一种恢复油气储层地震反射特征的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及属于石油勘探地震数据处理领域，具体而言，涉及一种恢复油气储层 地震反射特征的方法。
【背景技术】
[0002] 地震勘探是一种利用人工地震技术探测地下构造的勘探方法。它按照一定的方式 在地表附近激发地震波，产生称之为地震子波的振动信号，地震子波由震源开始向地下传 播，遇到地质界面之后，在界面处发生透射和反射，透射的地震子波继续向下传播，而反射 子波在界面位置向上传播，其强度和极性依赖于界面反射系数的大小和符号。来自不同深 度界面的地震子波以不同的时间到达地表，通过布设在地表的一种称之为检波器的接收装 置，接收来自不同深度地质界面的反射波，接收到的数字信号称为地震记录。
[0003] 叠前地震记录的反射特征包含有油气储层的岩性、物性和含流体性质的信息，基 于叠前地震记录的反射特征对油气储层进行预测和描述是地震勘探储层预测的重要研究 内容和技术手段。但是，上述方法假设地下为弹性介质，而实际地层多为粘弹性介质，技术 方法与应用对象之间的矛盾降低了地震勘探储层预测的精度。
[0004] 与弹性介质相比，地震波在粘弹性介质中传播时产生吸收和频散效应，消除了 地震波能量、降低了地震波频率、畸变了地震波形态。因此，在储层预测之前需要对粘 弹性吸收进行补偿和校正，此类方法在工业界称之为反Q滤波技术。Bickel (1985)、 Gelius (1987)、Varela (1993)、Hargreves (1994)、SaatciIar (1996)分别完成了不同形式的 反Q滤波方法。Wang (2002)提出了一种基于波场向下延拓理论的反Q滤波方法，并于2006 年将其推广到了 Q随深度连续变化的情况。李国发等（2005)提出了在偏移过程中补偿补 偿地震波粘弹性效应的方法，杨午阳在考虑透射损失的情况下利用频率-空间域粘弹性波 动方程偏移补偿地层吸收效应。
[0005] 尽管反Q滤波技术的理论比较成熟，但反Q滤波技术做为地震波传播的逆过程，其 稳定性和抗噪性一直困扰着该技术在实际地震资料处理中的应用。补偿高频信号的同时， 高频噪声也被相应放大，由于高频噪声的能量远远大于高频信号的能量，反Q滤波之后，不 可避免地降低了地震记录的信噪比。实际应用中一般采用设置最大补偿频率或最大补偿分 贝数的方法抑制高频能量的放大，以保持应用效果的稳定性和抗噪性，但这种以牺牲精度 为代价的折衷方案严重影响了地震波吸收的补偿效果。
[0006] 鉴于上述现有的消除粘弹性吸收效应方法在地震数据处理中存在的问题和缺陷， 本发明人依靠多年的工作经验和丰富的专业知识最终研发了一种恢复油气储层地震反射 特征的方法，以消除现有技术中存在的缺陷。
[0007] 针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0008] 为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种恢复油气储层地震反射 特征的方法，补偿粘弹性吸收对地震记录反射特征的影响，恢复油气储层的在叠前地震记 录上的反射特征，提高地震勘探进行油气预测的精度。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
[0010] -种恢复油气储层地震反射特征的方法，包括如下步骤：
[0011] ⑴读取共反射点（CRP)道集中某一地震道数据X1 (t)，i = 1，2··· n，其中，η为地 震道数；
[0012] (2)给定时窗长度，以一定的滑动步长逐级向下开取时窗，提取时窗内地震数据 y](t)，求取时窗的中点t,，j = 1，2···πι，πι为时窗的总个数，t,相当于零炮检距地震道在该 反射点的旅行时；
[0013] (3)对时窗内的地震数据y](t)做傅里叶变换，得到频率域的地震数据Υ,(ω):
[0014] Yj(?)= / Yj(t)e lutdt
[0015] (4)由地震道^⑴对应的偏移距Cl1以及时窗中点t ,，利用射线追踪求取该反射 点所在地震道与零炮检距地震道对应反射点的旅行时差，再计算出每个频率对应的振幅补 偿项Λ ( ω )和频散校正项β ( ω );
[0016] (5)在频率域分别乘以振幅补偿项和相位校正项进行与炮检距有关吸收衰减补 偿，公式
[0017]
[0018] (6)对频率域数据? (?)做傅里叶逆变换，即可得做完与炮检距有关补偿的时间 域数据^卜），具体做法如下：
[0019]
