[發明專利]基于粘彈介質模型的極淺層吸收補償方法

在審

• 申請號: 201310729512.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN104749634A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 芮擁軍;崔慶輝;趙愛國;徐峰;尚新民;單聯瑜;滕厚華;鄒奮勤;馬曉義;王蓬
• 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勝利油田分公司物探研究院
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

方法領域

本發明涉及地震資料處理方法領域，特別是涉及到一種基于粘彈介質模型的極淺層吸收補償方法。

背景技術

現有的地震資料處理方法中對地震波進行吸收能量補償主要應用反Q濾波，反Q濾波目前的手段和精度仍然存在一定的局限性。首先要求地層精確的Q值，這一點是難以做到的；其次，反Q濾波所補償的高頻成份信噪比可能較低，因而只能做部分補償；另外，由于缺少地層對地震波的吸收機制的研究，反Q濾波的數學方法不夠嚴密。近年來，研究人員利用VSP資料得到井附近比較準確的地層Q值，通過反Q濾波使地震資料的分辨率得到提高，取得令人鼓舞的成果，使人們看到了地震資料頻率和振幅補償的重要性，但是這種方法有兩方面的不足：其一是，只能對井附近的地震資料有效，其應用范圍有限；其二是，由于極淺層低降速帶結構疏松，具有極低的Q值，因此在地震波傳播的過程中，低降速帶對地震波能量的吸收占整個吸收的主要部分，而反Q濾波無法針對低降速帶地層的吸收進行補償。

針對極淺層低降速帶的吸收問題，我們對極淺層低降速帶的吸收機制進行了深入研究，確定了低降速帶的介質類型，利用微測井資料反演低降速帶的Q值，根據Q與v相對穩定的統計關系，結合成熟的低降速帶速度反演方法，求取了較為準確的低降速帶Q值分布，創新性地提出了利用粘彈波動方程波場延拓實現極淺層吸收衰減補償的方法，經過理論模型的驗證和實際資料的應用，均取得了理想的效果和效率。這種新的極淺層吸收補償方法是提高地震資料分辨率的有效手段，將成為處理極淺層低降速帶對地震資料影響的新方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種有效的補償被極淺層吸收的特別是高頻成分的地震波能量，同時拓寬地震資料有效頻帶、提高地震資料分辨率的基于粘彈介質模型的極淺層吸收補償方法。

本發明可通過如下方法措施來實現：

1)對微測井數據進行分析，利用直達波初至時間與激發深度計算微測井處極淺層低降速帶速度結構；

2)利用頻譜比法獲取單點極淺層低降速帶Q值，即對微測井相鄰兩炮的接收記錄截斷直達波,通過對兩者直達波頻譜的差進行擬合得到兩個炮點之間地層的Q值,將所有炮點逐個計算即可得到該點極淺層低降速帶Q值；

3)擬合由微測井計算的極淺層低降速帶速度v和Q值，得到Q與速度v的關系公式，該公式具體形式與所應用的地區有關；

4)拾取反射地震數據上的直達波初至時間，并利用微測井進行約束層析反演，得到極淺層低降速帶速度模型；

5)將步驟3中的Q與速度v的關系公式應用到步驟4中的極淺層低降速帶速度模型，得到全區極淺層低降速帶Q體模型；

6)利用粘彈波動方程數值解法，對疊前數據通過粘彈波動方程延拓將地表接收的地震記錄延拓到高速層頂，實現疊前極淺層低降速帶吸收補償；

7)采用通常的方法繪制出補償后的地震剖面，進行頻譜分析。

上述方案進一步包括:

8)重復步驟6和步驟7，修改參數達到滿意的效果；

9)可視需要，再對經疊后處理的地震數據進行粘彈波動方程延拓，實現疊后極淺層低降速帶吸收補償。

本發明還通過以下技術手段實現：

所述步驟2）中頻譜比法的具體流程為：對直達波信號的截斷點選在第二周期的波谷處，即1.25個周期，而不是波谷前的零線處，同時采用流動窗長法，保證各個信號的截斷形式一致，以避免波譜畸變和保證穩定Q估計；之后計算截取的兩個直達波的對數譜的差，并確定擬合區間進行直線擬合，計算出Q值。這里用到的擬合公式為其中：S1（f）、S2(f)分別為M1、M2的頻譜；C為一常數；f為頻率；Δt=t2-t1。

所述步驟3中Q和v的擬合采用的是多項式擬合,得出的Q值與速度v的關系公式。

所述步驟4中微測井資料約束層析反演的方法主要是以基于微測井數據建立的低降速帶速度模型作為約束條件，與旅行時殘差一起構成目標函數，通過求解朗格朗日約束的目標函數最小二乘解。。

所述步驟6中的粘彈波動方程數值解法有以下幾種：裂步傅里葉法、裂步傅里葉加插值法、相移法、相移加插值法、傅里葉有限差分法等，可以根據實際需要進行選擇。

所述步驟6中的粘彈波動方程延拓算法的實現是基于MPI消息傳遞機制、同構機模式的并行算法。