[發(fā)明專利]基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811292083.0
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109100792B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尚新民;芮擁軍;崔慶輝;趙勝天;刁瑞;冮明川;隋旭強(qiáng);王蓬
• 申請（專利權(quán)）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: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 濟(jì)南日新專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37224
• 代理人: 崔曉艷

本發(fā)明提供一種基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法，該基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法包括臺站布設(shè)位置設(shè)計(jì)、臺站與三維地震數(shù)據(jù)聯(lián)合采集、臺站與三維地震觀測系統(tǒng)坐標(biāo)匹配、臺站數(shù)據(jù)截取、臺站與三維地震數(shù)據(jù)匹配、臺站初至波走時拾取、三維地震反射波走時拾取、初始速度模型建立、初至波與反射波走時聯(lián)合反演、速度模型輸出。該基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法可以減少深層速度反演的多解性，提高深層速度反演的精度，改善深層地震資料的成像質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油氣地震勘探領(lǐng)域，特別是涉及到一種基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法。

背景技術(shù)

自從在亞特蘭大召開的第54屆地球物理勘探學(xué)家協(xié)會年會上設(shè)置了地震速度成像研究內(nèi)容的專題之后，經(jīng)過以Daily，Somerstein，Bishop，Dyer和Worthington等人為代表的大量研究，地震波速度反演的理論、方法和技術(shù)以數(shù)值模擬得以迅速的發(fā)展。就多種波旅行時聯(lián)合速度反演這一重要分支而言，其發(fā)展現(xiàn)狀如下：1992年，Zelt提出了一種基于任意類型的地震體波的同時確定二維地殼的速度及界面形態(tài)的地震旅行時反演方法。1995年，華標(biāo)龍推導(dǎo)出了二維層狀介質(zhì)中適用于反射波和透射波的地震波旅行時對界面偏導(dǎo)數(shù)的公式，并將其用于二維層狀介質(zhì)中界面和速度的聯(lián)合反演。1997年，McCaughey利用透射波、廣角反射以及折射旅行時來同時反演速度和界面深度，該方法通過對系數(shù)矩陣內(nèi)不同量綱的值加以權(quán)衡值，并在反演中加入正則化來穩(wěn)定反演的解。1998年，Zhang Jie提出了一種非線性折射波和反射波旅行時反演方法，該方法利用折射波和反射波旅行時同時進(jìn)行速度反演。2003年，James利用透射、廣角反射、折射以及多次波旅行時對三維速度及界面進(jìn)行同時速度，在反演過程中使數(shù)據(jù)誤差和模型粗糙度趨向于最小來尋找一個合適的層速度—界面模型。2003年，Zhou提出了基于反演界面形態(tài)的可變形層析成像方法。由于絕大多數(shù)沉積盆地都具有層狀速度結(jié)構(gòu)，解決當(dāng)前基于網(wǎng)格和節(jié)點(diǎn)參數(shù)化的層析方法難以高精度重構(gòu)層狀速度結(jié)構(gòu)的問題。2006年，Zhou在模型參數(shù)化時，又引入多尺度參數(shù)化，發(fā)展出初至多尺度可變形層析成像方法和反射尺度可變形層析成像方法，與單尺度層析相比，多尺度層析反演結(jié)果更加穩(wěn)定可靠。2006年，周龍泉依據(jù)波逆行原理推導(dǎo)了三維層狀介質(zhì)中地震波旅行時對界面偏導(dǎo)數(shù)的公式，得到了復(fù)雜界面情況下，反演時所需的旅行時對界面偏導(dǎo)數(shù)系數(shù)矩陣，通過模型試算，證實(shí)了該方法對三維速度結(jié)構(gòu)和界面重構(gòu)是有效的。2011年，白超英等人將不同震相種類數(shù)據(jù)的權(quán)系數(shù)以及不同種類參數(shù)的歸一化因子引入到反演算法之中，實(shí)現(xiàn)了三維復(fù)雜層狀介質(zhì)中多震相走時聯(lián)合反演成像。

關(guān)于多震相聯(lián)合反演問題的研究由來已久，但是面對的都是盆地規(guī)模的宏觀速度反演問題，而且現(xiàn)有的技術(shù)都是基于同一種觀測系統(tǒng)和同一種檢波器，解決的是速度反演精度的問題。如何利用好初至波和反射波各自優(yōu)點(diǎn)提高油氣田深層速度模型反演的精度，未見公開發(fā)表的技術(shù)成果，這是因?yàn)槭芟抻诮?jīng)濟(jì)成本和施工可行性，現(xiàn)有的油氣地震勘探觀測系統(tǒng)的最大偏移距受到了限制，無法接收到來自深層的地震波信息。

勝利油田近幾年深層油氣儲量顯著增長，石油與天然氣地質(zhì)儲量豐富，但整體勘探程度較低，存在構(gòu)造落實(shí)難、有效儲層描述困難等問題。二次采集的高精度三維資料雖然大幅度提高了深層地震資料的成像質(zhì)量，但對于地質(zhì)和油藏描述要求，還存在一定的多解性，主要矛盾就是深層速度模型精度的問題。為此我們發(fā)明了一種新的基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法，解決了以上技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效提高深層速度建模精度的基于臺站與三維地震聯(lián)合采集資料的速度反演方法。