一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法
【专利摘要】本发明涉及一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法，包括：选择目标区的地震数据；获得优化后的振幅补偿增益限；利用优化后的振幅补偿增益限对目标区的地震数据进行反Q滤波振幅补偿，获得优化后的层Q体；利用优化后的振幅补偿增益限、优化后的层Q体对目标区地震数据进行反Q滤波振幅补偿；利用目标区的层Q体和层速度体对目标区地震数据进行反Q滤波相位补偿；利用优化后的振幅补偿增益限和优化后的层Q体对零井源距垂直地震剖面数据反Q滤波振幅补偿；对反Q滤波振幅补偿后的VSP资料进行波场分离，并获得下行直达波的总能量；对下行直达波总能量进行反演得到振幅恢复因子；利用振幅恢复因子对反Q滤波振幅相位补偿后的目标区进行振幅恢复。
【专利说明】一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地震勘探数据处理【技术领域】，特别涉及一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法。
【背景技术】
[0002]地震波的能量损失包括有透射能量损失、球面扩散能量损失、以及与地层品质因子Q吸收衰减有关的能量损失。其中，透射能量损失和球面扩散能量损失与频率无关。Q吸收衰减造成的能量损失与频率成正比，且高频的能量损失比低频更严重。随着对地震勘探精度要求的逐步提升，地震波保持振幅和高分辨率处理的需求越来越迫切。
[0003]在提高分辨率方法方面，主要是利用零井源距垂直地震剖面数据提取的层Q对地面地震资料进行反Q滤波。利用地层的真实Q值对地震信号进行反Q滤波可加强地震波的高频信息，拓宽有效频带，消除子波时变，理论上可以提高地震剖面分辨率。
[0004]但由于反Q滤波振幅补偿地震信号的信噪比和硬件的截断误差影响，会造成很强的不稳定性，为控制反Q滤波的稳定性，学者研宄了增益控制的反Q滤波补偿函数，我们称反Q滤波振幅补偿函数的最大值为增益限。在一定的增益限约束的前提下，增益控制的反Q滤波只能恢复一部分由于Q吸收衰减造成能量损失。这就造成在一定的增益限约束情况下，即使滤波振幅补偿所用的Q值是地层的真实Q值，反Q滤波也不一定就能提高地震资料的分辨率。
[0005]地震信号的振幅恢复方面，主要是利用零井源距垂直地震剖面数据的下行初至波，统计其全频带的能量，然后进行与时间有关的指数拟合，从而得到振幅恢复因子，并用于地面地震资料真振幅恢复。这种振幅恢复因子，其实是透射能量损失，球面扩散能量损失，以及与地层品质因子Q吸收衰减有关的能量损失一种综合效应。
[0006]当我们已对地震波进行了反Q滤波振幅补偿，若用零井源距垂直地震剖面数据全频信号反演的振幅恢复因子，对经过反Q滤波振幅补偿后的地震资料进行振幅恢复，势必会造成能量补偿过度，达不到地震资料保幅处理的目的。
【发明内容】
[0007]为克服因能量补偿过度达不到地震资料保幅处理的目的，本发明提出一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法。
[0008]为实现上述目的，本发明提供了一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法，该方法包括:
[0009]获得目标区的地震数据，从目标区的地震数据中选取目标区的代表数据；
[0010]根据所述目标区的地震数据获取目标区的层速度体；
[0011]根据所述目标区的层速度体，利用垂直地震剖面层速度值和层Q值之间的关系函数，获得目标区的层Q体；
[0012]在不同的振幅补偿增益限下，利用目标区的层速度体和目标区的层Q体对所述目标区的代表数据进行第一次反Q滤波振幅补偿获得优化后的振幅补偿增益限；
[0013]对所述目标区的层Q体进行比例调整，并利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述目标区的层速度体以及调整后的层Q体对所述目标区的代表数据进行第二次反Q滤波振幅补偿获得优化后的层Q体；
[0014]利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述优化后的层Q体以及所述目标区的层速度体对所述目标区的地震数据/所述目标区的代表数据进行反Q滤波振幅补偿，获得目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据；
[0015]利用所述目标区的层Q体和所述目标区的层速度体对目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据进行反Q滤波相位补偿，获得目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据；
[0016]利用所述优化后的振幅补偿增益限和优化后的层Q体对零偏移距垂直地震剖面资料进行反Q滤波振幅补偿；
[0017]对反Q滤波振幅补偿后的零偏移距垂直地震剖面资料进行波场分离得到下行直达波，利用下行直达波获得下行直达波的总能量；
