[發(fā)明專利]一種斜井三維垂直地震剖面時(shí)間偏移的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310219981.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN104216009B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凌云;李少英;郭向宇;高軍;王永軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28;G01V1/40
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11127
• 代理人: 湯在彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油地球物理勘探和地震勘探技術(shù)，具體是使用從地面數(shù)據(jù)獲得的均方根速度的一種斜井三維垂直地震剖面時(shí)間偏移的方法。

技術(shù)背景

地震勘探是采用人工激發(fā)地震波尋找地下礦產(chǎn)的方法。通過人工激發(fā)地震波，在地表或井下使用記錄設(shè)備以相應(yīng)觀測方式獲得隨地震波傳播變化的數(shù)據(jù)。使用地表震源激發(fā)，在井下不同深度上使用接收器記錄地震信號(hào)獲得井孔附近的地下信息的過程稱為垂直地震剖面（VSP）勘探技術(shù)。利用上述方式獲得的數(shù)據(jù)，經(jīng)過通常的數(shù)據(jù)處理，可以得到地下地質(zhì)構(gòu)造的圖像。

Wendell?Wiggins?et?al.(1986)根據(jù)VSPCDP轉(zhuǎn)換提供的速度模型，用偏移對(duì)繞射波成像。但是，其結(jié)果精度較低。Paul?Bicquart(1998)表述了3D-VSP數(shù)據(jù)Kirchhoff積分法疊前深度偏移的實(shí)現(xiàn)過程，認(rèn)為從地面數(shù)據(jù)中難以獲得準(zhǔn)確的速度，從井中通常能夠獲得準(zhǔn)確的速度-深度信息，在井附近，能夠得到較好的疊前深度偏移成像。由于來自于井中的速度-深度信息不能表示速度的空間分布，因此在遠(yuǎn)井區(qū)域降低偏移成像的質(zhì)量。D.A.Nasyrov和D.A.KlyashchenkoD.A.(2008)認(rèn)為：使用來自地面數(shù)據(jù)的速度模型對(duì)于VSP數(shù)據(jù)成像，其精度不夠，提出了通過使用不同類型波得到的界面成像更新速度模型。該方法通過迭代提高速度模型的精度，改善成像質(zhì)量，但是計(jì)算量較大，效率較低。

利用井的信息能夠得到正確的速度模型，但是當(dāng)速度在空間存在變化時(shí)，由于從井信息獲得的速度模型表示速度的一維變化，在描述速度空間分布規(guī)律時(shí)受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種能表示速度在斜井軌跡方向的空間分布、計(jì)算效率較高，其實(shí)現(xiàn)過程簡單的斜井三維垂直地震剖面時(shí)間偏移的方法。

本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：

1）在地面用人工三維激發(fā)地震波，在井中接收，得到原始的三維VSP數(shù)據(jù)，經(jīng)過去噪、反褶積等前期處理后，將三維VSP數(shù)據(jù)校正到由處理參數(shù)指定的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)面上（如CMP面等）；

2）對(duì)三維VSP的成像區(qū)域網(wǎng)格化，根據(jù)檢波點(diǎn)的坐標(biāo)，得到斜井軌跡，如果斜井軌跡不在三維網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上，向最近的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)上歸靠；

3）沿斜井軌跡從地面數(shù)據(jù)得到的均方根速度模型中提取均方根速度；

4）將均方根速度移動(dòng)到VSP時(shí)間偏移的成像基準(zhǔn)面，根據(jù)斜井速度梯度，得到對(duì)應(yīng)時(shí)間樣點(diǎn)的正確均方根速度，形成用于積分法三維VSP時(shí)間偏移的三維均方根速度體；

5）根據(jù)目的層深度、最大成像角度和最大井源距的值，用算式：偏移孔徑等于目的層深度乘以最大成像角度正弦的平方再加上最大井源距的一半，得到VSP數(shù)據(jù)時(shí)間偏移的孔徑；

6）從步驟1）三維VSP數(shù)據(jù)所在的數(shù)據(jù)基準(zhǔn)面上，利用雙平方根方程分別得到各個(gè)炮點(diǎn)所在位置到成像點(diǎn)的直射線走時(shí)，以及斜井中不同深度的檢波點(diǎn)位置到成像點(diǎn)的直射線走時(shí)，將二者走時(shí)相加得到相應(yīng)道地震波總的走時(shí)；

步驟6）所述的炮點(diǎn)所在位置到成像點(diǎn)的直射線走時(shí)等于成像點(diǎn)自激自收單程時(shí)間的平方與成像點(diǎn)位置到炮點(diǎn)位置時(shí)間平方的和的算術(shù)平方根；檢波點(diǎn)位置到成像點(diǎn)的直射線走時(shí)等于成像點(diǎn)自激自收單程時(shí)間的平方與成像點(diǎn)位置到檢波點(diǎn)位置時(shí)間平方的和的算術(shù)平方根。

7）以步驟4）速度體參數(shù)的形式得到成像基準(zhǔn)面的值，值的大小在整個(gè)處理過程中保持一致，三維垂直地震剖面時(shí)間偏移從這個(gè)基準(zhǔn)面的高程上開始；

8）在偏移孔徑內(nèi)將單道的VSP波場延拓到井中檢波器所在的深度，再根據(jù)步驟6）得到的走時(shí)找到相應(yīng)VSP記錄的振幅乘以系數(shù)累加到成像點(diǎn)，對(duì)所有記錄和成像點(diǎn)重復(fù)這一過程，完成VSP數(shù)據(jù)的疊前時(shí)間偏移。

本發(fā)明通過斜井表達(dá)的井軌跡方向的三維速度空間變化趨勢，從地面數(shù)據(jù)獲得的均方根速度模型中，得到積分法三維VSP時(shí)間偏移均方根速度模型的空間分布。在該速度分布下，三維VSP時(shí)間偏移能夠獲得更合理的構(gòu)造成像。本發(fā)明計(jì)算效率較高，實(shí)現(xiàn)過程簡單。在地下照明方面，相對(duì)擴(kuò)展了VSP-CDP轉(zhuǎn)換疊加的照明范圍。

附圖說明

圖1沿井軌跡輸出的三維VSP積分法疊前時(shí)間偏移剖面與地面數(shù)據(jù)疊前時(shí)間偏移多條任意線拼接圖。

具體實(shí)施方式