一种自动网格层析深度域速度的建模方法技术

公开了自动网格层析深度域速度的建模方法。该方法可以包括：1)获得深度域偏移剖面以及各个网格点处的共成像点道集；2)对每一个网格点的共成像点道集进行γ谱扫描获得γ谱值；3)获得各同相轴的倾角以及沿倾角相干值；4)确定深度域初始速度模型与深度域偏移剖面中的反射点；5)提取所述反射点处的剩余深度，并将其转换为时差；6)确定所述反射点的射线路径；7)通过求解所述层析方层得到速度扰动量来更新深度域初始速度模型中的速度。本发明专利技术通过对反射点以及时差Δt进行自动解释拾取，从而实现了自动网格层析深度域的偏移速度建模，避免了繁琐而耗时的人工交互拾过程，节省了人力物力。

【技术实现步骤摘要】
一种自动网格层析深度域速度的建模方法
本专利技术涉及油气及煤层气地震勘探与开发领域，更具体地，涉及一种自动网格层析深度域速度的建模方法。
技术介绍
随着石油勘探目标的日益复杂和隐蔽，叠前深度偏移越来越多地被应用到生产中。叠前深度偏移能够实现地下复杂构造的高精度地震成像，在构造复杂速度横向变化剧烈的地区能精确反映地下构造。但是，建立精确的速度模型是叠前偏移成像的关键。速度模型的正确与否或其精度的高低，直接影响着成像的成败。速度可以由测井资料、岩芯测量数据、地震资料来获取。由地震资料获取速度通常称之为速度分析，有叠加速度分析、偏移速度分析、层速度分析以及层析反演等。有其名称可知，不同的速度分析方法获得的速度是不同的，它们基于的原理、所需要的数据、速度的性质以及用途也各不相同。叠加速度分析输入的是CMP道集，得到是使叠加效果最好的时间域速度。偏移速度分析按照其偏移算法不同，可以有不同的输入数据，例如共炮数据集、共偏移距数据集等，得到的速度模型可以是时间域的速度(叠前时间偏移)、也可以是深度域速度模型(叠前深度偏移)。层速度分析则一般要求输入CMP道集和反射界面，得到的是深度域层速度模型。层析反演可以利用反射旅行时(反射层析)得到深度域速度模型，也可以同时利用旅行时和振幅信息进行波形反演得到深度域速度模型。在这些方法中叠加速度分析相对简单，效率很高，因此应用也最普遍，但是精度相对比较低，并且得到仅仅是时间域的速度。偏移速度分析得到速度模型比叠加速度分析得到的速度模型的精度要高，更适合复杂地质条件。早期的速度模型的构建是通过叠加速度分析或者利用叠前时间偏移进行速度分析，获得均方根速度，再通过DIX公式可以转换成层速度,利用DIX约束反演得到初始模型速度体,再利用层析方法,人机交互拾取剩余速度,进行模型优化。由于叠加速度分析无法适应地层横向变速、地层倾斜的复杂地质条件，此方法已不能满足速度分析的精度要求。于是，在上述方法提供初始速度模型的基础上，利用叠前深度偏移对偏移速度误差的敏感性来进行剩余速度分析。最初的剩余速度分析是制作γ谱，然后像叠加速度分析那样，人工进行γ谱的拾取和解释。一方面，γ谱的拾取和解释需要太多的人工操作，很繁琐耗时。另一方面，制作γ谱是利用每一个网格点(X,Y)上的共成像点道集，这也类似于叠加速度分析时的CMP道集。这种方法都是对单点进行，不能很好的兼顾速度模型中其他点上的速度对当前点的影响。层析反演可以从全局调整速度模型。层析最早应用于医学，后来被应用到地球物理领域，但是也主要是应用透射波。在数学表达上，层析反演就是求解一个线性方程组：L·ΔS＝Δt。其中L是一个矩阵，其元素代表了射线在网格中的长度，ΔS代表每个网格内的慢度变化量(慢度是速度的倒数)，Δt是观测到的旅行时Tobs与计算旅行时Tcal之差。其中Tcal就是利用初始速度模型计算得到的。虽然层析反演方法已经比较成熟，但是在实际应用时，需要从地震观测数据上拾取到Tobs，在计算Tcal时除了需要初始速度模型，还需要激发点与接收点位置。由于透射波或者初至层析中，拾取Tobs相对简单，因此在地震勘探中，层析反演方法主要应用于透射波层析和初至层析。但是对于以反射波为主要有效信号的的地面地震勘探需要探索的是中深层的目标，而初至波层析仅仅能得到表层的速度模型，透射波层析则对钻井的数量、间隔等有很高的要求，因此这两种层析反演无法应用于地震勘探中深层速度模型的建立。反射波层析利用了来自中深层的反射波信息，因此是可以用于中深层速度模型建立。传统的反射波层析与初至波层析和透射层析一样都需要旅行时信息。但是在实际工业应用中已成功解决了快速准确地拾取初至波旅行时和透射波旅行时的问题，而快速准确地拾取反射波旅行时却十分困难，因此反射波层析远远没有像初至波层析和透射波层析那样得到广泛应用。与传统的数据域反射波层析不同，层析偏移速度分析利用的数据是由叠前深度偏移产生的共成像点道集，因此反射波更加清晰可见。另外，叠前深度偏移使用的速度模型可以作为层析反演的初始速度模型，这样可以使层析反演更稳定。叠前深度偏移还可以产生深度域地震剖面，从而使得拾取反射点相对容易。而且层析偏移速度分析可以利用层析反演中十分成熟的反演算法，在综合考虑了实现难度、计算复杂性以及应用效果等因素后，层析偏移速度分析开始被工业界推广应用。但是层析偏移速度分析仍然避免不了要拾取反射点以及时差Δt。在目前的层析偏移速度分析应用中，反射点以及时差Δt都是人工交互拾取，这是一个十分繁琐而又耗时的工作，制约了层析偏移速度分析的实用化。因此，有必要开发一种能够实现自动层析偏移速度的深度域建模方法。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提出了一种自动网格层析深度域速度的建模方法，能够克服现有评价方法的缺点和不足。根据本专利技术的一种自动网格层析深度域速度的建模方法可以包括以下步骤：1)基于深度域初始速度模型和叠前地震数据获得深度域偏移剖面以及各个网格点处的共成像点道集CIG(x,y,z,h)，其中，x表述网格点的横坐标，y表示网格点的纵坐标，z表示网格点的深度，h表示偏移距；2)对每一个网格点的共成像点道集CIG(x,y,z,h)进行γ谱扫描获得γ谱值Sem(x,y,z)；3)对在各个网格点对深度域偏移剖面进行倾角扫描，获得各同相轴的倾角以及沿倾角相干值c(x,y,z,h)；4)基于深度偏移剖面中的同相轴振幅、步骤2)获得的γ谱值Sem(x,y,z)以及步骤3)获得的沿倾角相干值c(x,y,z,h)确定深度域初始速度模型与深度域偏移剖面中的反射点R(x,y,z)；5)提取所述反射点处的剩余深度Δz(x,y,z,h)，并将其转换为时差Δτ(h)；6)利用深度域初始速度模型，从所述反射点R(x,y,z)处出发向地面进行射线追踪，以确定所述反射点R(x,y,z)的射线路径L；7)基于步骤4)所确定的时差Δτ(h)和步骤5)所确定的射线路径L建立层析方程，通过求解所述层析方层得到速度扰动量ΔS来更新深度域初始速度模型中的速度。优选地，步骤2)包括：拾取深度域偏移剖面的每个网格点(x,y)处γ谱上各个深度z处能量最大的γ谱值，得到所有点(x,y,z)处的γ谱值Sem(x,y,z)。优选地，步骤4)包括：选择与所述反射点R(x,y,z)对应的网格点上的共成像点道集CIG(x,y,z,h)，从上到下依次在每个反射点深度为中心的窗口内对网格点上的共成像点道集中零偏移距道或最小偏移距道与偏移距增大方向的下一道进行互相关，通过选择互相关值最大时的深度位移获得反射点处的剩余深度Δz(x,y,z,h)。优选地，通过以下公式将剩余深度Δz(x,y,z,h)转换为时差Δτ(h)：Δτ＝Δz·2·cosθ·cosφ·S其中，S为深度域初始速度模型中的速度的倒数；θ为反射点处射线与法线的夹角；φ为反射点处反射界面的倾角。优选地，步骤3)还包括：计算深度偏移剖面中各个同相轴的局部倾角场φ′(x，y，z)。优选地，步骤6)包括：通过所述反射点R(x,y,z)以及与其相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动网格层析深度域速度的建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)基于深度域初始速度模型和叠前地震数据获得深度域偏移剖面以及各个网格点处的共成像点道集CIG(x,y,z,h)，其中，x表述网格点的横坐标，y表示网格点的纵坐标，z表示网格点的深度，h表示偏移距；2)对每一个网格点的共成像点道集CIG(x,y,z,h)进行γ谱扫描获得γ谱值Sem(x,y,z)；3)对在各个网格点对深度域偏移剖面进行倾角扫描，获得各同相轴的倾角