[0018]根据所述下行直达波的总能量得到振幅恢复因子；
[0019]利用振幅恢复因子对目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据进行振幅恢复。
[0020]优选地，所述关系函数的获取步骤包括:
[0021]利用零偏移距垂直地震剖面资料反演变换，获得垂直地震剖面层速度值和层Q值；
[0022]以垂直地震剖面层速度值为自变量、层Q值为应变量，利用最小二乘法拟合出垂直地震剖面层速度值和层Q值之间的关系函数。
[0023]优选地，所述目标区的地震数据通过对目标区的地面地震数据噪音压制获得。
[0024]优选地，所述目标区的层速度体的获取方法为:
[0025]利用CMP道集对所述目标区的地震数据进行速度谱分析，获得目标区的层速度体。
[0026]优选地，所述目标区的代表数据的获取方法为:
[0027]从所述目标区的地震数据中选择代表目标区不同信噪比的多个单炮数据或共中心点道集数据。
[0028]优选地，所述优化后的振幅补偿增益限的获取方法包括:
[0029]设置一时窗；
[0030]对时窗内第一次反Q滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱；
[0031]利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率;
[0032]对比反Q滤波振幅补偿前后地震信号的分辨率；如果按照一振幅补偿增益限进行反Q滤波振幅补偿后的信号分辨率不小于反Q滤波振幅补偿之前的信号分辨率，该振幅补偿增益限即可作为优化后的振幅补偿增益限。
[0033]优选地，所述优化后的层Q体的获取方法包括:
[0034]设置一时窗；
[0035]对时窗内第二次反Q滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱；
[0036]利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率;
[0037]将时窗内分辨率最高时对应的层Q体作为优化后的层Q体。
[0038]上述技术方案具有如下有益效果:反Q滤波振幅补偿后的地震记录具有较高的分辨率和信噪比，可以较好的消除由于频散造成的相位畸变，最终获得高分辨率的相对保持振幅的地震记录。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本发明提出一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法流程图；
[0041 ]图2为本实施例的井旁原始单炮数据示意图；
[0042]图3为本实施例利用本技术方案处理后的图2的原始单炮数据的示意图。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]本发明提出一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法，如图1所示。该方法包括:
[0045]步骤101):获得目标区的地震数据，从目标区的地震数据中选取目标区的代表数据；
[0046]步骤102):根据所述目标区的地震数据获取目标区的层速度体；
[0047]步骤103):根据所述目标区的层速度体，利用垂直地震剖面层速度值和层Q值之间的关系函数，获得目标区的层Q体；
[0048]步骤104):在不同的振幅补偿增益限下，利用目标区的层速度体和目标区的层Q体对所述目标区的代表数据进行第一次反Q滤波振幅补偿获得优化后的振幅补偿增益限；
[0049]步骤105):对所述目标区的层Q体进行比例调整，并利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述目标区的层速度体以及调整后的层Q体对所述目标区的代表数据进行第二次反Q滤波振幅补偿获得优化后的层Q体；
[0050]步骤106):利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述优化后的层Q体以及所述目标区的层速度体对所述目标区的地震数据/所述目标区的代表数据进行反Q滤波振幅补偿，获得目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据；
[0051]步骤107):利用所述目标区的层Q体和所述目标区的层速度体对目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据进行反Q滤波相位补偿，获得目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据；
[0052]步骤108):利用所述优化后的振幅补偿增益限和优化后的层Q体对零偏移距垂直地震剖面资料进行反Q滤波振幅补偿；
[0053]步骤109):对反Q滤波振幅补偿后的零偏移距垂直地震剖面资料进行波场分离得到下行直达波，利用下行直达波获得下行直达波的总能量；
[0054]步骤110):根据所述下行直达波的总能量得到振幅恢复因子；
