[發明專利]利用陸上地震資料進行波形層析的速度建模方法

有效

• 申請號: 201710507204.8
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109143350B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 王杰;邵文潮;劉定進;胡光輝
• 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物探技術研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明提供一種利用陸上地震資料進行波形層析的速度建模方法，包括：基于已知的地質資料，把工區劃分成不同區塊；在互相關波形層析框架下構建陸上資料速度建模梯度場；基于不同區塊和陸上資料速度建模梯度場，進行分區塊波數域濾波以及整個區域高斯濾波；更新層析模型，迭代次數達到預設值則終止迭代得到最終層析結果。本發明采用歸一化互相關目標泛函層析理論框架，相較于常規L2范數對陸地地震資料適應性更好更加穩健，目標泛函性態凸性更優，在陸地實際資料波形層析建模收斂性方面有了明顯改善。整體算法在陸地地震資料的收斂性、適應性和穩健性方面都具有明顯優勢。

技術領域

本發明涉及石油地震勘探領域。更具體地，涉及利用陸上地震勘探資料進行波形層析的速度建模方法。

背景技術

上世紀八十年代Tarantola提出基于廣義最小二乘的時間域波形層析技術，這一方法的產生推動了波形層析技術的發展，對之后波形層析理論體系發展產生了深遠影響。該技術在理論上具有揭示復雜地質背景下構造和巖性細節信息的能力。然而由于所需計算能力巨大，算法不穩定，反演結果中存在較強噪音等因素，其在陸上地震資料實際應用中存著諸多困難。

由于野外表層地震地質條件往往較為復雜，有村鎮、湖泊、公路、河道、戈壁、黃土塬、沙漠、山地等，而且資料采集時單炮能量往往受激發井深、炸藥量、激發巖性、炸藥爆炸是否充分、耦合效應和接受條件等諸多因素影響，采集到的原始地震資料往往存在缺炮、缺道、振幅頻率及能量差異較大等現象，而且在局部地區原始地震資料具有明顯的稀疏性品質較差。當采用品質較差的資料進行常規波動方程層析時，迭代過程不穩健無法收斂或層析結果中存在較強的串擾噪音干擾，湮沒有效構造細節。

為提高層析穩健性，國內外諸多學者在理論上發展了模型正則化約束和梯度預處理方法。孟憲軍等(2013)年給出一種有效的噪音算子濾波方法，然而當地質條件較為復雜，構造起伏劇烈時這種方法尚存在一定局限性。為此需要構建出一套可適應于任意地質構造的穩定收斂的陸地資料波形層析速度建模方法。

發明內容

本發明目的是為了解決陸地資料由于受采集等因素影響在層析過程中引起層析無法收斂，或在收斂條件下當地質構造較為復雜時層析結果引入較強串擾噪音干擾等問題，為實際陸上地震資料波形層析提供一套穩健收斂，適用于任意地質構造的波形層析速度建模方法。

為了實現上述目的，本發明提供一種利用陸上地震資料進行波形層析的速度建模方法，其特征在于，該方法包括：

步驟1，基于已知的地質資料，把工區劃分成不同區塊；

步驟2，在互相關波形層析框架下構建陸上資料速度建模梯度場；

步驟3，基于不同區塊和陸上資料速度建模梯度場，進行分區塊波數域濾波以及整個區域高斯濾波；

步驟4，更新層析模型，迭代次數達到預設值則終止迭代得到最終層析結果，若不滿足轉到步驟2，此時陸上資料速度建模梯度場由更新后的層析模型求解。

進一步地，把工區劃分成不同區塊包括：基于深度域偏移剖面構建地質構造傾角；基于深度域偏移剖面構建主要層位信息；根據構造傾角及層位信息，把工區分為不同的區塊，每個區塊對應不同的主要反射層構造傾角。

進一步地，采用局部平面波分解算法對工區已知的深度域地震偏移剖面估計構造傾角場，其中地震偏移剖面滿足的局部平面波差分方程為：

式中，P(x,z)為深度域偏移剖面場，σ(x,z)為局部構造傾角場。

進一步地，采用自動追蹤層位技術提取深度域偏移剖面主要反射層層位信息，或者采用手動解釋方式來獲取層位信息。

進一步地，構建觀測地震資料和人工合成地震資料的歸一化互相關場；利用歸一化互相關場構建陸上資料速度建模梯度場。