[發明專利]一種地震繞射波分離成像方法

在審

• 申請號: 201210317008.1
• 申請日: 2012-08-30
• 公開（公告）號: CN103675897A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 朱生旺;李佩;寧俊瑞
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/32;G01V1/36
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 郭韞

技術領域

本發明屬于石油地球物理勘探中的成像處理和縫洞儲層預測領域，具體涉及一種地震繞射波分離成像方法。

背景技術

繞射波是構造和巖性異常的標記，只要存在不連續點，就能產生繞射波，如溶洞、裂縫、斷層、地層尖滅、礁塊、鹽丘、風化殼、侵入巖和油水分界面的邊緣處，都是繞射波發育的地方。反射波是地質背景的一個綜合反映，繞射波則是地質細節的反映，是提高地震分辨率的重要信息載體。地震勘探原始數據中，既有繞射波也有反射波，在數據的成像處理過程中也是對繞射波和反射波不加區分的進行統一偏移成像，最后在地震解釋階段通過不連續性檢測、相干等方法，根據繞射波與反射波成像后的差異，進行地震異常體的識別。但是在地震數據中，相對反射波而言，繞射波的能量較弱，甚至難以辨別，因此在地震解釋階段識別繞射波所成的像，特別是離強反射界面比較近的小型縫洞體所產生的繞射波，因受到反射界面的強能量干擾而難以識別。如果將繞射波從原始地震記錄中分離處理進行單獨成像，這種受到強反射干擾的小型地震異常體就可以突顯出來，從而提高縫洞預測的精度。

繞射波單獨成像就是根據反射波和繞射波的差異，分離出繞射波，并對繞射波進行單獨成像。其成像結果準確地提供了異常體的位置信息，這對于識別油氣儲藏，特別是縫洞儲層有著重要的意義。

經過專利檢索，國內外目前無相關技術的專利。通過文獻檢索，可以發現目前開展繞射波分離方法的相關研究較少，國內現行方法主要是通過F-K濾波(二維頻率-波數域濾波)的方法來分離地震繞射波。

其主要原理是根據在疊加剖面中繞射波表現為拋物線狀，振幅從中央向兩側逐漸衰減，相位反轉；反射波呈線性特征，在時間-空間域表現為不同斜率的同相軸，在頻率-空間域進行切除后，可以部分地消除反射波，突顯出繞射波的能量。具體步驟實現如下：(1)對原始地震數據進行疊加處理后，通過二維傅里葉變換將時間-空間域的疊加數據變換到F-K域(頻率-波數域)；(2)在F-K域進行切除，壓制反射波；(3)將F-K域進行反射波切除的數據變換回到時間-空間域；(4)對剩下的繞射波數據進行疊后偏移成像處理。

但是，該方法的局限性在于：其適合地下介質結構比較簡單，信噪比比較高時使用，并且應用該方法分離出的繞射波數據中還有大量的殘余反射波，同時繞射波損失也較大，此外該方法只能用于疊加后的地震數據，無法得到原始炮域的繞射波記錄，不利于后期的處理。

目前基于反射成像的處理過程中并沒有很好的利用到繞射信息，常規的處理中常常將繞射當做是噪聲進行壓制，常規的疊加處理也是對繞射的一種壓制。

綜上所述，繞射波是縫洞等不連續信息的載體，當前縫洞識別都是偏移成像結果中利用屬性分析技術根據繞射波與反射波成像結果差異進行識別。受強波阻界面的反射波影響，小型縫洞體的弱繞射能量在成像結果中識別比較困難，當前采用的F-K域(時間-頻率域)濾波分離繞射波的方法，精度低，反射波壓制不干凈，適用范圍小。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種地震繞射波分離成像方法，根據繞射波和反射波在平面波域運動學和動力學特征的差異，利用平面波濾波與預測反演相結合的方法分離出高保真度、高精度的地震繞射波，再對繞射波進行單獨成像，提高繞射波分離的精度，減少繞射波分離時的損失以及反射波殘余，并通過繞射波的單獨成像提高縫洞體的識別精度，適用于縫洞識別中。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種地震繞射波分離成像方法，所述方法根據反射波和繞射波的差異從原始地震記錄中分離出繞射波，并對分離出的繞射波進行單獨成像。

所述方法包括以下步驟：

(1)對原始地震記錄進行平面波分解：首先將原始地震記錄變換到τ-p域得到τ-p域的記錄；

(2)數據重排：對第(1)步得到的τ-p域的記錄按照p值的大小，從小到大進行排序，得到τ-p域中p值從小到大排序的記錄；

(3)對第(2)步得到的p值從小到大排序的記錄進行平面波濾波，得到兩部分數據，一部分是高傾角的繞射波數據，另一部分是去掉高傾角繞射波后的殘差數據；

(4)預測反演提取低傾角繞射波信息：對第(3)步得到的含有反射波r_p(x，τ)以及繞射波的低傾角信息成分的殘差數據開展預測反演計算，提取出低傾角的繞射波數據

(5)平面波合成：

將第(3)步得到的高傾角的繞射波數據和第(4)步得到的低傾角繞射波信息相加即得到完整的繞射波數據。并利用下面的公式將τ-p域的數據變換回到常規的炮域數據：