[0055]步骤111):利用振幅恢复因子对目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据进行振幅恢复。
[0056]优选地，所述关系函数的获取步骤包括:
[0057]利用零偏移距垂直地震剖面资料反演变换，获得垂直地震剖面层速度值和层Q值；
[0058]以垂直地震剖面层速度值为自变量、层Q值为应变量，利用最小二乘法拟合出垂直地震剖面层速度值和层Q值之间的关系函数。
[0059]优选地，所述目标区的地震数据通过对目标区的地面地震数据噪音压制获得。
[0060]优选地，所述目标区的层速度体的获取方法为:
[0061]利用CMP道集对所述目标区的地震数据进行速度谱分析，获得目标区的层速度体。
[0062]优选地，所述目标区的代表数据的获取方法为:
[0063]从所述目标区的地震数据中选择代表目标区不同信噪比的多个单炮数据或共中心点道集数据。
[0064]优选地，所述优化后的振幅补偿增益限的获取方法包括:
[0065]设置一时窗；
[0066]对时窗内第一次反Q滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱；
[0067]利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率;
[0068]对比反Q滤波振幅补偿前后地震信号的分辨率；如果按照一振幅补偿增益限进行反Q滤波振幅补偿后的信号分辨率不小于反Q滤波振幅补偿之前的信号分辨率，该振幅补偿增益限即可作为优化后的振幅补偿增益限。
[0069]优选地，所述优化后的层Q体的获取方法包括:
[0070]设置一时窗；
[0071]对时窗内第二次反Q滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱；
[0072]利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率;
[0073]将时窗内分辨率最高时对应的层Q体作为优化后的层Q体。
[0074]基于上述技术方案应用于某口井，来验证本技术方案的优势所在。实施例流程包括:
[0075]步骤I):利用某口井的零井源距垂直地震剖面数据反演VSP层速度值和稳定的层Q值；
[0076]步骤2):将步骤I)中VSP层速度值设为自变量，层Q值设为应变量，并利用最小二乘法拟合VSP层速度值与层Q值之间的关系函数；
[0077]步骤3):对井旁的地面地震数据进行噪音压制，获得目标区的地震数据，并利用CMP (共中心点)道集对目标区的地震数据进行速度谱分析，从而得到层速度体；
[0078]步骤4):将步骤2)拟合出的关系函数中的VSP层速度值，替换为通过步骤3)获得的层速度体，通过关系函数构建层Q体；
[0079]步骤5):在目标区的地震数据中，选择能代表该工区不同信噪比的多个单炮数据或共CMP道集数据，该数据称为目标区的代表数据；
[0080]步骤6):设置不同的振幅补偿增益限。在不同的振幅补偿增益限下，利用步骤4)构建的层Q体和步骤3)获得的层速度体，对步骤5)获得的目标区的代表数据进行反Q滤波振幅补偿；
[0081]步骤7):选择一个时窗(时窗长度不超过100毫秒，且包含主要目的层)，对该时窗内的步骤6获得的反Q滤波振幅补偿后的数据进行傅里叶变换得到振幅谱。然后利用该振幅谱计算地震信号的分辨率。对比反Q滤波振幅补偿前后信号的分辨率；如果按一振幅补偿增益限进行反Q滤波振幅补偿后的分辨率不小于反Q滤波振幅补偿之前的分辨率，此时的增益限即为优化后的振幅补偿增益限；
[0082]步骤8):对步骤4)构建的层Q体乘以不同的比例系数k(k彡1)，得到不同的Q体，并利用步骤7)优化后的振幅补偿增益限和步骤3)获得的层速度体，对步骤5)获得的目标区的代表数据进行反Q滤波振幅补偿；
[0083]步骤9):对反Q滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到振幅谱；并利用该振幅谱，计算地震信号的分辨率；当分辨率在步骤7)所确定的时窗内最高时对应的层Q体，即为优化后的层Q体。
[0084]步骤10):利用步骤7)优化后的振幅补偿增益限和步骤9)优化后的层Q体，以及步骤3)获得的层速度体，对目标区的地震数据或目标区的代表数据进行反Q滤波振幅补偿获得目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据；
[0085]步骤11):利用步骤4)构建的层Q体和步骤3)获得的层速度体，对步骤10)得到的获得目标区的反Q滤波振幅补偿地震数据进行反Q滤波相位补偿，获得目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据。
[0086]步骤12):利用步骤7)优化后的振幅补偿增益限和步骤9)优化后的层Q体，对零井源距垂直地震剖面数据进行反Q滤波振幅补偿；
[0087]步骤13):对经步骤12)获得的反Q滤波振幅补偿后的零偏移距垂直地震剖面资料进行波场分离得到下行直达波，计算下行直达波的总能量，根据球面扩散函数，利用下行直达波的总能量得到振幅恢复因子；
[0088]球面扩散函数可以表示为:A = A0t-a
