl,NieJ， 后一個拾取范圍為[Nib2，Nie2]，若在這兩個拾取范圍內(nèi)尋找到的初至點是同一個，則說明在 第一迭代過程中找到了該道的初至，如果不相同，則進入第二次迭代過程； 在第二迭代過程中，前一個拾取范圍為[Nib2，NieJ，后一個拾取范圍為[Nib3，NieJ，若在 這兩個范圍內(nèi)尋找到的初至點是同一個，則說明在第二迭代過程中找到了該道的初至，如 果不相同，則進入第三次迭代過程； 依此類推，直到前后兩次拾取范圍內(nèi)的初至點是同一個為止，即找到該道的初至點； (3) 對于每一炮集，如果在第j個迭代過程中具有穩(wěn)健性初至的道集占整炮道集的比 例大于80%，則停止迭代，對于具有穩(wěn)健性初至的道集，選擇其各自的第j個迭代過程中拾 取的初至點為其各自的初至點，對于不具有穩(wěn)健性初至的道集，選擇其各自的前一個范圍 內(nèi)拾取的初至點為其各自的初至點。
4. 根據(jù)權利要求3所述的基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：所述 具有穩(wěn)健性初至是指在前后兩次拾取范圍內(nèi)拾取的初至點是同一個。
5. 根據(jù)權利要求4所述的基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：在每 個拾取范圍內(nèi)獲取初至點是通過在該拾取范圍內(nèi)采用滑動時窗能量比算法得到初至的。
6. 根據(jù)權利要求1所述的基于二分法的地震波初至自動拾取方法，其特征在于：所述 根據(jù)拾取到的初至點確定波峰，波谷和起跳點是采用可變時移量相位推算方法實現(xiàn)的。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于二分法的地震波初至自動拾取方法，屬于石油地球物理勘探領域。本方法包括：獲取參考初至：分別計算地震波中直達波、反射波和折射波在水平層狀介質中的時距曲線，根據(jù)這三個時距曲線得到三個理論初至，然后取這三個理論初至中最小的一個作為參考初至；利用所述參考初至，采用二分法獲取初至點；確定波峰，波谷和起跳點：根據(jù)拾取到的初至點確定波峰，波谷和起跳點。
【IPC分類】G01V1-36, G01V1-28
【公開號】CN104570076
【申請?zhí)枴緾N201310488242
【發(fā)明人】陳金煥, 許自龍, 孫成龍, 龐世明, 曹永生
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油物探技術研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月17日