用于针对正常时差拉伸影响进行地震数据真实相对振幅校正的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:2658679 阅读:261 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种方法和装置,用于从被拉伸的地震记录道得到真实相对振幅去掉拉伸地震记录道。该方法补偿由于正常时差造成的随炮检距变化的反射干涉效应。对于NMOR拉伸的地震记录道确定其拉伸因子β,还确定其输入频谱。然后得到去掉拉伸的小波频谱。通过取去掉拉伸的小波频谱与被拉伸的小波频谱之比来确定形状校正因子。该形状校正因子被应用于被拉伸记录道的输入频谱,从而得到去掉拉伸的记录道频谱。通过取去掉拉伸的小波频谱的真实相对振幅特性与被拉伸小波频谱的相应真实相对振幅特性之比,计算出真实相对振幅标度因子。最后,将真实相对振幅标度因子应用于去掉拉伸的记录道频谱以得到真实相对振幅去掉拉伸地震记录道。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一般地,本专利技术涉及以获得地下性质为目的的地震反射数据分析方法,更具体地说,涉及对共中点(CMP)或共反射点(CRP)地震 道集中存在的正常时差校正(NMOR)所造成的随炮检距变化的反射 干涉效应进行补偿的方法。
技术介绍
在野外测量中获得的地震数据通常是使用图1所示共中点 (CMP )野外技术记录的。以波形形式传播的声波能量被从一 系列"爆 炸,,源S引入到地球中,这些"爆炸,,源与一个共中点(CMP)的位置 有一定间距。来自每个震源S的能量撞击地下的一个共反射点(CRP ), 其中的一部分能量返回到一系列有一定间距的接收器R。使用这一采 集技术,所记录的道集以增加爆点和接收器之间的炮检距而具有一个 已知的共同地面点(CMP)或共同地下反射点(CRP)为其特征。这 些道集包含所希望信号的记录,这些信号是以各种反射角0r从地下的 一个共反射点(CRP)反射回来的和/或从地下地层折射回来的。再有, 除了所希望的信号外,所记录的这些道集还包含其他不希望的分量, 例如噪声。反射系数是对反射波振幅与入射波振幅之比的度量,指出有多少 能量从地下界面反射回来。反射系数是地下地层弹性性质(其中包含 在各界面处压缩波速度、剪切波速度以及密度的变化)的函数。在反 射地震技术中,从所记录的地震振幅响应或地震记录记录道中恢复在 已知的共面位置以下的地球反射系数。来自单个反射界面的实际地震 扰动以随时间变化的响应或小波为特征,该响应或小波与地球内的上覆岩层性质有关,还与反射地震数据采集设备有关。小波是一维脉冲,以其振幅、频率和相位来表征。小波作为能量包起源于有特定发震时刻的震源s,并作为按时间和能量分布的一系列事件或反射小波返回接收器R。这一分布依赖于地下的速度和密度 以及震源S和接收器R的相对位置。野外记录的CMP集记录道通常受到处理序列中若干步骤的处 理,以把所希望的信号与噪声分开,降低随时间和炮检距变化的波列 的影响,以及对齐和比较来自共同界面的振幅响应。在记录道对齐中 的一个重要步骤是在NMOR应用中直接对数据应用正常时差校正 NMOR或者通过叠前成像步骤间接地应用正常时差校正NMOR。使 用CMP道集采集几何布局和对地震能量从爆点位置到地下共反射点(CRP)再回到接收器位置的地下传播速度的估计值,计算出到地下 共同界面的走时,以区分爆点到记录器组的炮检距。爆点到记录器的零与非零炮检距之间的走时差用于将记录道振幅从野外记录时间坐 标映射到零炮检距时间坐标。不论是将NMOR直接应用于CMP集记 录道,或者在叠前偏移间接应用NMOR以产生CRP集记录道,在应 用NMOR之后的道集中信号的振幅可(l)相加到一起以形成叠加后 的记录道;(2)在振幅-炮检距关系(AVO)分析中彼此进行比较; 或(3)进行转化以得到振幅属性,可根据振幅响应的改变由这些振 幅属性导出详细的界面特性。图2A-C显示小波和正常时差校正(NMOR)对单一时间-炮检 距CMP道集的影响,该道集是由完全相同的来自分层地球模型的等 振幅反射构成,该地球模型由具有随机间距的多个地下界面构成。图 2A显示界面反射系数(RC系列)CMP道集,说明来自不同界面的 反射的时差效果(时间收敛性)。图2B显示这同一 CMP道集,但 每个反射系数由小波代替,该小波的振幅与反射系数成比例。对于一 个共同事件,随炮检距变化的干涉效应以随炮检距变化的振幅的形式表现出来。图2C呈现出图2B所示数据在应用NMOR之后的结果, 表明NMOR时差已产生了随炮检距变化的小波,它们对于相等的反射系数造成随炮检距变化的振幅。值得注意的是,在图2C中存在反 射振幅和带宽的变化,这是由于NMOR之前的小波干涉以及NMOR 校正。