[0020] ⑵输出时间域地震数据^⑴
[0021] (8)按照上述步骤补偿下一个时窗内的地震数据，直到最后一个时窗；
[0022] (9)按照上述步骤，做其它地震道的与炮检距有关的吸收补偿。
[0023] 作为优选，其中步骤（4)中的振幅补偿项Λ (ω)和频散校正项β (ω)通过如下 步骤获得：
[0024] (4. 1)各个反射界面的深度hk，各个地层的速度为Vk，品质因子为Qk，k = 1，2,… N，N为反射界面的层数；
[0025] (4. 2)给定初始入射角Θ，以及迭代的精度e，利用斯奈尔定律计算出其它反射界 面的入射角，表达式如下：
[0026]
[0027] (4. 3)利用（4. 2)求得的入射角以及各界面对应的深度可以确定一条传播路径， 其分解产★取卡·Α?抑B亩U，其中d，』可以表示为，
[0028]
[0029] (4. 4)利用d'占d i做差，之后取绝对值，如值小于精度e，则修改初始入射角Θ， 并重复上面三步，知道满足结果为止；
[0030] (4. 5)求出反射点所在地震道与零炮检距地震道对应反射点的旅行时差At^co) 以及时差与Q值比值的累积量为A t]_Q(co)，具体表达式如下：
[0031]
[0032] L=X 心k" kf.} k /
[0033] 其中，ω。为参考角频率，v k(co。）为参考角频率对应的速度，Vk(co)为各个频率对 应的速度，Tk为每个层对应的反射时间；
[0034] (4. 6)求取每个频率对应的振幅补偿项Λ ( ω )和频散校正项β ( ω )，具体表达式 如下：
[0035] 振幅补偿项为：
[0036]
[0037]
[0038]
[0039] 作为优选，所述方法在Futterman模型中实现。
[0040] 作为优选，所述Futterman模型通过如下步骤确定：
[0041] (1)给定主频为50ΗΖ的雷克子波w (t)，合成地震记录采样率为Ims ;
[0042] (2)由炮检距与地层界面深度h求出入射角Θ i = 1，2…n，其中η为合成CRP道 集的总道数，入射角S1的表达式如下：
[0043]
[0044] (3)由近似的Zoeppritz方程，计算各个反射点的反射系数r( Θ J，其表达式如 下：
[0045] r ( Θ J = A+Bsin2 Θ fCsin2 Θ Jan2 Θ p
[0046] 其中，
[0047
[0048
[0049
[0050] (4)将地震子波做傅里叶变换得频率域W ( ω )，
[0051] ψ(ω) = / w(t)e ltJtdt
[0052] (5)在频率域加入与炮检距有关的地层吸收衰减项
[0053]
[0054] (6)将#(气)做反变换，得衰减之后的子波，
[0055]
[0056] (7)衰减之后的地震子波与反射系数褶积生成合成记录X (t)，
[0057] X (t) = w'（t) *r ⑴。
[0058] -种恢复油气储层地震反射特征的方法，包括：获取预设时窗内的频率域的地震 数据Υ,(ω)，其中，所述频率域的地震数据Υ,(ω)为具有共反射点的道集中任意地震道 的地震数据的频率域数据，j = 1，2……m，m为所述预设时窗的总个数；根据振幅补偿项 Λ (ω)和频散校正项Λ (ω)对所述频率域的地震数据Υ,(ω)进行与炮检距有关的吸收 衰减补偿，得到补偿后的地震数据以及对补偿后的地震数据进行傅里叶逆变 换，得到与炮检距有关补偿的时间域数据A
[0059] 进一步地，获取频率域的地震数据Υ,(ω)包括：获取所述预设时窗内的地震数据 y](t);对所述预设时窗内的地震数据 7](〇进行傅里叶变换，得到所述频率域的地震数据 Yj(W)0
[0060] 进一步地，根据振幅补偿项λ (ω)和频散校正项β (ω)对所述频率域的地震数 据Υ, ( ω )进行与炮检距有关的吸收衰减补偿，得到补偿后的地震数据F；(~）包括：获取各 个地层的速度vdP入射角Θ，k = 1，2……N，N反射界面的层数；根据所述各个地层的速度 Vk和所述入射角Θ计算所述共反射点所在地震道与零炮检距地震道对应所述共反射点的 旅行时差以及所述旅行时差与品质因子4比值的累积量；根据所述旅行时差和所述品质因 子Qk比值的累积量计算所述补偿后的地震数据5 (0) n
[0061] 进一步地，在根据所述各个地层的速度vk和所述入射角Θ计算所述共反射点所 在地震道与零炮检距地震道对应所述共反射点的旅行时差以及所述旅行时差与品质因子 Qk比值的累积量之前，所述方法还包括：根据初始入射角和迭代精度e，利用斯奈尔定律计 算出反射界面的入射角；根据计算得到的入射角和各