一种全向矢量地震数据处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全向矢量地震数据处理方法及装置，应用于地震全向矢量检波器。其中，该方法包括：采集地震全向矢量检波器的全向矢量地震数据，对全向矢量地震数据执行预处理操作；对执行预处理操作之后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据和横波数据；对纵波数据和横波数据相继执行空间矢量计算和波场恢复操作、成像操作，再建模得到纵波速度体和横波速度体。通过本发明专利技术，解决了现有地震勘探技术不能测量及处理地震波场的散度数据和全旋度数据的问题，从而提高了构造、岩性、流体勘探精度和可靠性，推动了地震勘探从构造勘探向岩性勘探和流体勘探方向发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震勘探
，尤其涉及一种全向矢量地震数据处理方法及装置。
技术介绍
根据波动理论，波动不只表示振动，还表示振动的传播。具体地：1、振动可分解为线振动、旋振动；2、波场散度驱动纵波，波场旋度驱动横波；3、线振动是散度和旋度的共同作用，既包含纵波，也包含横波；4、旋振动只与旋度有关；5、体旋度是完全旋度，面旋度是不完全旋度。因此，只能检测线振动的技术，不能干净分离纵横波。必须是能够检测体旋度或散度的技术，才有可能解出纯横波和纯纵波。波动的空间运动属性，包含了丰富的信息，可以在波场分离、信噪比、保真度、成像精度、介质属性分析等方面起到重要作用。但是，现有采集技术却只能检测振幅、频率、相位等信息，基本没有检测波动空间运动属性的功能。目前地震波的检测，是将波振动转换为电信号(电压、电流)或再进行数字转换来实现。将机械运动转换为电信号的方法，不外乎应用电磁检波器、电容检波器、压电检波器和光纤应变检波器。电磁检波器和电容检波器是线振动型，有工作方向。理想方向滤波效应为cosθ，out(t)＝A(t)cosθ。A(t)和θ都是未知的，仅单个器件是求不出真振幅A(t)和夹角θ的。MEMS检波器基本属于电容型检波器，也遵循上述规律。光纤应变检波器可归于线振动或压强型，单器件也不能确定振动方向。所以，单个电磁检波器、电容检波器和光纤应变检波器，都不能区分波场振动方向，更不具备检测波场散度旋度的功能。压电检波器是压强型，输出与周围液态介质压强有关，无方向性，不能区分振动方向。液态环境中压强各向同性，等效于波场散度。但在陆上固态环境，即使将其置于液态容器中，也无法实现散度测量。三分量检波器，以三矢量合成方法，可以求出波场振动方向θ和振幅A(t)。这也是称其为矢量检波器的原因，但只是测量点的线振动矢量，不能检测振动性质、旋度和散度。综上所述，现有地震勘探技术不能测量地震波场的散度和全旋度，不能解决波场振动方向、传播方向、真振幅和纵横波分离的问题，致使现有地震勘探技术的地层成像、地层岩性和流体检测精度不能完全满足资源勘探需求，具体表现在以下两个方面：1)对地震波动性质研究分析的限制由于对地震波场的信息采集不全，导致纵波、横波分解不开，有用信息和干扰信息的界定模糊不清。干扰源的分析基于假设和海量试验，但效果不佳。例如，陆上提高保真度和山地改善信噪比的采集处理方法相互制约，噪音压制效果有待进一步提高。2)限制了波动理论，尤其是全弹理论的进一步研究弹性波理论的应用，通过全弹波动方程的研究、数据采集、实验、应用，能够解出介质弹性参数，准确确定介质属性及其空间分布状态，从而提高岩性和流体识别精度。利用地震波动的空间运动属性，例如：振动性质、散度、旋度等介质弹性参数，开展弹性波研究，是提高资源勘探精度的技术发展方向。但是，现有地震勘探技术无法准确测量地震波场的散度数据和旋度数据，从而限制了波动理论，尤其是全弹理论的进一步研究。现有传统地震勘探技术在野外利用垂直振动的检波器，记录地震波场在垂直方向投影的振幅、到达时间，称之为纵波勘探，在某些情况下利用水平放置的检波器，记录地震波场在水平方向投影的振幅和到达时间，称之为转换波勘探，也称之为横波勘探。这种观测方式存在纵波和横波不纯等问题。对观测到的纵波、横波分别和联合对纵横波进行成像处理，分别和联合对纵横波进行属性拾取和分析、反演。由于观测到的地震波记录中纵横波混杂，相互干涉，造成陆上纵波信噪比低，横波不易识别，地震成像精度受到一定影响，岩性预测和流体预测存在一定的多解性。