基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法和裝置，其中，該方法包括：基于地震資料拾取標(biāo)志層同相軸；對(duì)拾取的標(biāo)志層同相軸進(jìn)行頻譜分析；從分析得到的頻譜中選擇振幅譜橫向穩(wěn)定的地震道區(qū)間，并求取該地震道區(qū)間中各個(gè)地震道的標(biāo)志層頻譜的平均值；根據(jù)所述平均值估計(jì)地震資料中每一個(gè)地震道的相對(duì)品質(zhì)因子；對(duì)估計(jì)得到的所有地震道的相對(duì)品質(zhì)因子進(jìn)行平滑濾波得到橫向相對(duì)品質(zhì)因子。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法有效確定淺層地層的橫向相對(duì)品質(zhì)因子的技術(shù)問(wèn)題，達(dá)到了準(zhǔn)確確定橫向相對(duì)品質(zhì)因子的技術(shù)效果。
【專利說(shuō)明】基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物理勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在地震勘探中，近地表及淺層地層的品質(zhì)因子Q是引起地震波衰減的主要因素，近地表及淺層地層的品質(zhì)因子的存在會(huì)導(dǎo)致地震波的振幅衰減、相位畸變、頻帶變窄、主頻降低，并且其橫向的吸收衰減差異會(huì)影響同相軸的連續(xù)性，造成橫向不一致性問(wèn)題的產(chǎn)生，從而增加了地震資料精細(xì)解釋的難度。與之相對(duì)應(yīng)，反Q濾波是地震資料處理中的重要環(huán)節(jié)，它可以有效地減弱地層吸收衰減的影響、補(bǔ)償振幅譜、校正相位譜、增加主頻與頻寬、改善同相軸連續(xù)性，從而提高資料的分辨率。反Q濾波的關(guān)鍵是地下介質(zhì)的品質(zhì)因子的可靠性，因此如何精確地求取近地表及淺層地層的Q對(duì)于地震資料的精細(xì)處理與解釋具有十分重要的意義。
[0003]微測(cè)井是確定近地表及淺層地層的品質(zhì)因子的重要方式，目前常用的獲取Q值的方法主要有以下幾種:
[0004]I)利用單井微測(cè)井資料，采用與頻率有關(guān)的改進(jìn)頻譜比法獲得淺層Q值；
[0005]2)利用雙井微測(cè)井資料，采用峰值頻率移動(dòng)法獲得淺層Q值；
[0006]3)以微測(cè)井成果為基礎(chǔ)，利用經(jīng)驗(yàn)公式估算近地表的品質(zhì)因子。
[0007]然而，微測(cè)井資料雖然具有施工簡(jiǎn)單、針對(duì)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但是微測(cè)井只能針對(duì)井點(diǎn)附近，如果要精確控制近地表及淺層地層的品質(zhì)因子的橫向變化，就需要加密井網(wǎng)，這樣就必然會(huì)導(dǎo)致成本的大幅度提高。
[0008]基于地面地震資料，目前常用的確定品質(zhì)因子的方法有:
[0009]I)基于瑞雷面波的近地表品質(zhì)因子估計(jì)方法，在已知縱波速度、橫波速度和瑞雷波相速度的條件下，通過(guò)反演瑞雷波衰減系數(shù)來(lái)獲得品質(zhì)因子。然而，由于縱橫波品質(zhì)因子對(duì)衰減系數(shù)的差異，只有當(dāng)Vs/Vp超過(guò)0.45時(shí)，才可以有效反演縱波品質(zhì)因子，其中，Vs表示橫波速度，Vp表示縱波速度。通過(guò)上述方法計(jì)算得到的品質(zhì)因子，反演誤差可以達(dá)到瑞雷波衰減系數(shù)誤差的1.5倍，因此該方法的穩(wěn)定性難以保證。
[0010]2)基于波傳播模擬的近地表品質(zhì)因子估計(jì)方法，該方法假設(shè)近地表為水平層狀介質(zhì)，在每層的速度、密度和深度已知的條件下，給定一系列品質(zhì)因子，進(jìn)行粘彈性波動(dòng)方程有限差分正演模擬，通過(guò)對(duì)比模擬記錄與觀測(cè)記錄的反射波和折射波走時(shí)曲線上的振幅差異，獲得層間品質(zhì)因子。該方法當(dāng)深度和速度誤差小于10%時(shí)是穩(wěn)健的，但對(duì)震源子波比較敏感。此外，該方法只能解決縱向品質(zhì)因子估計(jì)問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行橫向品質(zhì)因子估計(jì)。
