一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，特別是關(guān)于一種地震數(shù)據(jù)處理中的基于均勻 水平層狀介質(zhì)模型的2. 5維幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)是地震數(shù)據(jù)處理中不可忽略的一環(huán)，是進(jìn)一步進(jìn)行 AVO(Amplitude Versus Offset，振幅隨偏移距的變化）屬性分析、全波形反演、偏移等后續(xù) 數(shù)據(jù)處理技術(shù)的基礎(chǔ)。幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用的精確與否，直接影響其他數(shù)據(jù)處理與解釋 技術(shù)在應(yīng)用時的效果。因此很有必要專門研宄幾何擴(kuò)散補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確度問題，而研宄其準(zhǔn)確 度的核心問題是更精確的計算幾何擴(kuò)散的問題。在數(shù)值計算問題上，幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)實(shí) 現(xiàn)的核心技術(shù)是采用的計算方式不同?，F(xiàn)有技術(shù)以及現(xiàn)有軟件對模型或者實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行的 幾何擴(kuò)散補(bǔ)償，是基于零炮檢距的2-D(2維）幾何擴(kuò)散補(bǔ)償公式進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?。然而，這種補(bǔ) 償方式是有其缺陷的：
[0003] 一是用零炮檢距公式進(jìn)行補(bǔ)償，即在整個數(shù)據(jù)體中，隨著炮檢距的不同各道補(bǔ)償 值是不變的，但實(shí)際情況是補(bǔ)償值隨著炮檢距的改變而變化，特別的，當(dāng)炮檢距較大時這種 補(bǔ)償不足損失的能量越來越大；
[0004] 二是2-D幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)并沒有考慮射線平面外的擴(kuò)散，因此其準(zhǔn)確度有限。 對于后續(xù)處理資料特別是偏移的成像質(zhì)量，有著較明顯的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種地震數(shù)據(jù)處理中的既能提高準(zhǔn)確度、又 能保持計算效率的基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的2. 5維幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的 幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其包括以下步驟：1)向計算機(jī)中讀入需要補(bǔ)償?shù)牡卣鹳Y料計算區(qū)域的 均方根速度信息、雙程垂直走時信息和炮檢點(diǎn)分布信息；2)根據(jù)均方根速度信息和雙程垂 直走時信息，得出包含需要補(bǔ)償?shù)牡卣鹳Y料計算區(qū)域中每一層的層速度和層厚度信息的均 勻水平層狀介質(zhì)模型；3)結(jié)合步驟1)中得到的炮檢點(diǎn)分布信息，對步驟2)構(gòu)建的均勻水 平層狀介質(zhì)模型，從炮點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行射線追蹤來獲得射線位置與走時信息；4)根據(jù)步驟3)中 射線追蹤結(jié)果得到的各反射層的反射角，由幾何擴(kuò)散補(bǔ)償公式確定出各反射層的相對幾何 擴(kuò)散補(bǔ)償值；5)將與檢波點(diǎn)最鄰近的兩條射線計算得到的補(bǔ)償值進(jìn)行線性插值得到檢波 點(diǎn)處的補(bǔ)償值，按照地震數(shù)據(jù)的格式將得到的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值插值到相應(yīng)地震數(shù)據(jù)體 的采樣點(diǎn)上，并輸出數(shù)據(jù)以備后續(xù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)使用。
[0007] 所述步驟2)中，層速度由迪克斯公式（1)確定：
[0008] V卜剛(1)
[0009] 其中，Vi為第i層的層速度，U i為第i層的均方根速度，U i+1為第i+1層的均方根 速度，Ti為相應(yīng)的第i層的雙程垂直走時，T i+1為相應(yīng)的第i+1層的雙程垂直走時。
[0010] 所述步驟2)中，層厚度由下述公式（2)確定：
[0011] Cli=ViX(Tw-T i)/^ (2)
[0012] 其中，Cli為第i層的層厚度，Vi為第i層的層速度，T i為相應(yīng)的第i層的雙程垂直 走時，Ti+1為相應(yīng)的第i+Ι層的雙程垂直走時。
[0013] 所述步驟3)中，射線位置由斯奈爾定律（3)確定：
[0014] V1/sin a j= V 2/sin β 2 (3)
[0015] 其中，V1為第一層的層速度，a 射線從第一層入射到第二層時的入射角，V 2S 第二層的層速度，02為射線從第一層入射到第二層后的透射角。
[0016] 所述步驟3)中，走時信息由下述公式⑷確定：
[0017] tn= dj (Vn · cos β η) (4)
[0018] 其中，tn為第η層的走時信息，d η為第η層的層厚度，Vn為第η層的層速度，β 第η層的透射角。
[0019] 所述步驟4)中，相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值由下述公式（5)確定：
[0020]
【主權(quán)項】
1. 一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其包括以下步驟： 1) 向計算機(jī)中讀入需要補(bǔ)償?shù)牡卣鹳Y料計算區(qū)域的均方根速度信息、雙程垂直走時信 息和炮檢點(diǎn)分布信息； 2) 根據(jù)均方根速度信息和雙程垂直走時信息，得出包含需要補(bǔ)償?shù)牡卣鹳Y料計算區(qū)域 中每一層的層速度和層厚度信息的均勻水平層狀介質(zhì)模型； 3) 結(jié)合步驟1)中得到的炮檢點(diǎn)分布信息，對步驟2)構(gòu)建的均勻水平層狀介質(zhì)模型，從 炮點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行射線追蹤來獲得射線位置與走時信息； 4) 根據(jù)步驟3)中射線追蹤結(jié)果得到的各反射層的反射角，由幾何擴(kuò)散補(bǔ)償公式確定 出各反射層的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值； 5) 將與檢波點(diǎn)最鄰近的兩條射線計算得到的補(bǔ)償值進(jìn)行線性插值得到檢波點(diǎn)處的補(bǔ) 償值，按照地震數(shù)據(jù)的格式將得到的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值插值到相應(yīng)地震數(shù)據(jù)體的采樣點(diǎn) 上，并輸出數(shù)據(jù)以備后續(xù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)使用。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特征 在于：所述步驟2)中，層速度由迪克斯公式（1)確定：
其中，\為第i層的層速度，Ui為第i層的均方根速度，Ui+1為第i+1層的均方根速度， 凡為相應(yīng)的第i層的雙程垂直走時，Ti+1為相應(yīng)的第i+1層的雙程垂直走時。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特征 在于：所述步驟2)中，層厚度由下述公式（2)確定： di=VtX(11+1-^)/2 (2) 其中，屯為第i層的層厚度，Vi為第i層的層速度，Ti為相應(yīng)的第i層的雙程垂直走時，Ti+1為相應(yīng)的第i+1層的雙程垂直走時。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特征 在于：所述步驟2)中，層厚度由下述公式（2)確定： di=VtX(11+1-^)/2 (2) 其中，屯為第i層的層厚度。
5. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償 方法，其特征在于：所述步驟3)中，射線位置由斯奈爾定律（3)確定： Njsin a := V 2/sin 0 2 (3) 其中，％為第一層的層速度，a:為射線從第一層入射到第二層時的入射角，V2為第二 層的層速度，02為射線從第一層入射到第二層后的透射角。
6. 如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償 方法，其特征在于：所述步驟3)中，走時信息由下述公式（4)確定： tn=dJ(Vn ?cos|3 n) (4) 其中，tn為第n層的走時信息，dn為第n層的層厚度，Vn為第n層的層速度，|3n為第n層的透射角。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特征 在于：所述步驟3)中，走時信息由下述公式（4)確定： tn=dJ(Vn ?cos|3 n) (4) 其中，tn為第n層的走時信息，dn為第n層的層厚度，Vn為第n層的層速度，|3n為第n層的透射角。
8. 如權(quán)利要求1或2或3或4或7所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散 補(bǔ)償方法，其特征在于：所述步驟4)中，相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值由下述公式（5)確定：
其中，￡(私^)為第n層的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值，Vl為第一層的層速度，ai為射線從第 一層入射到第二層時的入射角，x為炮檢距，屯為第i層的層厚度，ai為第i層入射射線的 入射角。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特征 在于：所述步驟4)中，相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值由下述公式（5)確定：
其中，s'；)為第n層的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值，x為炮檢距，屯為第i層的層厚度，ai為第i層入射射線的入射角。
10. 如權(quán)利要求6所述的一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其特 征在于：所述步驟4)中，相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值由下述公式（5)確定：
其中，為第n層的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值，Vl為第一層的層速度，a:為射線從第 一層入射到第二層時的入射角，x為炮檢距，屯為第i層的層厚度，ai為第i層入射射線的 入射角。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于均勻水平層狀介質(zhì)模型的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償方法，其包括以下步驟：1)向計算機(jī)中讀入均方根速度信息、雙程垂直走時信息和炮檢點(diǎn)分布信息；2)根據(jù)均方根速度信息和雙程垂直走時信息，得出包含每一層的層速度和層厚度信息的均勻水平層狀介質(zhì)模型；3)對均勻水平層狀介質(zhì)模型從炮點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行射線追蹤來獲得射線位置與走時信息；4)由幾何擴(kuò)散補(bǔ)償公式確定出各反射層的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值；5)線性插值得到檢波點(diǎn)處的補(bǔ)償值，按照地震數(shù)據(jù)的格式將得到的相對幾何擴(kuò)散補(bǔ)償值插值到相應(yīng)地震數(shù)據(jù)體的采樣點(diǎn)上，并輸出數(shù)據(jù)以備后續(xù)數(shù)據(jù)處理技術(shù)使用。本發(fā)明提高了幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)的準(zhǔn)確度，可以廣泛應(yīng)用于地震數(shù)據(jù)處理中的幾何擴(kuò)散補(bǔ)償技術(shù)。
【IPC分類】G01V1-36
【公開號】CN104777514
【申請?zhí)枴緾N201510181316
【發(fā)明人】劉春成, 陳寶書, 汪小將, 仝中飛, 楊小椿, 葉云飛, 劉明忱
【申請人】中國海洋石油總公司, 中海油研究總院
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年4月16日