表層模型對(duì)地震數(shù)據(jù)影響的低頻與高頻成分的分解方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地震勘探資料數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，具體涉及一種表層模型對(duì)地震數(shù)據(jù)影響 的低頻與高頻成分的分解方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 受現(xiàn)有速度建模技術(shù)的局限，起伏地表偏移還需要對(duì)地震數(shù)據(jù)應(yīng)用靜校正方法， 消除表層模型影響的高頻部分。表層模型影響的低頻部分仍保留在數(shù)據(jù)中，由速度建模和 偏移解決。相應(yīng)地，在對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行表層模型影響的高頻部分校正后，僅消除了表層模型 橫向快速變化部分的影響，表層模型影響的低頻成分還在。表層模型影響的高頻成分包含 高頻時(shí)間校正量與高程改變量2部分，對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行表層模型影響的高頻成分校正包含 了對(duì)地震數(shù)據(jù)的靜校正時(shí)移和對(duì)炮點(diǎn)、接收點(diǎn)高程的改變。改變后的炮點(diǎn)和接收點(diǎn)高程所 在位置常被稱為平滑基準(zhǔn)面。
[0003] 當(dāng)前進(jìn)行表層模型影響低頻與高頻成分的分解有2條路線。一是先計(jì)算平滑基準(zhǔn) 面再計(jì)算高頻時(shí)間校正量與高程改變量，即先對(duì)地表高程進(jìn)行平滑得到一個(gè)平滑基準(zhǔn)面， 把地震數(shù)據(jù)校正到平滑基準(zhǔn)面所需要的靜校正量歸入高頻成分，其余歸入低頻成分；二是 先計(jì)算高頻時(shí)間校正量再計(jì)算平滑基準(zhǔn)面與高程改變量，即先按一定的原則從靜校正量中 分解出高頻時(shí)間校正量，再利用時(shí)間校正量的低頻成分反推出平滑基準(zhǔn)面。這2條路線計(jì) 算的時(shí)間校正量和高程改變量都不僅僅是對(duì)表層模型橫向快速變化部分的反映，包含了對(duì) 表層模型低速帶低頻成分的剝離與填充。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種表層模型對(duì)地震數(shù) 據(jù)影響的低頻與高頻成分的分解方法，根據(jù)實(shí)際表層模型參數(shù)和給定的平滑范圍參數(shù)，計(jì) 算表層模型的低頻成分，進(jìn)而計(jì)算表層模型影響的高頻成分即高頻時(shí)間校正量和高程改變 量。該高頻成分代表表層模型影響中橫向快速變化的部分，可用于在起伏地表偏移中對(duì)表 層模型影響中橫向快速變化且偏移、建模技術(shù)無法正確處理部分的校正。對(duì)地震數(shù)據(jù)應(yīng)用 該高頻時(shí)間校正量和高程改變量后，不改變表層模型低頻成分對(duì)地震數(shù)據(jù)的影響。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種表層模型對(duì)地震數(shù)據(jù)影響的低頻與高頻成分的分解方法，包括：
[0007] (1)輸入表層模型數(shù)據(jù)、平滑范圍和工區(qū)替換速度參數(shù)vR ;
[0008] (2)計(jì)算表層模型低頻成分的頂界高程，即平滑基準(zhǔn)面高程；
[0009] (3)計(jì)算表層模型低頻成分的底界高程；
[0010] (4)計(jì)算表層模型低頻成分的平均速度；
[0011] (5)計(jì)算表層模型影響的高頻成分，即時(shí)間校正量和高程改變量；
[0012] (6)重復(fù)步驟（2)到（5)完成所有測(cè)點(diǎn)的計(jì)算，然后輸出所述低頻成分的頂界高 程、底界高程、平均速度、表層模型影響的高頻成分的時(shí)間校正量和高程改變量。
[0013] 所述步驟（1)中，所述表層模型數(shù)據(jù)包括測(cè)點(diǎn)平面坐標(biāo)、頂界高程、底界高程、平 均速度；所述平滑范圍是計(jì)算表層模型低頻成分的平滑范圍；
[0014] 實(shí)際表層模型由頂界高程、底界高程和平均速度3個(gè)參數(shù)描述，頂界高程即測(cè)點(diǎn) 高程，平均速度是頂界與底界之間介質(zhì)的平均速度；表層模型低頻成分同樣由頂界高程、底 界高程和平均速度3個(gè)參數(shù)描述；
[0015] 設(shè)平面位置X測(cè)點(diǎn)處實(shí)際表層模型的頂界高程、底界高程、平均速度分別為es(x)、 eb(x)、V(X)，要計(jì)算的表層模型低頻成分的頂界高程、底界高程、平均速度分別用Es(X)、 Eb (X)、V (X)表示；
[0016] 給定的平滑范圍是一個(gè)二維窗口，當(dāng)?shù)卣鹂碧绞且粭l二維測(cè)線時(shí)平滑范圍退化為 一維窗口，；
[0017] 相對(duì)于待計(jì)算測(cè)點(diǎn)，平滑范圍包含待計(jì)算測(cè)點(diǎn)，并隨著待計(jì)算測(cè)點(diǎn)位置的變化平 移。
[0018] 所述步驟（2)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0019] 表層模型低頻成分的頂界高程Es(X)是給定平滑范圍內(nèi)實(shí)際表層模型靜校正量在 給定平滑范圍內(nèi)的加權(quán)平均值所對(duì)應(yīng)的表層模型的頂界高程，即相對(duì)于X點(diǎn)的平滑范圍內(nèi) 測(cè)點(diǎn)實(shí)際表層模型頂界高程的加權(quán)平均值： 「00201
(3)
[0021] 式中A(X)是落入相對(duì)于X點(diǎn)的平滑范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)的集合，w( Il-X)是加權(quán)系數(shù)。
[0022] 所述步驟（3)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0023] 表層模型低頻成分的底界高程Eb(X)是給定平滑范圍內(nèi)實(shí)際表層模型靜校正量在 給定平滑范圍內(nèi)的加權(quán)平均值所對(duì)應(yīng)的表層模型的底界高程，即相對(duì)于X點(diǎn)的平滑范圍內(nèi) 測(cè)點(diǎn)實(shí)際表層模型底界高程的加權(quán)平均值：
[0024]
(4)