[0011]3)基于衰減走時(shí)層析反演的品質(zhì)因子估計(jì)方法，該方法將等效品質(zhì)因子作為權(quán)系數(shù)與地震波的射線走時(shí)結(jié)合構(gòu)成衰減走時(shí)，采用傳統(tǒng)方法(例如:對(duì)數(shù)譜估計(jì)法、時(shí)頻譜的低階多項(xiàng)式擬合法)對(duì)其進(jìn)行估計(jì)，利用射線層析法反演速度，最后綜合利用速度和衰減走時(shí)信息反演得到品質(zhì)因子。該方法具有較好的穩(wěn)定性，但其精度受速度和衰減走時(shí)精度的影響。
[0012]由上述分析可知，目前還沒(méi)有可以有效估計(jì)橫向品質(zhì)因子，且穩(wěn)定性和計(jì)算精度都較高的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法，以達(dá)到確定精度較高的橫向相對(duì)品質(zhì)因子的目的，該方法包括:
[0014]基于地震資料拾取標(biāo)志層同相軸；
[0015]對(duì)拾取的標(biāo)志層同相軸進(jìn)行頻譜分析；
[0016]從分析得到的頻譜中選擇振幅譜橫向穩(wěn)定的地震道區(qū)間，并求取該地震道區(qū)間中各個(gè)地震道的標(biāo)志層頻譜的平均值；
[0017]根據(jù)所述平均值估計(jì)地震資料中每一個(gè)地震道的相對(duì)品質(zhì)因子；
[0018]對(duì)估計(jì)得到的所有地震道的相對(duì)品質(zhì)因子進(jìn)行平滑濾波得到橫向相對(duì)品質(zhì)因子。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中,基于地震記錄拾取標(biāo)志層同相軸,包括；
[0020]從地震記錄的多個(gè)地震道中選取一個(gè)地震道作為基準(zhǔn)地震道；
[0021]拾取該基準(zhǔn)地震道對(duì)應(yīng)的標(biāo)志層時(shí)間值作為初值；
[0022]確定地震記錄中相鄰地震道的標(biāo)志層的時(shí)移量取值區(qū)間；
[0023]根據(jù)以下公式計(jì)算各個(gè)地震道在時(shí)移量取值區(qū)間內(nèi)的相關(guān)系數(shù):
【權(quán)利要求】
1.一種基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的方法，其特征在于，包括: 基于地震資料拾取標(biāo)志層同相軸； 對(duì)拾取的標(biāo)志層同相軸進(jìn)行頻譜分析； 從分析得到的頻譜中選擇振幅譜橫向穩(wěn)定的地震道區(qū)間，并求取該地震道區(qū)間中各個(gè)地震道的標(biāo)志層頻譜的平均值； 根據(jù)所述平均值估計(jì)地震資料中每一個(gè)地震道的相對(duì)品質(zhì)因子； 對(duì)估計(jì)得到的所有地震道的相對(duì)品質(zhì)因子進(jìn)行平滑濾波得到橫向相對(duì)品質(zhì)因子。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于地震記錄拾取標(biāo)志層同相軸，包括: 從地震記錄的多個(gè)地震道中選取一個(gè)地震道作為基準(zhǔn)地震道； 拾取該基準(zhǔn)地震道對(duì)應(yīng)的標(biāo)志層時(shí)間值作為初值； 確定地震記錄中相鄰地震道的標(biāo)志層的時(shí)移量取值區(qū)間； 根據(jù)以下公式計(jì)算各個(gè)地震道在時(shí)移量取值區(qū)間內(nèi)的相關(guān)系數(shù):
