多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法及系统。该方法包括：构建正传多分量地震波场；根据正传多分量地震波场计算梯度剖面；基于梯度剖面，构建下降方向剖面；利用下降方向剖面，得到预测地震波场；基于预测地震波场计算预测多分量地震记录增量；根据最优化步长、下降方向剖面和多分量地震记录增量，更新偏移距域共成像点道集和预测多分量地震记录；判定是否满足收敛标准；若是，则输出最终偏移距域共成像点道集并确定最优角度域共成像点道集；若否，计算下次迭代的偏移距域共成像点道集梯度剖面，直至获得最优角度域共成像点道集。本发明专利技术能够获得高精度、高分辨率、高信噪比、振幅保真的多波角度域共成像点道集。像点道集。像点道集。

【技术实现步骤摘要】
多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法及系统


[0001]本专利技术涉及多分量地震资料叠前深度偏移成像处理领域，特别是涉及一种 多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法及系统。

技术介绍

[0002]目前，全球油气勘探对象已逐步由常规向非常规、中深层向深层、中浅海 向深海、常规地带向极端地带转变。新的对象面临更深、更远、更极端环境等 挑战，是未来勘探技术攻关的重点和难点。地震偏移成像技术是地震勘探在油 气田开发应用中的关键技术之一。面对新的勘探对象，探测目标已由传统构造 油气藏转向隐蔽岩性油气藏，适用于传统构造油气藏的纵波偏移成像技术因利 用波场信息单一，在隐蔽岩性油气藏的成像应用中遇到瓶颈。多波偏移成像技 术利用了更丰富的地震波场信息，在小断层、缝洞、气云区及薄层等复杂构造 成像中显示出独特的优势和巨大的应用潜力。
[0003]共成像点道集提取是地震偏移成像技术的关键组成部分。共成像点道集所 包含的反映地下介质速度和岩性变化的信息是进行偏移速度分析和地震振幅 分析的有力工具。在偏移速度分析中，共成像点道集的剩余时差有效地反映了 偏移速度场的误差，当速度场准确时，共成像点道集同相轴是水平的，当速度 场不准确时，共成像点道集同相轴是弯曲的，而且弯曲的程度与速度场误差量 是有关系的，通过这种关系并借助共成像点道集拉平原则进行速度场的更新， 最终实现偏移速度建模。在地震振幅分析中，共成像点道集是叠前地震数据和 地震属性解释之间的桥梁。作为岩性分析的基础资料，共成像点道集的质量直 接决定了地震振幅分析技术能否准确的分析和描述岩性油气藏，也决定了弹性 参数及储层参数反演的成败。面对当前复杂的油气勘探环境，传统的偏移距域 共成像点道集因多路径问题会产生严重假象，在偏移速度分析和地震振幅分析 方面有较大的局限性，为了解决这一问题，学者们提出了角度域共成像点道集。
[0004]角度域共成像点道集因不受多路径问题影响，是一种具有良好应用潜力的 共成像点道集。基于逆时偏移的角度域共成像点道集因其采用精确的地震波动 理论，能够适用于任意复杂构造，且算法精度高、稳健性强，成为了当前油气 勘探界应用的主流。然而，由于受速度不准、采集孔径有限、照明不均以及偏 移算子不精确等因素影响，基于当前已有方法所提取的角度域共成像点道集分 辨率低、振幅不均衡、低波数假象严重，这对后续的数据处理和解释造成很大 影响，使其很难直接用于实际生产，也使得角度域共成像点道集的优势难以发 挥。为此，必须针对多分量地震资料建立一套新的、可提取高质量的多波角度 域共成像点道集的成像方法及系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取 方法及系统，可以获得高精度、高分辨率、高信噪比、振幅保真的多波角度域 共成像点道集，为地震叠前岩性反演及流体识别与预测提供高质量基础数据， 指导勘探部署。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法，包括：
[0008]依据勘探目标及工区的地质地球物理条件，确定进行角度域共成像点道集 提取所需的观测的多炮多分量观测地震记录、纵波偏移速度模型、横波偏移速 度、偏移密度模型及观测系统参数；
[0009]针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述横波偏移速度模型、所述 偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震波动方程，构建正 传多分量地震波场；
[0010]针对第k炮，根据所述正传多分量地震波场和所述多分量观测地震记录基 于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i次迭代的偏移距域共成像点道集 梯度剖面；
[0011]基于所述第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面，构建第 i次迭代的偏移距域共成像点道集下降方向剖面；
[0012]利用所述下降方向剖面，基于数值方法求解以多波偏移距域共成像点道集 为散射源的波场正传方程，得到预测纵波地震波场和预测横波地震波场；
[0013]基于所述预测纵波地震波场和所述预测横波地震波场，利用波场合成算子 计算预测多分量地震记录增量；
[0014]估算最优化步长；
[0015]根据所述最优化步长、所述下降方向剖面和所述多分量地震记录增量，更 新偏移距域共成像点道集和预测多分量地震记录；
[0016]判定是否满足收敛标准；
[0017]若是，则输出更新后的偏移距域共成像点道集，所述更新后的偏移距域共 成像点道集为最终偏移距域共成像点道集；
[0018]根据所述最终偏移距域共成像点道集，确定最优角度域共成像点道集；
[0019]若否，则针对第k炮，根据所述多分量背景地震波场和所述多分量观测地 震记录基于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i+1次迭代的偏移距域共 成像点道集梯度剖面，直至获得最优角度域共成像点道集。
[0020]可选地，所述针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述横波偏移速 度模型、所述偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震波动 方程，构建正传多分量地震波场，具体包括：
[0021]针对第k炮，基于所述观测系统参数，得到所述第k炮的炮点坐标，在所 述第k炮对应炮点位置设置震源子波，利用所述纵波偏移速度模型、所述横波 偏移速度模型、所述偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地 震波动方程，得到第k炮的正传多分量地震波场。
