[發明專利]測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法

有效

• 申請號: 201210459113.9
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103018773A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 李國發;周新源;王招明;彭更新;楊海軍;梁向豪;李皓;段文勝;滿益志;趙銳銳
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/36
• 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: 李玉明

1.一種測井信號驅動的地震記錄有色補償處理方法，其特征在于：實施步驟如下：

步驟A、人工激發地震波，利用檢波器探測來自地下的反射地震信號，形成地震記錄并記錄在磁帶上。

步驟B、從磁帶上讀取地震記錄，對地震記錄進行噪聲壓制、反褶積、速度分析、偏移等常規地震資料處理，得到常規處理之后的地震記錄并輸出到步驟E所在的處理單元。由于常規處理方法隱含有反射系數為白噪的數學假設，與實際地層反射系數的顏色特征不一致，需要利用測井信號對實際反射系數的顏色特征進行模擬分析，根據測井分析的結果對常規處理的地震記錄進行有色補償。

步驟C、利用測井信號分析得到實際地層反射系數的振幅譜，具體步驟為：

步驟C1、采集并記錄聲波測井信號和密度測井信號，將其數字化后存儲在磁盤上。

步驟C2、從磁盤上讀取聲波測井信號和密度測井信號，計算地層波阻抗并輸入到步驟C3所在的處理單元，采用的算法為：

a(i)=ρ(i)p(i)Δz]]>

其中，a(i)是波阻抗，單位是（克/立方厘米）×（米/秒），p(i)為聲波測井信號，單位是秒，ρ(i)為密度測井信號，單位是克/立方厘米，Δz為深度采樣間隔，單位是米，i是深度采樣序號。

步驟C3、接收步驟C2輸出的波阻抗信號，計算實際地層反射系數并輸出到步驟C4所在的處理單元，采用的公式為：

r(i)=a(i)-a(i-1)a(i)+a(i-1)]]>

式中，r(i)為反射系數，無量綱。

步驟C4、接收步驟C3輸出的反射系數，計算反射系數的振幅譜并輸出到步驟D所在的處理單元。

計算反射系數振幅譜之前，需要將反射系數由深度域轉換到時間域，由于速度隨深度是變化的，深度域等間隔采樣的反射系數變換到時間域之后，其采樣間隔是不相等的，需要進行等間隔重新采樣，由此引發的假頻問題會嚴重影響反射系數振幅譜的估算精度。為此，本發明采用下式在不進行時深轉換和重采樣的情況下直接計算反射系數的振幅譜，避免了采樣假頻對振幅譜的影響。

R(f)=||Σi=1mr(i)e-j2πft(i)||]]>

式中，R(f)為反射系數的振幅譜，無量綱，j是單位虛數，||||表示復數取模運算，m是反射系數采樣個數，f是頻率，單位是赫茲，t(i)是利用公式由聲波測井信號p(i)得到的不同深度的反射時間，單位是秒。

步驟D、接收步驟C4輸出的實際反射系數的振幅譜，對其進行統計模擬，得到描述實際反射系數顏色特征的兩個無量綱參數α和β。

具體過程為：設定α起始值α₀=0.0，最大值α_m=1.0，掃描增量Δα=0.1，β起始值β₀=0.0，最大值β_m=1.0，掃描增量Δβ=0.1。計算所有由α_i=α₀+iΔα和β_k=β₀+kΔβ所確定的有色補償算子的振幅譜C_ik(f)，采用的算法為：

Cik(f)=||1-αie-j2πf1-βke-j2πf||]]>

其中，C_ik(f)是有色補償算子的振幅譜，無量綱，f是頻率，單位是赫茲，j是單位虛數，||||表示復數取模運算。

計算有色補償算子振幅譜C_ij(f)與反射系數振幅譜R(f)的誤差e_ij，采用的算法為：

e_ij=∫[C_ij(f)-R(f)]²df

比較所有誤差e_ij的大小，最小誤差所對應的顏色參數α和β即為反射系數的實際顏色參數。

由反射系數振幅譜估算顏色參數α和β在數學上屬于典型的非線性最優化問題，該最優化問題很容易掉進局部極值問題的陷進。本發明所述的計算方法有效地避免了局部極值問題，能夠得到可靠的實際反射系數顏色參數。

步驟E、接收步驟B輸出的地震記錄，利用步驟D得到的反射系數顏色參數α和β，對地震記錄進行有色補償，得到有色補償之后的地震記錄。采用的算法為：

y(Δt)=x(Δt),i=1y(iΔt)=x(iΔt)-αx[(i-1)Δt]+βy[(i-1)Δt],1<i≤N]]>

其中，x是補償之前的地震記錄，y是補償之后的地震記錄，若采用壓電檢波器接收地震信號，地震記錄的單位是帕，若采用速度檢波器接收地震信號，則地震記錄的單位是米/秒，Δt是時間采樣間隔，單位是毫秒，N是時間采樣個數。

步驟F、將有色補償之后的地震記錄繪制為能夠反映地下結構特征的地震剖面圖像。