纵波与转换波联合偏移速度建模方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法和装置。该方法包括分别在深度域迭代计算P波、PS波偏移速度与各向异性参数，从而达到纵波与PS波联合速度建模的目的。该装置包括与方法相对应的抽取单元、分析计算单元、输出单元与建模单元，应用本发明专利技术可以解决各向异性偏移成像困难的问题，且具有较高的计算效率。

【技术实现步骤摘要】
纵波与转换波联合偏移速度建模方法和装置
本专利技术涉及油气地球物理
，更具体地，涉及一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法和一种纵波与转换波联合偏移速度建模的装置。
技术介绍
多分量叠前偏移速度建模包括时间偏移速度建模与深度偏移速度建模,叠前时间偏移速度建模技术的发展历程不长，但是现在已发展到各向同性和各向异性两种偏移速度建模方法。转换波叠前时间偏移速度建模可以替代CCP抽道集、DMO、叠后时间偏移速度建模等时间域处理流程，可使成像效果明显提高。当地质情况较为复杂，横向变化率大的情况时，叠前深度偏移速度建模能够适应更为复杂的地质情况，利用地层深度的唯一性特点对转换波在深度域进行成像，有利于提高成像的精度，也有利于后续的多分量解释。中国科学院地质与地球物理研究所的王妙月研究员曾在上个世纪80年代后期开展了弹性波Kirchhoff叠前深度偏移速度建模技术研究，能够实现X、Y、Z三个分量数据的同时偏移速度建模，这项技术在胜利、轮南、汪家屯的多分量转换波地震勘探中得到很好的应用；李录明(2005)发展了傅立叶有限差分转换波叠前深度偏移速度建模技术，获得较好的应用效果；陈海峰(2014)提出各向异性偏移速度建模方法专利；但是，叠前深度偏移速度建模技术对速度模型要求非常苛刻，且处理周期长，费用高，目前在勘探中应用程度不高。上述的偏移速度建模成像方法都是以标量波场理论为基础的偏移速度建模方法，首先对多分量数据进行波场分离，即通过坐标变换将原始数据分解为纵波(分量)数据和转换横波(分量)数据，然后对这两种数据分别进行相移、有限差分、Kirchhoff积分等方法的成像处理。综合来看，现有技术中，理论与处理方法存在的主要缺陷在于：(1)将多分量波场看作几种标量波波场的简单叠加，忽略了地震波场的矢量特征；(2)每个分量都是采用单独偏移速度建模成像的思路，偏移速度建模后的纵波与转换波振幅不在一个量级上，不利于振幅属性的提取。
技术实现思路
本专利技术提出了一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法，本专利技术还提出了相应的装置。根据本专利技术的一方面，提出了一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法，该方法包括：输入纵波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的纵波数据，假设小偏移距段的纵波数据为各向同性，即将纵波各向异性参数gP设为0，通过纵波常速度偏移的资料处理操作，得到小偏移距段PP波深度域CSP道集；基于小偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度vPm；选定大偏移距段的纵波数据，通过最终确定的建模纵波速度vPm进行速度偏移的资料处理操作得到大偏移距段PP波深度域CSP道集；基于大偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度各向异性参数gP；输入转换波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的转换波数据，假设小偏移距段的转换波数据为各向同性，即将横波各向异性参数gS设为0，用PP波处理得到的建模纵波速度vPm以及S波常速度偏移得到小偏移距段PS波深度域CSP道集；基于小偏移距段PS深度域CSP道集确定最终的建模横波速度vSm；选定大偏移距段的转换波数据，借助得到的gP将PS波深度域CSP道集的下行P波各向异性效应进行校正，此时，S波深度域CSP道集只受上行S波各向异性参数的影响，偏移得到大偏移距段PS波深度域CSP道集；基于大偏移距段PS波深度域CSP道集确定最终的建模横波速度各向异性参数gS；根据时深对应关系，将所确定的最终的vPm、gP、vSm、gS转换到时间域，建立同时包含纵波速度、横波速度以及各向异性参数信息的偏移模型。