[發明專利]山地表層速度模型構建方法及系統

在審

• 申請號: 201811241884.4
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109581495A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 彭文;邱月;趙堯
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;湯在彥

一種山地表層速度模型構建方法，所述方法包含：根據地震數據建立觀測系統，并根據地震數據的初至時間拾取計算獲得各個炮檢對初至走時與炮檢距曲線；以共中心點預定范圍內炮點和檢波點高程計算獲得共中心點浮動基準面，根據所述共中心點浮動基準面對每個炮點和檢波點進行浮動面校正；根據校正后的炮點和檢波點與所述初至走時與炮檢距關系曲線值計算獲得實測走時?炮檢距曲線；根據所述實測走時?炮檢距曲線對預定數量的炮檢距用辛普生積分法求解Herglotz?Wiechert公式，得到與炮檢距對應的迴轉波的迴轉點深度；根據所述迴轉點深度計算獲得預定共中心點位置的一維速度?深度函數，根據所述一維速度?深度函數構建近地表速度模型。

技術領域

本發明涉及石油地球物理勘探地震資料處理技術，尤指一種山地表層速度模型構建方法及系統。

背景技術

接近地表的地下地層被稱為風化層，通常是由低速、未壓實的物質構成的薄層。對石油勘探而言，在多數情況下近地表可以被假設成為一種速度隨深度增加而增大的結構。眾所周知，為了獲得地下深部巖層和儲層的準確成像，必須消除近地表異常對地震反射數據的影響。此外，近地表也是疊前深度偏移的速度場建模中重要而具有挑戰性的對象。初至時間包含了與近地表速度有關的信息。去除風化層影響的傳統方法是各種各樣的折射靜校正。

天然地震學中廣泛使用的Herglotz-Wiechert公式在一定條件下(如無低速夾層)可應用于彎曲射線，并能提供一種直接計算地層速度-深度函數的方法(Nowack，R.L.，Tomography and the Herglotz-Wiechert Inverse Formulation，Pure and AppliedGeophysics，Vol.133,No.2，1990)。一些研究人員把類似的方法應用于石油地震勘探數據處理的近地表結構分析中。例如，Gelius等(Gelius,L.J.,Kullerud,A.,and Rafto,J.E.,1984,Inversion of Refracted Data:An Automatic Procedure:54th AnnualInternational Meeting,SEG,Expanded Abstracts,567-570)用Chebychev多項式通過最小平方法擬合折射波初至旅行時，然后利用Herglotz-Wiechert公式計算隨深度變化的速度函數。Osypov(Osypov,K.,1999,Refraction tomography without ray tracing:69thAnnual International Meeting,SEG,Expanded Abstracts,1283-1286.)提出了一種根據Herglotz-Wiechert公式直接應用走時曲線做折射層析的新算法。該算法不需具體的射線追蹤，不需初始模型。何光明等(何光明，賀振華，黃德濟，王翠華，2006，無射線追蹤層析靜校技術在川西復雜地區資料處理中的應用，成都理工大學學報自然科學版，Vol.33，No.6，598-602)把Osypov提出的方法應用于四川盆地川西復雜地震資料的處理中。

在已提出的應用Herglotz-Wiechert公式反演石油地震勘探近地表結構的方法中，常常忽略地形起伏，而且主要是用炮集數據進行處理。在山地地震勘探中地形起伏，不滿足該積分公式要求的水平地表假設。在起伏地表中，迴轉波走時-距離曲線的斜率(視慢度)難以精確表示迴轉點的瞬時慢度(射線參數)。炮集由一個炮點和一組不同的檢波點構成。與不同檢波點對應的迴轉波射線的迴轉點位置在水平面上并不集中于一點，而是分布在一個區域內。因此，基于炮集的方法實際上是在一個排列范圍長度上求平均值，這樣在復雜地下地質情況下，就沒有足夠的分辨率。此外，炮集數據反演結果的水平分辨率取決于炮點的間距，有時顯得稀疏。綜上所述，對于山地地震勘探而言，地形起伏，不能直接使用Herglotz-Wiechert公式反演近地表速度模型。

發明內容

本發明目的在于基于共中心點(CMP)浮動基準面校正炮檢對走時和偏移距的思路建立一種山地表層速度模型構建方法及系統，以實現無需射線追蹤，無需初始模型，計算速度快，反演得到的模型具有和地震數據相同的水平分辨率。