地震建模中的淺中深層速度融合方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地震資料處理應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及地震建模中的淺中深層速度融合方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對油氣資源的巨大需求，具有雙復(fù)雜地質(zhì)條件的探區(qū)逐漸 成為油氣勘探的重要領(lǐng)域?；趶?fù)雜地表下的偏移成像技術(shù)作為尋找油氣的重要手段，在 油氣勘探與開發(fā)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。由于起伏地形，近地表速度橫向變化對復(fù)雜地 表成像的影響很大，近地表層析反演獲取的速度模型與利用疊前時(shí)間偏移剖面獲取的中、 深層速度場函數(shù)在近地表層速度信息不一致，如何在考慮構(gòu)造深度和速度橫向變化的前提 下，研究近地表和中深層速度模型融合方法是十分必要的。這將為進(jìn)一步的疊前偏移速度 分析提供統(tǒng)一的淺中深層速度模型，進(jìn)而為保證偏移速度場和起伏地表疊前深度偏移結(jié)果 的準(zhǔn)確性做出努力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于，提供一種高效的地震建模中的淺中深層速度融合方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
[0005] 地震建模中的淺中深層速度融合方法，包括下列步驟：
[0006] 步驟1 :取近地表速度模型；獲取中、深層速度模型；
[0007] 步驟2 :選取適當(dāng)?shù)拇翱冢瑢⑺鼋乇硭俣饶Ｐ秃退鲋?、深層速度模型融合?一個(gè)統(tǒng)一的淺中深層速度模型；
[0008] 融合時(shí)，對于近地表和中、深層速度函數(shù)在深度域上出現(xiàn)重疊區(qū)域時(shí)，通過加權(quán)函 數(shù)合并融合淺中深層速度模型對于兩速度函數(shù)在深度域上出現(xiàn)空缺區(qū)域時(shí)，通過插值補(bǔ) 缺，建立統(tǒng)一的全速度函數(shù)；
[0009] 步驟3 :輸出該統(tǒng)一的淺中深層速度模型。
[0010] 進(jìn)一步，在步驟1中，所述近地表速度模型通過基于初至波的近地表層析反演技 術(shù)獲取。
[0011] 進(jìn)一步，在步驟1中，所述取中、深層速度模型通過基于疊前時(shí)間偏移獲得。
[0012] 進(jìn)一步，所述步驟2的具體步驟包括：
[0013] 第一步：融合數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，主要包括近地表層析速度模型和疊前時(shí)間偏移獲取的中、 深層速度模型d = 0對應(yīng)的物理界面、各道大地坐標(biāo)信息和采樣深度間隔的統(tǒng)一，以及兩個(gè) 速度模型重疊或者缺失的區(qū)域確定。
[0014] 第二步：融合起始和終止界面選取
[0015] 如果地表相對光滑，直接從地表開始進(jìn)行融合計(jì)算；如果地表局部變化劇烈，對劇 烈起伏地表進(jìn)行適度平滑或選取靠近地表的某一平緩界面開始融合計(jì)算；
[0016] 如果地下出現(xiàn)速度隨深度變化較大的強(qiáng)反射面、低速帶底界或者折射面等類似界 面，選取這一界面為融合基準(zhǔn)面，分別向上、向下開窗口進(jìn)行融合計(jì)算。
[0017] 第三步：針對融合計(jì)算的深度區(qū)域，選取適當(dāng)?shù)拇翱诖笮伤俣饶Ｐ拖鄳?yīng)深度 的數(shù)據(jù)分段，窗口大小根據(jù)每道進(jìn)行融合的點(diǎn)數(shù)確定。
[0018] 第四步：首先依據(jù)近地表速度模型修改中、深層速度模型值，計(jì)算每個(gè)窗口下兩組 速度模型數(shù)據(jù)的均值及其均值比；窗口與窗口之間數(shù)據(jù)可以交叉，也可以不交叉。
[0019] 第五步：根據(jù)各窗口下計(jì)算的均值比與1的相對大小關(guān)系，將均值比分為大于1， 小于1和等于1三組數(shù)據(jù)組；
[0020] 選出均值比大于1數(shù)據(jù)組中的最小值和均值比小于1的數(shù)據(jù)組中的中的最大值；
