[發(fā)明專(zhuān)利]一種地震數(shù)據(jù)處理的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810636774.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110618449B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董寧;王震宇;劉蘭鋒;袁三一;王鐵一;時(shí)磊;夏紅敏;王箭波
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油勘探開(kāi)發(fā)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G01V1/28
• 分類(lèi)號(hào): G01V1/28;G01V1/36
• 代理公司: 北京思創(chuàng)畢升專(zhuān)利事務(wù)所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

公開(kāi)了一種地震數(shù)據(jù)處理的方法及系統(tǒng)。該方法包括：對(duì)疊前數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；構(gòu)建對(duì)地震道進(jìn)行選取的插值算子P；構(gòu)造沿著同相軸方向?qū)?shù)據(jù)做差分運(yùn)算的空間差分算子C和沿著時(shí)間方向?qū)?shù)據(jù)做差分的時(shí)間差分算子L_t；構(gòu)造具有保邊保構(gòu)造或平滑作用的f函數(shù)；基于獲得的插值算子P、空間差分算子C和時(shí)間差分算子L_t、f函數(shù)構(gòu)建反演目標(biāo)函數(shù)；通過(guò)最優(yōu)化算法對(duì)構(gòu)建的反演目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解。本發(fā)明采用空間構(gòu)造算子起到了保持地質(zhì)構(gòu)造細(xì)節(jié)的作用，并利用插值算子可對(duì)缺失地震道進(jìn)行插值處理，在低信噪比的不同類(lèi)型的疊前地震資料處理中發(fā)揮了很好的效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石油、天然氣地震勘探處理和反演解釋領(lǐng)域，更具體地，涉及一種地震數(shù)據(jù)處理的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，油氣勘探由常規(guī)簡(jiǎn)單油氣藏逐漸向深層、復(fù)雜構(gòu)造和巖性油氣藏發(fā)展，人們對(duì)地震資料處理提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，地震資料“高信噪比、高分辨率、高保真度”三高要求中，信噪比是基礎(chǔ)，提高信噪比是地震數(shù)據(jù)處理的首要任務(wù)，也是后面常規(guī)處理、地震解釋甚至儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)性工作，然而信噪比和分辨率是相互矛盾又不能分開(kāi)的。此外，疊前地震數(shù)據(jù)普遍具有信噪比低和有時(shí)具有缺道等特征。這些會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)反演的質(zhì)量，進(jìn)而可能促使解釋發(fā)生較大偏差。因此進(jìn)行同時(shí)插值和保幅去噪是解決問(wèn)題的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

為了提高地震資料的信噪比，人們根據(jù)信號(hào)與噪聲的各種特征差異，設(shè)計(jì)了許多去除噪聲、提高信噪比的方法，不同的方法具有不同的方法原理、物理意義和適用條件。例如，大家所熟知的f-x反褶積方法，它是基于相干同相軸是線(xiàn)性可預(yù)測(cè)的假設(shè)條件。為了確保滿(mǎn)足“可預(yù)測(cè)性”這一假設(shè)，相干同相軸必須是局部線(xiàn)性、連續(xù)且平穩(wěn)的，而且道間距也必須是一個(gè)常數(shù)。同時(shí)該方法在使用時(shí)對(duì)所有相干信號(hào)進(jìn)行加強(qiáng)，不管它們是有效反射信號(hào)，還是相干干擾。另外，由于高頻段信噪比較低，求取的預(yù)測(cè)算子受噪聲成分的影響較大，從而使得濾波去噪處理后的剖面高頻段有效信號(hào)嚴(yán)重畸變，降低信號(hào)的保真度和剖面的信噪比。常見(jiàn)的奇異值分解(SVD) 算法通過(guò)選取較大的特征值對(duì)應(yīng)的特征向量進(jìn)行信號(hào)重建，達(dá)到去除隨機(jī)噪聲的目的。該算法在同相軸是水平時(shí)有較好的去噪效果，但是在同相軸是傾斜或彎曲時(shí)則效果不佳。后來(lái)人們又提出了基于Radon變換的去噪方法，可用于多次波和隨機(jī)噪聲的衰減，但是該方法與其他的常規(guī)技術(shù)相比，所需計(jì)算時(shí)間大了很多，并且也會(huì)由于吉布斯現(xiàn)象而產(chǎn)生一些假象。

實(shí)際地震資料往往同時(shí)包含有效波和噪聲，但它們不能做到完全分開(kāi)，而且上述方法也只能從數(shù)學(xué)角度大致地去除噪聲的主要能量，低頻噪聲的去除以及有效信號(hào)的保護(hù)都不能做到最優(yōu)。此外，疊前資料經(jīng)常存在缺道的問(wèn)題，直接部分疊加進(jìn)行后續(xù)反演解釋可能會(huì)導(dǎo)致解釋誤差。我們需要根據(jù)地震資料及噪聲的特征不斷地改進(jìn)去噪方法，特別需要從地質(zhì)構(gòu)造的角度去達(dá)到真正保幅預(yù)處理的目的。因此，有必要開(kāi)發(fā)一種能夠達(dá)到真正保幅預(yù)處理的地震數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。

公開(kāi)于本發(fā)明背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

提高地震信號(hào)的分辨率是地震勘探所要解決的一項(xiàng)主要任務(wù)，而提高地震信號(hào)的信噪比是提高地震信號(hào)分辨率的必要條件。傳統(tǒng)的去噪方法由于受到各種因素的制約，不能很好地提高地震資料的信噪比，并且大多數(shù)方法都是針對(duì)疊后數(shù)據(jù)體進(jìn)行處理，更是沒(méi)有考慮到實(shí)際工作中疊前地震資料道缺失的情況，因此有必要發(fā)明一種能夠針對(duì)缺失地震道的疊前地震資料的保幅保構(gòu)造去噪方法。為了解決這些問(wèn)題，本發(fā)明充分考慮了現(xiàn)有方法的局限性，利用了地震信號(hào)的構(gòu)造信息(包括傾角、橫向連續(xù)性和間斷等信息)，采用貝葉斯反演框架引入了一些先驗(yàn)約束，能夠在構(gòu)造細(xì)節(jié)保持的情況下同時(shí)極大地減小噪聲，并且也能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，極大提升了資料的品質(zhì)，為后續(xù)油氣勘探提供了高質(zhì)量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，本發(fā)明雖屬于石油、天然氣地震勘探處理和反演領(lǐng)域，尤其是涉及了高維疊前地震資料的處理、地球物理數(shù)據(jù)反演技術(shù)、保幅保構(gòu)造去噪技術(shù)與地震道插值技術(shù)，同時(shí)該技術(shù)的思想也可用于信號(hào)處理和圖像處理等方面，應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛。