一种叠前深度域合成地震记录制作方法技术

一种叠前深度域合成地震记录制作方法是一种石油地震勘探正演数值模拟技术，它首先利用纵波速度场把深度域地震数据转换为常速度深度域地震数据，然后从常速度深度域地震数据中提取深度域地震子波，再利用纵波速度模型将常速度深度域地震子波变换到深度域，得到一组匹配不同深度地层速度的深度域地震子波集合，利用深度域AVO反射系数对深度域地震子波进行加权，然后叠加即可得到叠前深度域合成地震记录角道集。该技术解决了深度域褶积模型不满足线性时不变条件的算法问题，可作为深度域地震数据的正演分析和深度域叠前参数反演的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油地震勘探正演数值模拟领域，建立了一种利用依赖地层速度的深度域地震子波和深度域地震弹性参数计算叠前深度域地震正演记录角道集的技术，它解决了深度域褶积模型存在的不满足线性时不变系统的算法问题。
技术介绍
利用弹性参数模型正演模拟获得地震记录，是研究储层物理性质的地震响应特征和反演储层岩石弹性参数的重要基础。地震子波与反射系数褶积是实现时间域地震记录正演模拟的主要手段之一。然而，在深度域，地震子波是受地层速度控制的，即依赖地层速度，其波长随着速度的增加而增大，而地层速度在深度域中的变化和差异，将使得深度域地震子波随深度发生变化，此时的反射系数与地震子波的褶积不满足线性时不变条件，导致在深度域地震子波与反射系数直接褶积合成深度域地震记录不具备可行性。目前实现深度域合成地震记录的方法，一种方法是采用恒定的深度域地震子波与反射系数褶积合成地震记录；第二种方法是实现线性时不变褶积条件，从而通过地震子波与反射系数褶积运算合成深度域地震记录，它利用深度域速度模型将反射系数转换到常速度下的伪深度域，该常速度与提取伪深度域地震子波的速度一致，对伪深度域地震子波和转换后的非一致性采样反射系数以相同的采样率进行重采样，由于伪深度域中速度为常量，地震子波是恒定的，与伪深度不具有相关性，因此反射系数与地震子波的褶积运算满足线性时不变系统，运用褶积算子合成地震记录，再进行伪深度域到深度域的反变换，达到正演模拟深度域地震记录的目的。随着叠前深度偏移技术的发展以及地震资料时深转换造成的高频信息损失，发展包括深度域正演数值模拟等的深度域地震数据处理和解释技术意义重大。上述利用恒定深度域地震子波与反射系数的褶积运算合成深度域地震记录的技术，没有考虑深度域地震子波依赖速度在深度域的变化性质；此类基于线性时不变褶积条件下的深度域地震记录合成方法，对伪深度域反射系数进行非一致性重采样，会导致部分反射系数信息丢失，除非使用极高的采样率时才能避免对反射系数的漏采样；此外，在执行反变换至深度域获得合成地震记录的过程中，因为插值和一致性重采样，新增的深度采样点数据直接导致合成地震记录中较高频率的有效信息缺失。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种通过对依赖速度的深度域地震子波进行地震反射系数加权再叠加，以合成深度域地震记录的方法。这种方法考虑了深度域地震子波在深度域中随地层速度变化的特性，并且直接在深度域中完成合成地震记录的制作。本专利技术的一种叠前深度域合成地震记录制作方法，首先根据深度域速度模型和常速度深度域地震子波，插值求取匹配不同深度范围的地震子波以构成深度域地震子波集合，该集合中的深度域地震子波因不同深度位置的地层速度差异而不同，体现了深度域地震子波在深度方向上变化的特性。本专利技术的一种叠前深度域合成地震记录制作方法，采用深度域信号“加权-叠加”的褶积计算方法，能将线性时变的依赖地层速度的深度域地震子波与线性时不变反射系数进行褶积运算，实现深度域地震记录的合成。