[發明專利]基于地面接收的反射地震資料的Q值場建模方法

有效

• 申請號: 201611001706.5
• 申請日: 2016-11-14
• 公開（公告）號: CN106443786B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 張劍鋒;劉偉;王進;劉禮農
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G01V1/34
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心11010
• 代理人: 焉明濤

技術領域

本發明屬于地震勘探中反射地震資料處理技術領域，涉及地震資料處理過程中的高分辨率偏移成像技術范疇，是一種利用地面接收的反射地震資料來獲取地震資料覆蓋的地下空間的三維非均勻Q值場的方法。

背景技術

實際地球介質存在粘性吸收，地球介質的小尺度非均勻也產生類似于粘性吸收的幅值衰減效應。這些客觀存在導致地震波在傳播過程中發生幅值的吸收衰減；衰減對地震波的不同頻率成份是不同的，頻率越高，衰減的越強。因此，地表記錄到的、從不同深度反射的地震信號其頻帶是不同的；這導致構造越深，常規偏移成像的分辨率就越低。在油氣勘探中，對小斷層、小斷裂體系的識別，是認識油氣疏導體系，進而識別有利儲層的重要環節，因此石油工業界對提高成像分辨率的努力一直在進行著。

為提高地震成像的分辨率，已發展了許多方法，包括成像疊加剖面的譜白化反褶積、非穩態反褶積，基于統計假設或測井資料的各類拓寬頻帶技術，反Q濾波，粘彈性疊前偏移等。最合理和最有效的方法當屬粘彈性疊前偏移方法。粘彈性疊前偏移方法通過在偏移過程中補償地球介質粘性和薄層散射導致的地震波吸收和衰減，恢復被衰減的高頻成份，從而獲得較常規偏移方法更高分辨率的地下構造圖像。由于這一過程遵循了地震波傳播的物理規律，因此獲得的高頻成份是真實的，高分辨率成像也反應了地下構造的實際情況。

但在應用粘彈性疊前偏移方法進行高分辨率地震成像時，需利用Q值模型；Q值是描述地震波在地球介質傳播中的吸收衰減的一個物理量。由于Q值建模需利用地震信號的隨頻率變化的幅值，因此采用類似于深度域速度建模的方法進行Q場建模將遇到極大的困難。就應用反射地震資料進行Q值建模而言，除了獲得準確的隨頻率變化的幅值十分困難外，另一個主要問題是地震反射的薄層調諧。薄層調諧是由于一組相近界面的反射波相互作用產生的效果，這在實際反射地震資料中是普遍存在的。薄層調諧將導致反射波的頻譜發生較大的改變，這一改變甚至遠大于吸收衰減的效果，因此，由于薄層調諧的存在，很難簡單地通過頻譜改變決定實際介質的Q值。

現行獲得地球介質Q值的方法主要是利用VSP數據和井間地震資料。由于VSP數據和井間地震資料中存在幅值占優的透射波，利用這些透射波信息可以獲得透射波所穿過區域的Q值。但實際地震勘探中，并不總是進行VSP和井間觀測；即使進行，數量也非常少，不足以描述勘探區域中Q值的橫向變化。此外，盡管Q值是描述地震波吸收衰減的物理量，但在Q值建模時，還需考慮地震資料的信噪比；當高頻噪音較發育時，若采用真實的Q值進行吸收衰減補償，將放大高頻噪音，極大地降低偏移成像的信噪比，反而不能實現提高分辨率的目標。基于以上兩點，服務于吸收衰減補償的Q值建模，應該考慮反射地震資料的具體情況，因此需利用反射地震資料進行Q值建模。

針對應用反射地震資料進Q值建模的困難，本發明提出了一個利用等效Q值進行Q值建模的方法。該方法定義了一個新的與Q值有關的量：等效Q值。等效Q值不同于現行的層Q的主要一點是：特定空間位置的粘彈性偏移成像，僅由該位置處的等效Q值決定，而修改任一空間位置上的等效Q值，僅影響該位置處成像的吸收衰減補償效果。因此可通過掃描方法確定各樣點處的等效Q值。在求取等效Q值時，不是根據各樣點處地震信號頻譜的相對變化，而是從粘彈性偏移的效果出發，在噪音水平可接受的范圍內，地震成像具有最寬的頻帶、最好的分辨率，即認為是最合適的等效Q值。

獲得的等效Q值，可以直接服務于補償吸收衰減的粘彈性疊前時間偏移方法，得到較常規疊前時間偏移方法更高分辨率的地下構造圖像。對等效Q值模型應用反演和時深轉換方法，可得到深度域層Q值模型；它可服務于補償吸收衰減的粘彈性疊前深度偏移方法，得到較常規疊前深度偏移方法更高分辨率的地下構造圖像。

發明內容

本發明的目的是：提供一種利用地面接收的反射地震資料求取地下介質非均勻Q值場的方法。所獲得的Q值場可用于在偏移成像中恢復被衰減的高頻成份，獲得較常規偏移方法更高分別率的地下構造圖像。這一方法解決了地震勘探中非均勻Q值場建模的困難問題。

本發明采用的技術方案是：基于地面接收的反射地震資料的Q值場建模方法，具體步驟包括：

(1)針對由拖纜或測線在地表記錄的人工震源激發的反射地震資料，利用疊前時間偏移方法得到時間深度域偏移速度場和一組等間距并平行于測線方向的時間深度域偏移成像剖面；

(2)對記錄的反射地震資料進行高頻噪音道剔除，剔除含有強高頻噪音的地震道；