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述平均值估計(jì)地震記錄中每一個(gè)地震道的相對(duì)品質(zhì)因子，包括: 設(shè)定相對(duì)品質(zhì)因子的取值范圍； 在該取值范圍內(nèi)均勻選取多個(gè)品質(zhì)因子； 對(duì)地震記錄中的每一個(gè)地震道進(jìn)行如下操作: 利用選取的各個(gè)品質(zhì)因子分別進(jìn)行反Q濾波； 在進(jìn)行反Q濾波的地震道上，選取標(biāo)志層對(duì)應(yīng)的時(shí)窗內(nèi)的反射波進(jìn)行頻譜分析，得到標(biāo)志層反射波振幅譜； 計(jì)算所述標(biāo)志層反射波振幅譜與所述平均值之間的匹配誤差；將匹配誤差最小時(shí)的品質(zhì)因子作為當(dāng)前地震道的相對(duì)品質(zhì)因子的估計(jì)結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式利用選取的各個(gè)品質(zhì)因子分別進(jìn)行反Q濾波:
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，按照以下公式計(jì)算所述標(biāo)志層反射波振幅譜與所述平均值之間的匹配誤差:
6.一種基于地震資料估計(jì)地層橫向相對(duì)品質(zhì)因子的裝置，其特征在于，包括: 拾取模塊，用于基于地震資料拾取標(biāo)志層同相軸； 分析模塊，用于對(duì)拾取的標(biāo)志層同相軸進(jìn)行頻譜分析； 求取模塊，用于從分析得到的頻譜中選擇振幅譜橫向穩(wěn)定的地震道區(qū)間，并求取該地震道區(qū)間中各個(gè)地震道的標(biāo)志層頻譜的平均值；估計(jì)模塊，用于根據(jù)所述平均值估計(jì)地震資料中每一個(gè)地震道的相對(duì)品質(zhì)因子； 濾波模塊，用于對(duì)估計(jì)得到的所有地震道的相對(duì)品質(zhì)因子進(jìn)行平滑濾波得到橫向相對(duì)品質(zhì)因子。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述拾取模塊包括: 選取單元，用于從地震記錄的多個(gè)地震道中選取一個(gè)地震道作為基準(zhǔn)地震道； 初值拾取單元，用于拾取該基準(zhǔn)地震道對(duì)應(yīng)的標(biāo)志層時(shí)間值作為初值； 確定單元，用于確定地震記錄中相鄰地震道的標(biāo)志層的時(shí)移量取值區(qū)間； 計(jì)算單元，用于根據(jù)以下公式計(jì)算各個(gè)地震道在時(shí)移量取值區(qū)間內(nèi)的相關(guān)系數(shù):
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述估計(jì)模塊包括: 設(shè)定單元，用于設(shè)定相對(duì)品質(zhì)因子的取值范圍； 選取單元，用于在該取值范圍內(nèi)均勻選取多個(gè)品質(zhì)因子；估計(jì)單元，用于估計(jì)相對(duì)品質(zhì)因子，所述估計(jì)單元包括: 濾波子單元，用于利用選取的各個(gè)品質(zhì)因子分別進(jìn)行反Q濾波； 頻譜分析子單元，用于在進(jìn)行反Q濾波的地震道上，選取標(biāo)志層對(duì)應(yīng)的時(shí)窗內(nèi)的反射波進(jìn)行頻譜分析，得到標(biāo)志層反射波振幅譜； 計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述標(biāo)志層反射波振幅譜與所述平均值之間的匹配誤差； 估計(jì)子單元，用于將匹配誤差最小時(shí)的品質(zhì)因子作為當(dāng)前地震道的相對(duì)品質(zhì)因子的估計(jì)結(jié)果。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述濾波子單元具體用于按照以下公式利用選取的各個(gè)品質(zhì)因子分別進(jìn)行反Q濾波:

10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算子單元具體用于按照以下公式計(jì)算所述標(biāo)志層反射波振幅譜與所述平均值之間的匹配誤差:
【文檔編號(hào)】G01V1/30GK103675915SQ201310713719
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】孫夕平, 于永才, 崔興福, 張明, 侯連華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司