【技术特征摘要】
1.一种自动网格层析深度域速度的建模方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)基于深度域初始速度模型和叠前地震数据获得深度域偏移剖面以及各个网格点处的共成像点道集CIG(x,y,z,h)，其中，x表述网格点的横坐标，y表示网格点的纵坐标，z表示网格点的深度，h表示偏移距；2)对每一个网格点的共成像点道集CIG(x,y,z,h)进行γ谱扫描获得γ谱值Sem(x,y,z)；3)对在各个网格点对深度域偏移剖面进行倾角扫描，获得各同相轴的倾角以及沿倾角相干值c(x,y,z,h)；4)基于深度偏移剖面中的同相轴振幅、步骤2)获得的γ谱值Sem(x,y,z)以及步骤3)获得的沿倾角相干值c(x,y,z,h)确定深度域初始速度模型与深度域偏移剖面中的反射点R(x,y,z)；5)提取所述反射点处的剩余深度Δz(x,y,z,h)，并将其转换为时差Δτ(h)；6)利用深度域初始速度模型，从所述反射点R(x,y,z)处出发向地面进行射线追踪，以确定所述反射点R(x,y,z)的射线路径L；7)基于步骤4)所确定的时差Δτ(h)和步骤5)所确定的射线路径L建立层析方程，通过求解所述层析方层得到速度扰动量ΔS来更新深度域初始速度模型中的速度。2.根据权利要求1所述的自动网格层析深度域速度的建模方法，其特征在于，步骤2)包括：拾取深度域偏移剖面的每个网格点(x,y)处γ谱上各个深度z处能量最大的γ谱值，得到所有点(x,y,z)处的γ谱值Sem(x,y,z)。3.根据权利要求1所述的自动网格层析深度域速度的建模方法，其特征在于，步骤4)包括：选择与所述反射点R(x,y,z)对应的网格点上的共成像点道集CIG(x,y,z,h)，从上到下依次在每个反射点深度为中心的窗口内对网格点上的共成像点道集中零偏移距道或最小偏移距道与偏移距增大方向的下一道进行互相关，通过选择互相关值最大时的深度位移获得反射点处的剩余深度Δz(x,y,z,h)。4.根据权利要求4所述的自动网格层析深度域...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘百红，许自龙，杨祥森，亢永敢，
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物探技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11