專利名稱：表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種基于表層調(diào)查資料的模型法靜校正方法和裝置，尤其涉及一種基于不同類型的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，以統(tǒng)一的表層調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立近地表模型并進(jìn)行優(yōu)化，對復(fù)雜的地表調(diào)查資料執(zhí)行靜校正處理的技術(shù)。
背景技術(shù)：
幾何地震學(xué)的理論都是假設(shè)觀測面是一個(gè)水平面、地下傳播介質(zhì)均勻?yàn)榍疤岬模珜?shí)際情況并非如此。觀測面并不是一個(gè)水平面，通常是起伏不平的，地下傳播介質(zhì)通常也不是均勻的，其表層還存在著低降速帶的橫向變化。因此，野外觀測得到的反射波達(dá)到時(shí) 間，并不滿足雙曲線方程，而是一條畸變了的雙曲線。靜校正就是研究由于地形起伏，地表低降速帶橫向變化對地震波傳播的影響，并對其進(jìn)行校正，使時(shí)距曲線滿足于動校正的雙曲線方程。在地面地震勘探中，復(fù)雜地表仍是制約地震勘探效果的重要因素。復(fù)雜的地表模型除引起激發(fā)和接收問題外，主要還影響地震資料靜校正的精度，影響疊前時(shí)間偏移及水平疊加的成像效果。在表層靜校正方面，目前人們通過對表層模型作不同程度的近似假設(shè)形成了一系列的靜校正方法，主要有以下三種技術(shù)I、高層靜校正，該方法利用野外測量成果和預(yù)定的基準(zhǔn)面高程以及基準(zhǔn)面和地面之間的速度來計(jì)算校正量；2、折射靜校正，該方法利用地震波從上層介質(zhì)傳播到與下層介質(zhì)的分界面時(shí)，當(dāng)入射波以臨界角入射到該界面時(shí)，將產(chǎn)生沿界面滑行的折射波，并傳到地面為檢波器所接收，由折射波的初至?xí)r間可估算低降速帶的速度和炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)的延遲時(shí)間，并由此得到低降速帶的速度/深度模型。3、層析靜校正，該方法利用初至波(或者是初至波的一部分)反演表層低速帶速度結(jié)構(gòu)并據(jù)此計(jì)算靜校正量的方法。以上的技術(shù)都可歸屬于一次靜校正技術(shù)，高程靜校正技術(shù)不能解決山地勘探，山地勘探區(qū)域的地表起伏很大，基準(zhǔn)面不同時(shí)兼顧高低兩種情況，地面與基準(zhǔn)面的高差不可避免會出現(xiàn)較大的情況，此外，資料多是長排列采集，炮檢距越大，射線入射角越大，高層靜校正的路徑走時(shí)近似相等情況不能得以滿足；折射靜校正需要地下有一套穩(wěn)定的折射層，且該層的橫向速度變化不劇烈，在眾多的山地地形中，折射靜校正的適用范圍受限；層析靜校正利用初至波反演縱、橫向連續(xù)變化的表層低速帶，避免了層狀速度結(jié)構(gòu)的假設(shè)，更適合包括山地在內(nèi)的各種復(fù)雜近地表?xiàng)l件表層速度模型的建立，具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，但在初至拾取困難的地區(qū)以及可控震源采集資料中，初至拾取不準(zhǔn)確對層析靜校正精度影響較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于表層調(diào)查資料的模型法靜校正方法和裝置，其基于不同類型的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，以統(tǒng)一的表層調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)建立近地表模型并進(jìn)行優(yōu)化，對復(fù)雜的地表調(diào)查資料執(zhí)行靜校正，從而提高地震資料靜校正的精度。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法，所述方法包括以下步驟加載步驟加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)；統(tǒng)一處理步驟對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)；建模步驟基于統(tǒng)一處理的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立二維或三維近地表模型；模型優(yōu)化步驟采用雙向均值內(nèi)插方法對建立的二維近地表模型執(zhí)行交點(diǎn)模型閉合，或者采用中心區(qū)域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；靜校正步驟通過時(shí)深曲線關(guān)聯(lián)操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計(jì)算表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正量。加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)可包括根據(jù)至少一種表層資料采集方法獲得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。所述表層資料采集方法可包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正裝置，所述裝置包括加載模塊，用于加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)；統(tǒng)一處理模塊，用于對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)；建模模塊，用于基于統(tǒng)一處理的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立二維或三維近地表模型；模型優(yōu)化模塊，用于采用雙向均值內(nèi)插方法對建立的二維近地表模型執(zhí)行交點(diǎn)模型閉合，或者采用中心區(qū)域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；靜校正模塊，用于通過時(shí)深曲線關(guān)聯(lián)操作建立二維或三維近地表模型的模型點(diǎn)與時(shí)深曲線的對應(yīng)關(guān)系，并計(jì)算表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正量。