[發明專利]一種利用地表一致性統計頻譜分析技術處理海量地震數據的方法

有效

• 申請號: 200910081439.0
• 申請日: 2009-04-03
• 公開（公告）號: CN101852864A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 蔡希玲;唐東磊;李虹
• 申請（專利權）人: 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01R23/16
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 劉天語

技術領域

本發明屬于石油地球物理勘探技術，涉及高密度地震勘探數據處理中對數據頻率進行快速分析的方法，具體涉及利用地表一致性統計頻譜分析技術處理海量地震數據的方法。

背景技術

眾所周知，在石油地球物理勘探技術中，提高地震勘探精度、解決陸相沉積盆地復雜的地質問題是一項系統工程，涉及采集方法、靜校正技術、噪音壓制技術、精細成像技術等許多方面。高密度空間采樣技術是地震勘探領域新的發展方向，對于改善資料信噪比和分辨率、提高資料品質、獲得更豐富的地下反射信息有獨特的作用，因此成為當今地震勘探的熱點之一。高密度空間采樣技術是指在野外實施點源激發、點接收或小面積組合接收、小道距或小面元觀測，對地震波場進行充分采樣，對信號和噪聲實行“寬進寬出”，避免采集過程中因檢波器組合而使反射信息受到傷害，盡量保持采樣波場的原始性和豐富性。

但是，對于野外通過高密度空間采樣獲得的龐大數據體，如何采用快速有效的方法對數據特征進行分析是處理人員首先面臨的問題；其次面臨的問題的是，在處理過程中，處理人員如何將主要精力放在正確認識數據的特征、客觀分析數據存在的問題，在該問題中如何采取適當的技術手段、選擇合理的參數對海量數據實施處理，使海量數據的質量不斷提高，使處理成果滿足地質綜合研究的需要；再者面臨的問題的是，如何掌握分析手段、質控資料或數據圖件監控處理中的質量問題，研究這些問題于近地表特征是否有相關性。擁有的快速地表一致性分析手段是地震數據處理中心綜合技術實力的體現。采用地表一致性分析技術掌握海量數據的特征，使用定量分析方法對海量數據處理過程中各個環節的處理質量進行及時、有效地監控，觀察數據的細節，可以及時消除隱患，提高工作效率，一直是石油地球物理勘探技術中亟需解決的問題。

眾所周知，頻率是地震數據的重要特征之一。為了解決上面所述技術問題，在目前常用的處理系統中，多采用交互的單道或多道譜分析方法對地震數據進行頻率分析，但是在現有的鮮見的海量數據處理技術中，存在著各種各樣的不足或缺陷。下面以OMEGA地震數據處理系統為例加以說明(參見圖1)。在圖1中所示的圖形結構中，交互譜估計的顯示分三個區域：(a)輸入數據(T-X)區；(b)對應道F-X譜；(c)多道振幅譜。具體方法步驟為：(1)選擇輸入數據；(2)進行Fourier變換；(3)輸出交互譜(F-X譜和振幅譜)。

對于野外高密度采集的海量地震數據而言，常規的譜分析技術(如OMEGA地震數據處理系統)主要在以下幾方面存在不足：

(1)當需要處理的數據量大，且數據的頻率特征在時間、空間方向存在差異時，常規交互方式譜分析方法需要人工不斷修改輸入數據，輸出的速度降低，不利于快速對比分析；

(2)沒有考慮地震勘探中的地表一致性假設前提，不易得到激發、接收條件變化對數據特征造成的影響；

(3)F-X譜受所取數據長度的限制，顯示方式無法調整，精度較低；

(4)未能提取頻譜上的特征參數，無法實現量化對比分析。

另外，由于地震數據處理的特殊性，即地震數據處理是在全面了解原始數據整體分布特征的基礎上開展的針對性處理，數據量和處理精度要求、數據分布特征、分析的難度和分析范圍均與其他非海量數據處理方法不同；又由于對高密度地震勘探來說，采集的數據量又增加若干倍，更需要有與之相適應的地表一致性數據分析技術。

因此，對于高密度地震勘探技術來說，目前急需一種合適的海量地震數據的方法，以此來提高海量地震處理精度與速度、降低噪音，籍此通過識別有效區帶來得到高精度的地層剖面及確定含油地層位置。

發明內容

針對現有海量地震數據系統的不足，本發明針對高密度采集中疊前數據量大的特點，本發明提出一種利用地表一致性統計頻譜分析技術處理海量地震數據的方法，該方法能夠實施快速有效的地震數據譜估計且可根據需要完成地表一致性統計數據的譜估計。

依據本發明的利用地表一致性統計頻譜分析技術處理海量地震數據的方法包括以下步驟：

(1)在野外初步確定的有含油氣希望的地區，布置測線和炮位，使用爆炸源或地面可控震源激發地震波，并用地震儀把地震波的傳播情況記錄下來；

(2)首先研究炮集數據上的頻率變化規律：將數據分選為炮集，根據研究的目的在一炮數據上選擇時窗，地震數據為x_k(i，j)；i為時間序號，j為道序號，k為炮序號，其中每一個單道記錄為x(i)；