针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全向矢量地震数据处理方法及装置，以至少解决现有地震勘探技术不能测量及处理地震波场的散度数据和旋度数据的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种全向矢量地震数据处理方法，应用于地震全向矢量检波器，其中，所述地震全向矢量检波器包括：八个检波器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述八个检波器，使得每两个检波器的底面位于一正四面体的其中一个正三角形面上，位于同一正三角形面上的两个检波器的工作轴与该正三角形面的交点均位于该正三角形面的一个角的角平分线上并且相对于该正三角形面的中心对称；所述方法包括：采集所述地震全向矢量检波器的全向矢量地震数据，对所述全向矢量地震数据执行预处理操作；对执行预处理操作之后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据和横波数据；对所述纵波数据和所述横波数据执行空间矢量计算和波场恢复操作；其中，所述波场恢复操作包括：静校正操作和反褶积操作；基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据执行成像操作，得到纵波成像数据和横波成像数据；基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据，以及所述纵波成像数据和所述横波成像数据进行建模，得到纵波速度体和横波速度体。优选地，对所述全向矢量地震数据执行预处理操作，包括：利用全向矢量观测系统，检查采集到的全向矢量地震数据是否符合质控条件；归类存储符合质控条件的全向矢量地震数据。优选地，对执行预处理操作后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据和横波数据，包括：基于所述符合质控条件的全向矢量地震数据，求出总线振动量；根据所述地震全向矢量检波器的旋量数据求出横波线振动分量，根据所述横波线振动分量得到横波数据；将所述总线振动量减去所述横波线振动分量，得到纵波线振动分量，根据所述纵波线振动分量得到纵波数据。优选地，对所述纵波数据和所述横波数据执行空间矢量计算，包括：在矢量方向上，根据方位角及倾角分选输出不同方向的纵波数据；在矢量方向上，根据方位角及倾角分选输出不同方向的横波数据；将所述不同方向的横波数据减去地面横波数据，得到不同方向的有效横波数据。优选地，对所述纵波数据和所述横波数据执行波场恢复操作，包括：基于所述不同方向的纵波数据，分方向计算纵波地表方向一致性静校正量及纵波地表方向一致性反褶积因子；基于所述不同方向的有效横波数据，分方向计算横波地表方向一致性静校正量及横波地表方向一致性反褶积因子；分方向根据所述纵波地表方向一致性静校正量、所述纵波地表方向一致性反褶积因子，生成执行所述波场恢复操作之后的纵波数据；分方向根据所述横波地表方向一致性静校正量、所述横波地表方向一致性反褶积因子，生成执行所述波场恢复操作之后的横波数据。优选地，基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据执行成像操作，包括：基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据，形成纵波成像剖面或纵波成像三维体；基于执行所述波场恢复操作之后的横波数据，形成横波成像剖面或横波成像三维体。优选地，基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据，以及所述纵波成像数据和所述横波成像数据进行建模，得到所述纵波速度体和所述横波速度体，包括：基于所述纵波成像数据在时间域上建立纵波速度界面，基于所述横波成像数据在时间域上建立横波速度界面；在所述纵波速度界面中输入纵波初始速度，得到纵波速度模型；在所述横波速度界面中输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全向矢量地震数据处理方法，应用于地震全向矢量检波器，其特征在于，所述地震全向矢量检波器包括：八个检波器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述八个检波器，使得每两个检波器的底面位于一正四面体的其中一个正三角形面上，位于同一正三角形面上的两个检波器的工作轴与该正三角形面的交点均位于该正三角形面的一个角的角平分线上并且相对于该正三角形面的中心对称；所述方法包括：采集所述地震全向矢量检波器的全向矢量地震数据，对所述全向矢量地震数据执行预处理操作；对执行预处理操作之后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据和横波数据；对所述纵波数据和所述横波数据执行空间矢量计算和波场恢复操作；其中，所述波场恢复操作包括：静校正操作和反褶积操作；基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据执行成像操作，得到纵波成像数据和横波成像数据；基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据，以及所述纵波成像数据和所述横波成像数据进行建模，得到纵波速度体和横波速度体。

【技术特征摘要】
1.一种全向矢量地震数据处理方法，应用于地震全向矢量检波器，其特征在于，