加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)可包括根據(jù)至少一種表層資料采集方法獲得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。所述表層資料采集方法可包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。


通過下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述，本發(fā)明的上述和其他目的和特點(diǎn)將會變得更加清楚，其中圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法的流程圖；圖2是示例性地示出圖I中的步驟SllO中加載表層調(diào)查數(shù)據(jù)的圖形界面；圖3是示例性地示出在圖I中的步驟SllO加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)的示意圖；圖4是示例性地示出在圖I中的步驟S130建立的二維近地表模型的示意圖；圖5是示例性地示出在圖I中的步驟S130建立的三維近地表模型的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，將參照附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。可通過計(jì)算機(jī)軟件模塊實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法。在本申請中描述的各個(gè)步驟不限制為上述步驟，其中的一些步驟可被進(jìn)一步拆分為更多的步驟，并且一些步驟可合并為較少的步驟。本發(fā)明還提供一種實(shí)現(xiàn)表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法的裝置。圖I是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法的流程圖。在所述實(shí)施例中，假設(shè)在通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上通過實(shí)現(xiàn)各步驟的功能的軟件模塊執(zhí)行所述模型法靜校正方法。參照圖1，在步驟S110，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從存儲有所述地震調(diào)查數(shù)據(jù)的信息存儲介質(zhì)或數(shù)據(jù)庫加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可選擇性地加載使用不同的表層資料采集方法獲得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。采集中表層控制點(diǎn)的控制程度必須反映表層巖性的變化，才可反映出不同巖性中的速度變化趨勢，從而建立準(zhǔn)確的表層速度模型。圖2示出根據(jù)用戶的選擇大炮初至數(shù)據(jù)、小折射表層調(diào)查數(shù)據(jù)、微測井表層調(diào)查數(shù)據(jù)等的圖形界面。圖3示例性地示出加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。 在步驟S120，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)。例如，對于微測井方法取得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)，可使用以下方法進(jìn)行分層并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)對各層的點(diǎn)做直線回歸擬合，求出回歸系數(shù)a、b和平均標(biāo)準(zhǔn)差S。在點(diǎn)數(shù)大于3的情況下，可剔除個(gè)別與擬合線偏差大于平均標(biāo)準(zhǔn)差2. 5倍的點(diǎn)，然后再作最后的直線回歸擬合，得到最終的a和b值，b為截距時(shí)間T，Ι/a為速度值。假設(shè)有η層，則求出所述η個(gè)層的截距時(shí)間Ti和層速度值即，第i層的時(shí)深曲線為=TiQ1) =Ti+h/V，本層的厚度=本層的深度-上一層的深度。采用解析法求解下式，求取層深度Hi Ti+h/vj = Ti+1+h/Vi+1......式 Iffi = VMXJl；X^li~T,)......式 2
* i+l — & i又例如，對于小折射資料采集方法取得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)，對各層的點(diǎn)做直線回歸擬合，求出回歸系數(shù)a、b和平均標(biāo)準(zhǔn)差S。在點(diǎn)數(shù)大于3的情況下，可剔除個(gè)別與擬合線偏差大于平均標(biāo)準(zhǔn)差2. 5倍的點(diǎn)，然后再作最后的直線回歸擬合，得到最終的a、b值，其中，b為截距時(shí)間T，1/aX 1000為速度值。如有η層，則求出所述η個(gè)層的截距時(shí)間和視速度值。當(dāng)處理單支的小折射表層調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)，按照式3僅對各層數(shù)據(jù)執(zhí)行校正TiL* = TiL-T0L......式 3其中，L代表小折射左支數(shù)據(jù)。當(dāng)處理雙支的小折射表層調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)，如果左右支的層數(shù)一致，則由式4和式5求出該點(diǎn)的平均速度Vi Vi = 2ViLXViR/(ViL+ViR)......式 4V0 = (V0L+V0R) /2......式 5同時(shí)，仍然存在TiL* = TiL-T0L, TiR* = TiR-T0Ro此時(shí)將Ttl作為O點(diǎn)進(jìn)行校正。最終，最終獲得的平均截距時(shí)間Ti為Ti = (TiLi-TiR*) /2......式 6在式4、式和式6中，L代表小折射左支數(shù)據(jù)，R代表小折射右支數(shù)據(jù)。