[0089]式中，A为时间t处下行直达波的总能量，Atl为激发子波的总能量，t为传播时间，a为振幅恢复因子。
[0090]步骤14):利用步骤13)得到的振幅恢复因子，按球面扩散补偿函数，对步骤11获得的目标区的反Q滤波振幅相位补偿地震数据进行振幅恢复。
[0091]球面扩散补偿函数可以表示为:Y =
[0092]上式中，Y表示振幅恢复值，t为传播时间。
[0093]如图2所示，为本实施例的井旁原始单炮数据示意图。从图2可以看到，随着时间的增大，地震记录的振幅逐渐衰减，主频逐渐降低。如图3所示，为利用本技术方案处理后的图2的原始单炮数据的示意图。由图3可以看出，随着时间的增大，地震记录的振幅和主频都得到逐渐恢复。
[0094]以上所述的【具体实施方式】，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的【具体实施方式】而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种井控保幅高分辨率地震资料处理方法，其特征在于，该方法包括: 获得目标区的地震数据，从目标区的地震数据中选取目标区的代表数据； 根据所述目标区的地震数据获取目标区的层速度体； 根据所述目标区的层速度体，利用目标区的垂直地震剖面数据获得的层速度值和层0值之间的关系函数，获得目标区的层0体； 在不同的振幅补偿增益限下，利用目标区的层速度体和目标区的层0体对所述目标区的代表数据进行第一次反0滤波振幅补偿获得优化后的振幅补偿增益限； 对所述目标区的层0体进行比例调整，并利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述目标区的层速度体以及调整后的层0体对所述目标区的代表数据进行第二次反0滤波振幅补偿获得优化后的层0体； 利用所述优化后的振幅补偿增益限、所述优化后的层0体以及所述目标区的层速度体对所述目标区的地震数据/所述目标区的代表数据进行反0滤波振幅补偿，获得目标区的反0滤波振幅补偿地震数据； 利用所述目标区的层0体和所述目标区的层速度体对目标区的反0滤波振幅补偿地震数据进行反0滤波相位补偿，获得目标区的反0滤波振幅相位补偿地震数据； 利用所述优化后的振幅补偿增益限和优化后的层0体对零偏移距垂直地震剖面资料进行反0滤波振幅补偿； 对反0滤波振幅补偿后的零偏移距垂直地震剖面资料进行波场分离得到下行直达波，利用下行直达波获得下行直达波的总能量； 根据所述下行直达波的总能量得到振幅恢复因子； 利用振幅恢复因子对目标区的反0滤波振幅相位补偿地震数据进行振幅恢复。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述关系函数的获取步骤包括: 利用零偏移距垂直地震剖面资料反演变换，获得垂直地震剖面层速度值和层0值；以垂直地震剖面层速度值为自变量、层0值为应变量，利用最小二乘法拟合出垂直地震剖面层速度值和层0值之间的关系函数。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标区的地震数据通过对目标区的地面地震数据噪音压制获得。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标区的层速度体的获取方法为: 利用01？道集对所述目标区的地震数据进行速度谱分析，获得目标区的层速度体。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标区的代表数据的获取方法为: 从所述目标区的地震数据中选择代表目标区不同信噪比的多个单炮数据或共中心点道集数据。
6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述优化后的振幅补偿增益限的获取方法包括: 设置一时窗；对时窗内第一次反0滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱；利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率；对比反0滤波振幅补偿前后地震信号的分辨率；如果按照一振幅补偿增益限进行反0滤波振幅补偿后的信号分辨率不小于反0滤波振幅补偿之前的信号分辨率，该振幅补偿增益限即可作为优化后的振幅补偿增益限。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述优化后的层0体的获取方法包括: 设置一时窗； 对时窗内第二次反0滤波振幅补偿之后的数据进行傅里叶变换得到地震数据振幅谱； 利用地震数据的振幅谱，按照地震子波分辨率的计算公式，得到地震信号的分辨率； 将时窗内分辨率最高时对应的层0体作为优化后的层0体。
【文档编号】G01V1/50GK104502977SQ201410806299
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月22日 优先权日:2014年12月22日
【发明者】张固澜, 王熙明, 李彦鹏, 张彦斌, 容娇君 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司