本专利技术的另一方面还公开了一种纵波与转换波联合偏移速度建模的装置，该装置包括：纵波设置单元，用于输入纵波数据并设置深度域偏移网格；小偏移距PP波CSP道集获取单元，用于选定小偏移距段的纵波数据，并假设小偏移距段的纵波数据为各向同性，即将纵波各向异性参数gP设为0，通过纵波常速度偏移的资料处理操作，得到小偏移距段PP波深度域CSP道集；建模纵波速度确定单元，用于基于小偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度vPm；大偏移距PP波CSP道集获取单元，用于选定大偏移距段的纵波数据，并通过最终确定的建模纵波速度vPm进行速度偏移的资料处理操作得到大偏移距段PP波深度域CSP道集；建模纵波速度各向异性参数确定单元，用于基于大偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度各向异性参数gP；转换波设置单元，用于输入转换波数据以及设置深度域偏移网格；小偏移距PS波CSP道集获取单元，用于选定小偏移距段的转换波数据，并假设小偏移距段的转换波数据为各向同性，即将横波各向异性参数gS设为0，用PP波处理得到的建模纵波速度vPm以及S波常速度偏移得到小偏移距段PS波深度域CSP道集；建模横波速度确定单元，用于基于小偏移距段PS深度域CSP道集确定最终的建模横波速度vSm；大偏移距PS波CSP道集获取单元，用于选定大偏移距段的转换波数据，借助得到的gP将PS波深度域CSP道集的下行P波各向异性效应进行校正，此时，S波深度域CSP道集只受上行S波各向异性参数的影响，偏移得到大偏移距段PS波深度域CSP道集；建模横波速度各向异性参数确定单元，用于基于大偏移距段PS波深度域CSP道集确定最终的建模横波速度各向异性参数gS；建模单元，用于根据时深对应关系，将所确定的最终的vPm、gP、vSm、gS转换到时间域，建立同时包含纵波速度、横波速度以及各向异性参数信息的偏移模型本专利技术的专利技术人经过深入研究后，认为多分量偏移速度建模应发展以矢量波场理论为基础的偏移速度建模方法，将地面接收到的多分量弹性波场作为矢量场进行处理；同时应该结合纵波与转换波联合进行偏移速度建模，建模后的多波波场能够完全对应，振幅具有可比性。特别地，对于复杂地质情况，一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法是十分必要的。因此，本专利技术通过使得PP波与PS波在同一时间域的尺度内匹配成像，把各向异性速度场的建模、复杂介质的偏移成像以及多波层位的匹配柔和成一个整体，能够在很大程度上提高多波偏移的精度，并更有利于后续的解释反演和地质目标的实现，降低勘探开发的风险，使其更适用于解决复杂缝洞和岩性油气藏的预测与精细描述问题。该专利技术在深度域匹配同一地质层位的PP波与PS波的反射同相轴，大大提高了层位的可对比性，因此本专利技术具有极高的工业实用价值和推广应用前景。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施方式进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的一个实施例的CSP道集构建示意图。图2示出了根据本专利技术实施例的示例性纵波与转换波联合偏移速度建模方法示意图。图3(a)、(b)是根据本专利技术实施例的表1-1模型各向异性射线追踪正演所得前五炮PP波与PS波的单炮记录图。图4(a)、(b)、(c)、(d)是根据本专利技术实施例的P、S波偏移速度建模过程示意图。图5(a)、(b)是根据本专利技术实施例的P、S波各向异性参数建模过程示意图。图6(a)、(b)、(c)、(d)是根据本专利技术实施例的深时转换后得到的PP波、PS波在PP波T0时间域的叠前Kirchhoff偏移剖面与PP波自激自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法，该方法包括：输入纵波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的纵波数据，假设小偏移距段的纵波数据为各向同性，即将纵波各向异性参数gP设为0，通过纵波常速度偏移的资料处理操作，得到小偏移距段PP波深度域CSP道集；基于小偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度vPm；选定大偏移距段的纵波数据，通过最终确定的建模纵波速度vPm进行速度偏移的资料处理操作得到大偏移距段PP波深度域CSP道集；基于大偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度各向异性参数gP；输入转换波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的转换波数据，假设小偏移距段的转换波数据为各向同性，即将横波各向异性参数gS设为0，用PP波处理得到的建模纵波速度vPm以及S波常速度偏移得到小偏移距段PS波深度域CSP道集；基于小偏移距段PS深度域CSP道集确定最终的建模横波速度vSm；选定大偏移距段的转换波数据，借助得到的gP将PS波深度域CSP道集的下行P波各向异性效应进行校正，此时，S波深度域CSP道集只受上行S波各向异性参数的影响，偏移得到大偏移距段PS波深度域CSP道集；基于大偏移距段PS波深度域CSP道集确定最终的建模横波速度各向异性参数gS；根据时深对应关系，将所确定的最终的vPm、gP、vSm、gS转换到时间域，建立同时包含纵波速度、横波速度以及各向异性参数信息的偏移模型。...