[0025] 式中A(X)是落入相對(duì)于X點(diǎn)的平滑范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)的集合，w( η-X)是加權(quán)系數(shù)。
[0026] 所述步驟（4)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0027] 表層模型低頻成分的平均速度V(X)是給定平滑范圍內(nèi)實(shí)際表層模型靜校正量在 給定平滑范圍內(nèi)的加權(quán)平均值所對(duì)應(yīng)的表層模型的速度，即以相對(duì)于X點(diǎn)的平滑范圍內(nèi)測(cè) 點(diǎn)實(shí)際表層模型的平均速度：
[0028]
(5)
[0029] 式中h(x) = es(X)-eb(X)是實(shí)際表層模型的厚度，A(X)是落入相對(duì)于X點(diǎn)的平滑 范圍內(nèi)的測(cè)點(diǎn)的集合，W(Il-X)是加權(quán)系數(shù)。
[0030] 所述加權(quán)系數(shù)w( η-X)是一個(gè)常數(shù)或者是跟η與X的相對(duì)關(guān)系有關(guān)的函數(shù)；
[0031] 當(dāng)w( η-x)是跟η與x的相對(duì)關(guān)系有關(guān)的函數(shù)時(shí)，w( η-x)是隨η與x之間的 距離增大而減小的函數(shù)，且w( η-X)大于等于0。
[0032] 所述步驟（5)是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0033] 表層模型影響的高頻成分是實(shí)際表層模型影響與表層模型低頻成分影響的差異 在時(shí)間校正量與高程改變量上的體現(xiàn)；表層模型影響高頻成分中的時(shí)間校正量是實(shí)際表層 模型靜校正量與表層模型低頻成分靜校正量的差：
[0034] Δ t (X) = - (es (X) -eb (X)) /V (X) + (Es (X) -Eb (X)) /V (X) + (Eb (X) _eb (X)) /vR (6)
[0035] 表層模型影響的高頻成分中的高程改變量是表層模型低頻成分頂高程與實(shí)際表 層模型頂高程之差：
[0036] Δ z (X) = Es (X) _es (X) (7)。
[0037] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0038] 該發(fā)明應(yīng)用于3D實(shí)際資料，實(shí)現(xiàn)了表層模型影響的低頻與高頻成分的分解，獲得 了表層模型的低頻成分和表層模型影響的高頻成分。表層模型影響的高頻成分反映了表層 模型橫向快速變化部分對(duì)地震數(shù)據(jù)的影響，對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行這種表層模型影響高頻成分的 校正，不改變表層模型低頻成分對(duì)數(shù)據(jù)的影響。
[0039] 該發(fā)明為起伏地表偏移成像過程中更合理地計(jì)算和應(yīng)用表層模型影響的高頻成 分打下了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0040] 圖1是工區(qū)實(shí)際表層模型頂界高程（單位米）。
[0041] 圖2是工區(qū)實(shí)際表層模型底界高程（單位米）。
[0042] 圖3是工區(qū)實(shí)際表層模型厚度（單位米）。
[0043] 圖4是工區(qū)實(shí)際表層模型平均速度（單位米/秒）。
[0044] 圖5是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的頂界高程（單位米）。
[0045] 圖6是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的底界高程（單位米）。
[0046] 圖7是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的厚度（單位米）。
[0047] 圖8是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的平均速度（單位米/秒）。
[0048] 圖9是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的時(shí)間校正量（單位毫秒）。
[0049] 圖10是實(shí)施例1獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的高程改變量（單位米）。
[0050] 圖11是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的頂界高程（單位米）。
[0051] 圖12是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的底界高程（單位米）。
[0052] 圖13是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的厚度（單位米）。
[0053] 圖14是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的平均速度（單位米/秒）。
[0054] 圖15是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的時(shí)間校正量（單位毫 秒）。
[0055] 圖16是實(shí)施例2獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的高程改變量（單位米）。
[0056] 圖17是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的頂界高程（單位米）。
[0057] 圖18是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的底界高程（單位米）。
[0058] 圖19是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的厚度（單位米）。
[0059] 圖20是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型低頻成分的平均速度（單位米/秒）。
[0060] 圖21是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的時(shí)間校正量（單位毫 秒）。
[0061] 圖22是實(shí)施例3獲得的工區(qū)表層模型影響的高頻成分的高程改變量（單位米）。
[0062] 圖23是本發(fā)明方法的步驟框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]