當(dāng)雙支層數(shù)不一致時(shí)(例左支有2層，右支有3層)時(shí)，仍然按照式5求取直達(dá)波Vtl的速度；其它層通常的做法是，先求得高速層(最后一層)的速度(即取左、右支得最后一層速度值)，此后用式4分別求得左支、右支第i層的對于左、右支剩下的層，比較左右各層的速度，對速度相對接近的層求平均速度和截距時(shí)間值，再剩下的其中一支的速
度層單獨(dú)作為一層?？梢园聪率?和式8計(jì)算每層的厚度

式 權(quán)利要求
1.一種表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法，所述方法包括以下步驟 加載步驟加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)； 統(tǒng)一處理步驟對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)； 建模步驟基于統(tǒng)一處理的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立二維或三維近地表模型； 模型優(yōu)化步驟采用雙向均值內(nèi)插方法對建立的二維近地表模型執(zhí)行交點(diǎn)模型閉合，或者采用中心區(qū)域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變； 靜校正步驟通過時(shí)深曲線關(guān)聯(lián)操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計(jì)算基于表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正量。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)包括根據(jù)至少一種表層資料采集方法獲得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述表層資料采集方法包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。
4.一種表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正裝置，所述裝置包括 加載模塊，用于加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)； 統(tǒng)一處理模塊，用于對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)； 建模模塊，用于基于統(tǒng)一處理的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立二維或三維近地表模型； 模型優(yōu)化模塊，用于采用雙向均值內(nèi)插方法對建立的二維近地表模型執(zhí)行交點(diǎn)模型閉合，或者采用中心區(qū)域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變； 靜校正模塊，用于通過時(shí)深曲線關(guān)聯(lián)操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計(jì)算表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正量。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中，加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)包括根據(jù)至少一種表層資料采集方法獲得的表層調(diào)查數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中，所述表層資料采集方法包括小折射資料采集方法和微測井采集方法。
全文摘要
提供一種表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正方法和裝置。所述方法包括加載二維或三維的表層調(diào)查數(shù)據(jù)；對加載的表層調(diào)查數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)一處理，其中，按照時(shí)深變化趨勢進(jìn)行統(tǒng)一分層，并計(jì)算每個(gè)控制點(diǎn)在各層的速度和厚度參數(shù)；基于統(tǒng)一處理的表層調(diào)查數(shù)據(jù)建立二維或三維近地表模型；采用雙向均值內(nèi)插方法對建立的二維近地表模型執(zhí)行交點(diǎn)模型閉合，或者采用中心區(qū)域平滑方法消除三維近地表模型的模型畸變；通過時(shí)深曲線關(guān)聯(lián)操作建立二維或三維近地表各層的速度、厚度模型，并計(jì)算表層調(diào)查數(shù)據(jù)的模型法靜校正量。
文檔編號G01V1/36GK102944896SQ20121044524
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月9日
發(fā)明者周祺, 朱敏, 唐怡, 劉曉斌, 楊忠民 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司地球物理勘探公司