[0021] 將上述最小值和最大值作為修改中、深層速度模型的修改均值比。
[0022] 第六步：按深度采樣點(diǎn)比較每一深度處近地表速度模型值和中、深層速度模型值 的相對大小，根據(jù)大小關(guān)系利用第五步中選擇的修改均值比修改中、深層速度模型值。
[0023] 第七步：將近地表速度模型和修改后的中、深層速度模型通過加權(quán)得到靠近淺層 速度模型的融合速度模型。
[0024] 第八步：依據(jù)中、深層速度模型值修改近地表速度模型值，得到靠近中、深層速度 模型的融合速度模型，具體步驟為：
[0025] 計(jì)算每個(gè)窗口下兩組速度模型數(shù)據(jù)的均值及其均值比；窗口與窗口之間數(shù)據(jù)可以 交叉，也可以不交叉；
[0026] 根據(jù)各窗口下計(jì)算的均值比與1的相對大小關(guān)系，將均值比分為大于1，小于1和 等于1三組數(shù)據(jù)組；
[0027] 選出均值比大于1數(shù)據(jù)組中的最小值和均值比小于1的數(shù)據(jù)組中的中的最大值；
[0028] 將上述最小值和最大值作為修改近地表速度模型的修改均值比；
[0029] 按深度采樣點(diǎn)比較每一深度處近地表速度模型值和中、深層速度模型值的相對大 小，根據(jù)大小關(guān)系利用選擇的修改均值比修改近地表速度模型。
[0030] 第九步：將第七步和第八步得到的兩個(gè)融合速度模型加權(quán)輸出最終的淺中深層融 合速度模型。
[0031] 第十步：將更新后的融合速度模型選擇適當(dāng)?shù)钠交蜃?，進(jìn)行速度模型平滑，輸出 可用于疊前深度偏移的初始全速度模型。
[0032] 進(jìn)一步，第七步所述加權(quán)為反距離加權(quán)或sin函數(shù)加權(quán)。
[0033] 進(jìn)一步，當(dāng)所述第二步存在融合基準(zhǔn)面時(shí)，第七步所述加權(quán)為斜坡加權(quán)。
[0034] 進(jìn)一步，第八步所述修改近地表速度模型值是指：計(jì)算中、深層速度模型值/近地 表速度模型均值比，并利用選擇的修改均值比修改近地表速度模型。
[0035] 進(jìn)一步，第九步所述加權(quán)為反距離加權(quán)或sin函數(shù)加權(quán)。
[0036] 進(jìn)一步，當(dāng)所述第二步存在融合基準(zhǔn)面時(shí)，第九步所述加權(quán)為斜坡加權(quán)。
[0037] 進(jìn)一步，在步驟3中還包括將建立的淺中深層速度模型進(jìn)行平滑的步驟。
[0038] 本發(fā)明淺中深層速度融合方法是一種為復(fù)雜地表偏移成像建立初始全速度模型 的一種有效方法。對于近地表和中、深層速度函數(shù)在深度域上出現(xiàn)重疊區(qū)域時(shí)，通過反距 離、sin和斜坡等加權(quán)函數(shù)合并融合淺中深層速度模型；對于兩速度函數(shù)在深度域上出現(xiàn) 空缺區(qū)域時(shí)，通過插值補(bǔ)缺，建立統(tǒng)一的全速度函數(shù)。
[0039] 本發(fā)明利用基于初至波的近地表層析反演技術(shù)獲取的近地表速度模型，和利用疊 前時(shí)間偏移剖面，結(jié)合速度分析技術(shù)建立的中、深層速度場在近地表某些深度部分會(huì)出現(xiàn) 速度重疊區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，某一道的兩組速度相對大小是變化的。根據(jù)兩組速度模型相 對大小關(guān)系，選取不同的模型修改因子分別修改兩組速度模型，使兩速度模型在重疊區(qū)域 內(nèi)的變化趨勢是類似的，再依據(jù)融合面選取不同的權(quán)值因子，對修改后的兩組速度模型加 權(quán)，輸出最終的統(tǒng)一全速度模型。對融合效果的評(píng)價(jià)有三條標(biāo)準(zhǔn)：（1)融合后的速度模型要 能與融合區(qū)域以外的中、深層速度模型很好地過渡，避免產(chǎn)生偽界面；（2)融合速度模型值 應(yīng)確保處在近地表速度和中、深層速度值所確定的范圍之內(nèi)；（3)融合后的速度模型能盡 量減少偏移迭代次數(shù)。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，本發(fā)明能夠提供統(tǒng)一的淺中深層速度模型，保證了偏 移速度場和起伏地表疊前深度偏移結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0040] 圖1是本發(fā)明地震建模中的淺中深層速度融合方法的流程圖。