【技术特征摘要】
1.一种纵波与转换波联合偏移速度建模方法，该方法包括：输入纵波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的纵波数据，假设小偏移距段的纵波数据为各向同性，即将纵波各向异性参数gP设为0，通过纵波常速度偏移的资料处理操作，得到小偏移距段PP波深度域CSP道集；基于小偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度vPm；选定大偏移距段的纵波数据，通过最终确定的建模纵波速度vPm进行速度偏移的资料处理操作得到大偏移距段PP波深度域CSP道集；基于大偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度各向异性参数gP；输入转换波数据，设置深度域偏移网格；选定小偏移距段的转换波数据，假设小偏移距段的转换波数据为各向同性，即将横波各向异性参数gS设为0，用PP波处理得到的建模纵波速度vPm以及S波常速度偏移得到小偏移距段PS波深度域CSP道集；基于小偏移距段PS深度域CSP道集确定最终的建模横波速度vSm；选定大偏移距段的转换波数据，借助得到的gP将PS波深度域CSP道集的下行P波各向异性效应进行校正，此时，S波深度域CSP道集只受上行S波各向异性参数的影响，偏移得到大偏移距段PS波深度域CSP道集；基于大偏移距段PS波深度域CSP道集确定最终的建模横波速度各向异性参数gS；根据时深对应关系，将所确定的最终的vPm、gP、vSm、gS转换到时间域，建立同时包含纵波速度、横波速度以及各向异性参数信息的偏移模型。2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于小偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度vPm包括：对PP波深度域CSP道集进行速度分析的资料处理操作，根据相对应的速度分析值来计算剩余曲率r值，并将不同深度计算的全部剩余曲率r值绘制成r谱面板，人工拾取剩余曲率r谱的相应值点，得到更新的建模纵波速度vPm，用更新后的建模纵波速度vPm替代纵波常速度进行速度偏移的资料处理操作，重新计算r谱的相应值点，迭代至剩余曲率r谱峰值完全收敛于0，确定此时的vPm为最终的建模纵波速度。3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于大偏移距段PP波深度域CSP道集确定最终的建模纵波速度各向异性参数gP包括：假定剩余曲率r值为0，计算大偏移距段PP波深度域CSP道集的各向异性参数g值，将不同深度的全部各向异性参数g值绘制成g谱，针对纵波为绘制成纵波各向异性参数gP谱，人工拾取纵波各向异性参数gP谱峰值点，得到更新的gP值点使得输入的大偏移距段PP波深度域CSP道集轴校正的更平，确定此时的gP为最终的建模纵波速度各向异性参数。4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于小偏移距段PS深度域CSP道集确定最终的建模横波速度vSm包括：计算PS波深度域CSP道集的剩余曲率r谱，人工拾取r谱的相应值点，得到更新的转换波等效速度vCm并根据公式换算得到建模横波速度vSm，用vSm替代上一步S波常速度重新进行速度偏移的资料处理操作，并重新计算r谱的相应值点，迭代至剩余曲率r谱峰值完全收敛于0，确定此时的vSm为最终的建模横波速度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，基于大偏移距段PS波深度域CSP道集确定最终的建模横波速度各向异性参数gS包括：假定剩余曲率r值为0，计算大偏移距段PS波深度域CSP道集的各向异性参数g值，并绘制成g谱，针对转换波为绘制成等价效应的转换波各向异性参数gC谱，人工拾取gC谱，得到更新的gC值点使得输入的大偏移距段PS波深度域CSP道集轴校正的更平，通过与gP，gS之间的关系，换算得到gS，确定此时的gS为最终的建模横波速度各向异性参数。6.根据权利要求2-5中任意一者所述的方法，其特征在于，基于下式计算剩余曲率r值：其中，r表示剩余曲率值，vm表示偏移成像速度，vt表示真实速度。7.一种纵波与转换波联合偏移速度建模装置，该装置包括：纵波设置单元，用于输入纵波数据并设置深度域偏移网格；小偏移距PP波CSP道集获取单元，用于选定小偏移距段的纵波数据，并假设小偏移距段的纵波数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠玉，芦俊，陈天胜，王赟，魏巍，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11