结果,来自不同炮检距的记录道中的振幅彼此不同,即使当地 下反射系数相同时也是如此。所以,这些经过NMOR校正的振幅不 能被认为是"真正的相对振幅"。特别是因为正在进行的勘察和开发深层水的努力,现在AVO分 析和反演正在被应用于包含处理过的地震振幅的CRP记录道集,这 些记录道集是以从0。到60。或更大的反射角从地下界面反射的。图3描绘了以角e从一个界面反射的单个事件的振幅谱。如图3中所示,应用NMOR将把地震小波的振幅谱和相位镨映射为等于COS0r乘以 原始NMOR处理之前频率的一系列频率,同时还使数据的振幅谱相 对于零角反射事件放大一个因子(COS0J "。于是,对于一个60。反 射事件,NMOR将把一个40Hz振幅响应移动到20Hz,而同时使振 幅i普的强度加倍。小波有振幅谱,还有相位谱。为了本说明书的需要, 下文中的术语"频谱"是指一个小波的振幅谱和相位谱二者。当存在多重反射事件时,NMOR对每个炮检距的干涉事件响应 进行不同的拉伸,造成更加复杂的依赖于炮检距的干涉,如图2C中 所示。这种NMOR拉伸效应使得难于对来自不同炮检距记录道的共 同事件的振幅彼此直接进行比较。另 一个复杂性在于即使在进行了多 方面的处理之后,在一个CMP集中的记录道通常还将含有嵌入的小 波,这些小波随时间和炮检距二者而改变。这些小波变化是由于剩余 的采集和传播影响以及NMOR拉伸的影响。当一个共同事件的振幅 响应从近炮检距到远炮检距有显著变化时,为使近炮检距事件和远炮 检距事件之间对齐所需要的速度分析也变得有问题了。再有,在高频 处,NMOR拉伸将减低通常作为叠加地震记录道的结果所预期的信号 噪声比的改善。授予Byun等的美国专利5,684,754号提出一种方法,用于从 CMP集记录道中去掉NMOR拉伸。这一方法依赖于对嵌入的小波的 先有知识以及由地震数据的相似分析得到的对NMOR拉伸因子的测 量值。这一技术不能对NMOR引起的振幅影响提供真实的相对振幅 补偿,因此对于AVO分析不是一种理想的技术。H.W.Swan ( 1997 )题为"在AVO分析中去掉依赖于炮检距的调 谐,,(Int.SEG Mtg.第67届年会详细摘要第175-178页)的文章中提 出 一种方法,用于从AVO属性(例如AVO截距和梯度)中减小NMOR 拉伸影响,这些AVO属性是从未补偿NMOR拉伸影响的NMOR处 理后记录道计算出来的。结果,这一方法的缺点是不能应用于对CMP 或CRP集记录道的校正。授予Lazaratos的美国专利6,516,275号描述了在进行诸如叠加 或计算AVO属性等操作之前从地震记录道中去掉小波拉伸影响。该 专利提出 一种对单记录道去掉拉伸影响的方法,其中使用随时间和炮 检距变化的滤波器使被拉伸的非零炮检距记录道的响应匹配于一个 零炮检距(而且去掉拉伸的)记录道。因为这一方法涉及通过设计和 应用均衡滤波器来使每个非零炮检距记录道匹配一个零炮检距记录 道,所以当反射强度变化时,该方法能改变记录道之间的相对振幅关 系。这一方法不能将记录道振幅恢复到与每道记录道的反射系数相一 致的相对值,该反射系数已与NMOR处理前的小波进行过巻积。要 得到真实振幅,这一方法必须假定所有NMOR处理前的记录道与零 炮检距的NMOR处理前记录道有相同的小波。再有,这一方法还隐 含假定每个记录道按时间平均的反射系数对所有炮检距有与零炮检 距记录道相同的值-对于大的炮检距变化范围或反射角变化范围,这一 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由被拉伸的地震记录道得到真实相对振幅去掉拉伸地震记录道的方法,该方法包含如下步骤:    a.获取被拉伸的地震记录道;    b.对被拉伸的地震记录道确定其拉伸因子β;    c.确定被拉伸地震记录道的输入频谱;    d.由输入频谱确定被拉伸小波频谱的估计值;    e.得到去掉拉伸的小波频谱;    f.通过取去掉拉伸小波频谱与被拉伸小波频谱之比,确定形状校正因子;    g.将形状校正因子应用于被拉伸记录道的输入频谱,以得到去掉拉伸的记录道频谱;    h.通过取去掉拉伸小波频谱的真实相对振幅特性与被拉伸小波频谱的相应真实相对振幅特性之比,计算真实相对振幅标度因子;以及    i.将真实相对振幅标度因子应用于去掉拉伸的记录道频谱以得到真实相对振幅去掉拉伸地震记录道,从而基本保持被拉伸小波频谱的真实相对振幅特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:EF赫肯霍夫理查德B阿尔弗德哈里L马丁
申请(专利权)人:切夫里昂美国公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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