所述地震全向矢量检波器包括：八个检波器及支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述
八个检波器，使得每两个检波器的底面位于一正四面体的其中一个正三角形面上，位
于同一正三角形面上的两个检波器的工作轴与该正三角形面的交点均位于该正三角
形面的一个角的角平分线上并且相对于该正三角形面的中心对称；
所述方法包括：
采集所述地震全向矢量检波器的全向矢量地震数据，对所述全向矢量地震数据执
行预处理操作；
对执行预处理操作之后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据
和横波数据；
对所述纵波数据和所述横波数据执行空间矢量计算和波场恢复操作；其中，所述
波场恢复操作包括：静校正操作和反褶积操作；
基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据执行成像操作，得到纵波
成像数据和横波成像数据；
基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据，以及所述纵波成像数据
和所述横波成像数据进行建模，得到纵波速度体和横波速度体。
2.根据权利要求1所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，对所述全
向矢量地震数据执行预处理操作，包括：
利用全向矢量观测系统，检查采集到的全向矢量地震数据是否符合质控条件；
归类存储符合质控条件的全向矢量地震数据。
3.根据权利要求2所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，对执行预
处理操作后的全向矢量地震数据执行纵横波分离操作，得到纵波数据和横波数据，包
括：
基于所述符合质控条件的全向矢量地震数据，求出总线振动量；
根据所述地震全向矢量检波器的旋量数据求出横波线振动分量，根据所述横波线
振动分量得到横波数据；
将所述总线振动量减去所述横波线振动分量，得到纵波线振动分量，根据所述纵

\t波线振动分量得到纵波数据。
4.根据权利要求1所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，对所述纵
波数据和所述横波数据执行空间矢量计算，包括：
在矢量方向上，根据方位角及倾角分选输出不同方向的纵波数据；
在矢量方向上，根据方位角及倾角分选输出不同方向的横波数据；
将所述不同方向的横波数据减去地面横波数据，得到不同方向的有效横波数据。
5.根据权利要求4所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，对所述纵
波数据和所述横波数据执行波场恢复操作，包括：
基于所述不同方向的纵波数据，分方向计算纵波地表方向一致性静校正量及纵波
地表方向一致性反褶积因子；
基于所述不同方向的有效横波数据，分方向计算横波地表方向一致性静校正量及
横波地表方向一致性反褶积因子；
分方向根据所述纵波地表方向一致性静校正量、所述纵波地表方向一致性反褶积
因子，生成执行所述波场恢复操作之后的纵波数据；
分方向根据所述横波地表方向一致性静校正量、所述横波地表方向一致性反褶积
因子，生成执行所述波场恢复操作之后的横波数据。
6.根据权利要求1所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，基于执行
所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据执行成像操作，包括：
基于执行所述波场恢复操作之后的纵波数据，形成纵波成像剖面或纵波成像三维
体；
基于执行所述波场恢复操作之后的横波数据，形成横波成像剖面或横波成像三维
体。
7.根据权利要求1所述的全向矢量地震数据处理方法，其特征在于，基于执行
所述波场恢复操作之后的纵波数据和横波数据，以及所述纵波成像数据和所述横波成
像数据进行建模，得到所述纵波速度体和所述横波速度体，包括：
基于所述纵波成像数据在时间域上建立纵波速度界面，基于所述横波成像数据在
时间域上建立横波速度界面；
在所述纵波速度界面中输入纵波初始速度，得到纵波速度模型；在所述横波速度
界面中输入横波初始速度，得到横波速度模型；
基于所述纵波速度模型进行叠前深度偏移操作，得到纵波数据CIP道集；基于所
述横波速度模型进行叠前深度偏移操作，得到横波数据CIP道集；
利用所述纵波数据CIP道集对执行所述波场恢复操作之后的纵波数据进行迭代
速度分析，得到纵波速度体；利用所述横波数据CIP道集对执行所述波场恢复操作之
后的横波数据进行迭代速度分析，得到横波速度体。
8.一种全向矢量地震数据处理装置，应用于地震全向矢量检波器，其特征在于，
所述地震...

【专利技术属性】
技术研发人员：董世泰，陈立康，郑晓东，张研，谢占安，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11