[0041] 圖2是具有重疊區(qū)域的近地表和中、深層速度模型對比圖。
[0042] 圖3是采用本發(fā)明方法融合后的全速度模型。
[0043] 圖4是近地表速度模型和中、深層速度模型有空缺區(qū)域。
[0044] 圖5是插值后的全速度模型。
[0045] 圖6是反距離加權(quán)、sin函數(shù)加權(quán)的示意圖。
[0046] 圖7是斜坡加權(quán)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施 例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0048] 實(shí)施例1。如圖1所示，地震建模中的淺中深層速度融合方法，包括下列步驟。
[0049] 第一步：融合數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，主要包括近地表層析速度模型和疊前時(shí)間偏移獲取的中、 深層速度模型在深度軸起始點(diǎn)（Depth = 0)對應(yīng)的物理界面、各道大地坐標(biāo)信息和采樣深 度間隔的統(tǒng)一，以及兩個(gè)速度模型重疊或者缺失的區(qū)域確定。
[0050] 第二步：融合起始和終止界面選取
[0051 ] 如果地表相對光滑，直接從地表開始進(jìn)行融合計(jì)算。
[0052] 如果地表局部變化劇烈，對劇烈起伏地表進(jìn)行適度平滑或選取靠近地表的某一平 緩界面開始融合計(jì)算。
[0053] 如果地下出現(xiàn)速度隨深度變化較大的強(qiáng)反射面、低速帶底界或者折射面等類似界 面，選取這一界面為融合基準(zhǔn)面，分別向上、向下開窗口進(jìn)行融合計(jì)算。圖1中的融合區(qū)域 深度范圍指近地表層析和中、深層速度模型重疊部分的深度范圍，重疊區(qū)域的深度范圍是 我們進(jìn)行融合計(jì)算的范圍。
[0054] 第三步：針對融合計(jì)算的深度區(qū)域，選取適當(dāng)?shù)拇翱诖笮伤俣饶Ｐ拖鄳?yīng)深度 的數(shù)據(jù)分段，窗口大小根據(jù)每道進(jìn)行融合的點(diǎn)數(shù)確定。
[0055] 窗口大小與某一道進(jìn)行融合計(jì)算的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)大小有關(guān)。對于非滑動(dòng)窗口，直接按 照重疊區(qū)域內(nèi)兩組速度值采樣點(diǎn)數(shù)多少進(jìn)行分組：如果采樣點(diǎn)數(shù)大于等于10,則按照每5 個(gè)一組進(jìn)行組內(nèi)均值和均值比的計(jì)算；如果介于3-9之間，則按照每3個(gè)一組進(jìn)行組內(nèi)均值 和均值比的計(jì)算；如果小于3,則直接將這些數(shù)據(jù)分為一組。這樣的分組過程會(huì)導(dǎo)致計(jì)算過 程比較復(fù)雜，而且沒有保證縱向數(shù)據(jù)的連續(xù)性，因而考慮采用滑動(dòng)窗口進(jìn)行分組計(jì)算：如果 采樣點(diǎn)數(shù)> 10,滑動(dòng)窗口大小為5,每計(jì)算一組均值和均值比，窗口向下滑動(dòng)一個(gè)步長，計(jì) 算下一組均值和均值比；如果點(diǎn)數(shù)介于3-9之間，則窗口大小取為3 ;如果< 3,則直接分為 一組。
[0056] 第四步：首先依據(jù)近地表速度模型修改中、深層速度模型值，計(jì)算每個(gè)窗口下兩組 速度模型數(shù)據(jù)的均值及其均值比（近地表速度模型值/中、深層速度模型值）；窗口與窗口 之間數(shù)據(jù)可以交叉，也可以不交叉。
[0057] 第五步：根據(jù)各窗口下計(jì)算的均值比與1的相對大小關(guān)系，將均值比分為大于1， 小于1和等于1三組；選出大于1中的最小值（從大于1方向趨近于1的值），和小于1中 的最大值（從小于1方向趨近于1的值）；將這個(gè)最小值和最大值作為修改中、深層速度模 型的修改均值比。
[0058] 第六步：按深度采樣點(diǎn)比較每一深度處近地表速度模型值和中、深