本专利技术的基于加权叠加的深度域合成地震记录制作方法，具有以下优越性：本专利技术提出了一种新的深度域加权叠加褶积算法，使深度域地震子波与反射系数合成地震记录的运算真正在深度域直接实现，从而使合成地震记录保留有完整的较高频率的信息，避免了常规算法在合成深度域地震记录时存在的这些问题：需要进行深度域和时间域相互转换、产生的重采样需求导致更多的插值处理，尤其是对地震波场的内插运算。本专利技术的具体实现原理如下：首先输入深度域地震数据S(iΔh)和纵波速度场Vp(iΔh)、横波速度Vs(iΔh)和密度参数ρ(iΔh)，依据AVO方程计算深度域地震AVO反射系数R(θ,iΔh)，其中θ为入射角。利用纵波速度场Vp(iΔh)将深度域地震数据转换到速度为Vm的常速度深度域中，得到常速度深度域地震数据Spse(iΔhpse，i)，其采样间隔为：Δhpse，i＝Δh·Vm/V(iΔh)其中，Δh为深度域采样间隔，Δhpse，i是常速度深度域的非一致性采样间隔，i表示地震信号采样点序号。对转换得到的常速度深度域非一致性采样地震数据进行重采样得到一致性采样地震数据Spse(iΔhpse)，Δhpse是常速度深度域的常采样间隔，然后提取出合成深度域地震记录所需的依赖速度Vm的地震子波WVm(jΔhpse)，j为地震子波采样点序号。然后，根据纵波速度模型Vp(iΔh)和控制常速度深度域地震子波的速度Vm，将深度域一致性采样间隔序列{Δh1,Δh2,…,ΔhN-1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠前深度域合成地震记录制作方法，包括以下具体步骤：1)输入深度域地震数据、纵波速度、横波速度与密度参数模型，计算深度域地震AVO反射系数R(θ,iΔh)；2)利用纵波速度场将深度域地震数据转换为速度是Vm的常速度深度域地震数据，提取依赖该速度的常速度深度域地震子波3)通过深度域纵波速度模型和速度Vm，将深度域采样间隔序列映射到常速度深度域，得到常速度深度域非一致性采样间隔序列；4)拾取常速度深度域地震子波波峰的深度位置，然后从常速度深度域非一致性采样间隔序列中抽取出深度域地震子波所需的采样间隔序列，进而计算深度域地震子波的非一致性采样深度序列，并采用三次样条插值求取深度域地震子波在各采样点的值，得到待加权深度域地震子波Wi(jΔh)，建立不同深度范围且依赖地层纵波速度的深度域地震子波集合；5)用深度域地震AVO反射系数R(θ,iΔh)加权对应的深度域地震子波Wi(jΔh)后，将它们叠加，得到叠前深度域合成地震记录角道集。

【技术特征摘要】
1.一种叠前深度域合成地震记录制作方法，包括以下具体步骤：1)输入深度域地震数据、纵波速度、横波速度与密度参数模型，计算深度域地震AVO反射系数R(θ,iΔh)；2)利用纵波速度场将深度域地震数据转换为速度是Vm的常速度深度域地震数据，提取依赖该速度的常速度深度域地震子波3)通过深度域纵波速度模型和速度Vm，将深度域采样间隔序列映射到常速度深度域，得到常速度深度域非一致性采样间隔序列；4)拾取常速度深度域地震子波波峰的深度位置，然后从常速度深度域非一致性采样间隔序列中抽取出深度域地震子波所需的采样间隔序列，进而计算深度域地震子波的非一致性采样深度序列，并采用三次样条插值求取深度域地震子波在各采样点的值，得到待加权深度域地震子波Wi(jΔh)，建立不同深度范围且依赖地层纵波速度的深度域地震子波集合；5)用深度域地震AVO反射系数R(θ,iΔh)加权对应的深度域地震子波Wi(jΔh)后...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈学华，蒋伟，张杰，蒋帅帅，贾江峰，张传良，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川;51