[0022]可选地，所述针对第k炮，根据所述正传多分量地震波场和所述多分量观 测地震记录基于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i次迭代的偏移距域 共成像点道集梯度，具体包括：
[0023]设置当前的迭代次数i，针对第k炮，利用当前炮的观测多分量地震记录 及第i
‑
1次迭代更新所得的预测多分量地震记录，得到多分量地震记录残差；
[0024]以所述多分量地震记录残差为边值条件，基于数值方法逆时求解地震纯纵 波波动方程，得到第k炮的反传多分量地震波场；
[0025]在相同的时刻，对所述第k炮的正传多分量地震波场和所述第k炮的反传 多分量地震波场进行地震波模式分解，获得相同时刻的标量纵波正传地震波 场、标量横波正传地震波场、标量纵波反传地震波场和标量横波反传地震波场；
[0026]对所述标量纵波正传地震波场、所述标量横波正传地震波场、所述标量纵 波反传地震波场和所述标量横波反传地震波场应用多波局部偏移距域共成像 点道集梯度计算方程，得到单炮多波局部偏移距域共成像点道集梯度；
[0027]根据所有所述单炮多波局部偏移距域共成像点道集梯度，依据观测系统位 置信息进行叠加，得到第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面。
[0028]可选地，所述基于所述第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度 剖面，构建第i次迭代的偏移距域共成像点道集下降方向剖面，具体包括：
[0029]基于第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，包括：依据勘探目标及工区的地质地球物理条件，确定进行角度域共成像点道集提取所需的观测的多炮多分量观测地震记录、纵波偏移速度模型、横波偏移速度、偏移密度模型及观测系统参数；针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述横波偏移速度模型、所述偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震波动方程，构建正传多分量地震波场；针对第k炮，根据所述正传多分量地震波场和所述多分量观测地震记录基于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i次迭代的偏移距域共成像点道集梯度剖面；基于所述第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面，构建第i次迭代的偏移距域共成像点道集下降方向剖面；利用所述下降方向剖面，基于数值方法求解以多波偏移距域共成像点道集为散射源的波场正传方程，得到预测纵波地震波场和预测横波地震波场；基于所述预测纵波地震波场和所述预测横波地震波场，利用波场合成算子计算预测多分量地震记录增量；估算最优化步长；根据所述最优化步长、所述下降方向剖面和所述多分量地震记录增量，更新偏移距域共成像点道集和预测多分量地震记录；判定是否满足收敛标准；若是，则输出更新后的偏移距域共成像点道集，所述更新后的偏移距域共成像点道集为最终偏移距域共成像点道集；根据所述最终偏移距域共成像点道集，确定最优角度域共成像点道集；若否，则针对第k炮，根据所述多分量背景地震波场和所述多分量观测地震记录基于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i+1次迭代的偏移距域共成像点道集梯度剖面，直至获得最优角度域共成像点道集。2.根据权利要求1所述的多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述横波偏移速度模型、所述偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震波动方程，构建正传多分量地震波场，具体包括：针对第k炮，基于所述观测系统参数，得到所述第k炮的炮点坐标，在所述第k炮对应炮点位置设置震源子波，利用所述纵波偏移速度模型、所述横波偏移速度模型、所述偏移密度模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震波动方程，得到第k炮的正传多分量地震波场。3.根据权利要求1所述的多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述针对第k炮，根据所述正传多分量地震波场和所述多分量观测地震记录基于数值方法求解地震波场伴随方程，计算第i次迭代的偏移距域共成像点道集梯度，具体包括：设置当前的迭代次数i，针对第k炮，利用当前炮的观测多分量地震记录及第i
‑
1次迭代更新所得的预测多分量地震记录，得到多分量地震记录残差；以所述多分量地震记录残差为边值条件，基于数值方法逆时求解地震纯纵波波动方程，得到第k炮的反传多分量地震波场；
在相同的时刻，对所述第k炮的正传多分量地震波场和所述第k炮的反传多分量地震波场进行地震波模式分解，获得相同时刻的标量纵波正传地震波场、标量横波正传地震波场、标量纵波反传地震波场和标量横波反传地震波场；对所述标量纵波正传地震波场、所述标量横波正传地震波场、所述标量纵波反传地震波场和所述标量横波反传地震波场应用多波局部偏移距域共成像点道集梯度计算方程，得到单炮多波局部偏移距域共成像点道集梯度；根据所有所述单炮多波局部偏移距域共成像点道集梯度，依据观测系统位置信息进行叠加，得到第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面。4.根据权利要求1所述的多分量地震资料保幅角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述基于所述第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面，构建第i次迭代的偏移距域共成像点道集下降方向剖面，具体包括：基于第i次迭代的多波局部偏移距域共成像点道集梯度剖面，利用反演方法，得到第i次迭代的偏移距域共成像点道...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷丙洛，黄建平，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：