叠前时间偏移响应算子量化评判方法技术

本发明专利技术提供一种叠前时间偏移响应算子量化评判方法，包括：计算炮点—检波点对坐标到散射点坐标的旅行时间，对旅行时间进行等时间间隔采样，得到时间序列；把时间序列与输入地震子波进行褶积，得到地震记录，对合成地震记录道进行叠前时间偏移处理，得到叠前时间偏移结果；获取观测系统中各炮点—检波点对坐标，完成每个炮点—检波点对坐标的正演模拟和叠前时间偏移处理；计算得到叠前时间偏移响应结果；计算叠前时间偏移响应结果的四阶累积量；求取不同角度方位四阶累积量的标准差量化评判因子，进行叠前时间偏移结果的定量评价。该发明专利技术提出了偏移效果的定量评价方法，实现了高密度地震技术与采集施工成本之间的平衡，获取最优的偏移成像效果。

Quantitative evaluation method for response operator of prestack time migration

【技术实现步骤摘要】
叠前时间偏移响应算子量化评判方法
本专利技术涉及油气田勘探开发
，特别是涉及到一种叠前时间偏移响应算子量化评判方法。
技术介绍
叠前时间偏移技术(PSTM)能够获得较好的构造及地层成像效果，以Kirchhoff积分法为主，具有运算效率高、适应性强等优势，是实际地震资料处理中最常用的偏移方法。叠前时间偏移技术普遍应用于三维地震资料处理中，成像效果依赖于地震资料品质，另外，观测系统特性对叠前时间偏移成像效果影响巨大，即激发点和接收点位置不同的观测系统会影响叠前时间偏移成像的效果。因此，必须将叠前时间偏移的技术思路贯穿于采集、处理的每一个环节，才能最大限度地突出叠前时间偏移的技术优势。随着地震勘探开发精度的不断提高，地震采集观测系统设计和地震数据处理、解释越来越紧密地联系在一起。不同的观测系统对应有不同的叠前时间偏移响应算子，最优的观测系统应该具有良好的噪声衰减和对称的、聚焦的叠前时间偏移响应算子，叠前时间偏移响应属性可以定性地评价观测系统对叠前时间偏移成像效果的影响。目前，通过叠前时间偏移响应算子可以进行定性的效果评价，具体成像效果的好坏只能通过技术人员的经验进行评价，缺乏定量化的效果评价方法。为此我们专利技术了一种新的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种实现了偏移效果的定量评价和高密度地震技术与采集施工成本之间的平衡的叠前时间偏移响应算子量化评判方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现：叠前时间偏移响应算子量化评判方法，该叠前时间偏移响应算子量化评判方法包括：步骤1：计算炮点—检波点对坐标到散射点坐标的旅行时间，对旅行时间进行等时间间隔采样，得到时间序列；步骤2：把时间序列与输入地震子波进行褶积，得到地震记录，对合成地震记录道进行叠前时间偏移处理，得到叠前时间偏移结果；步骤3：获取观测系统中各炮点—检波点对坐标，完成观测系统中每个炮点—检波点对坐标的正演模拟和叠前时间偏移处理；步骤4：将所有叠前时间偏移结果进行叠加处理，计算得到叠前时间偏移响应结果；步骤5：根据随机变量分布特性的数值统计量计算公式，计算叠前时间偏移响应结果的四阶累积量；步骤6：求取不同角度方向四阶累积量的标准差量化评判因子，进行叠前时间偏移结果的定量评价。本专利技术的目的还可通过如下技术措施来实现：该叠前时间偏移响应算子量化评判方法还包括，在步骤1之前，从观测系统中选取一个炮点—检波点对坐标，从建立的三维速度模型中选取散射点坐标。在选取坐标的步骤中，从室内设计或野外真实采集的观测系统中选取一个炮点(xs,ys,zs)—检波点(xr,yr,zr)对坐标，从建立的三维速度模型中选取散射点坐标(x,y,z)，三维速度模型是根据一次采集地震资料或二次采集地震资料建立的，该地区若无野外采集地震资料，则根据地质认识建立三维速度模型。在步骤1中，炮点(xs,ys,zs)—检波点(xr,yr,zr)对坐标到散射点坐标(x,y,z)的旅行时间t计算公式如下：其中：(x,y,z)为地下散射点的坐标；(xs,ys,zs)为炮点坐标；(xr,yr,zr)为检波点坐标；v为地震波传播速度；对旅行时间t进行等时间间隔采样，得到时间序列t(j)，j表示时间采样编号，j＝1,2，…，M，M为采样点总数。在步骤2中，把时间序列t(j)与输入地震子波wl(j)进行褶积，输入地震子波wl(j)是通过一次采集地震资料或临近工区地震资料提取得到的，提取的地震子波能够反映该地区地表和地下地质构造的影响程度；褶积得到炮点(xs,ys,zs)—检波点(xr,yr,zr)对坐标所对应的地震记录ss(j)，对地震记录道ss(j)进行叠前时间偏移处理，得到叠前时间偏移结果。在步骤3中，获取观测系统中各炮点—检波点对坐标，重复步骤1-3，直到完成观测系统中每个炮点—检波点对坐标的正演模拟和叠前时间偏移处理；在步骤4中，根据Kirchhoff积分法偏移的原理得到了叠前时间偏移结果，将所有叠前时间偏移结果进行叠加处理，计算得到叠前时间偏移响应因子，将响应因子进行剖分，得到剖分后的因子Ap(e,w,s,n)，其中(e,w,s,n)分别表示东、西、南、北四个方向。在步骤5中，叠前时间偏移响应结果的四阶累积量K计算公式如下：其中：Api为瞬时振幅值；为振幅均值；N为响应因子剖分后采样长度；σi为标准差；根据随机变量分布特性的数值统计量计算公式，东、西、南、北四个主角度方向计算的叠前时间偏移响应结果四阶累积量分别为：Ke，Kw，Ks，Kn，通过上述公式计算不同角度方向的四阶累积量。在步骤6中，求取不同角度方向四阶累积量的标准差量化评判因子σK，计算公式如下：其中：Kp为计算的叠前时间偏移响应结果四阶累积量，包含东、西、南、北四个主方向的四阶累积量Ke，Kw，Ks，Kn；为累积量均值；P为不同角度方向四阶累积量的总数量，P≥4。本专利技术中的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，将叠前时间偏移的技术思路贯穿于观测系统设计中，实现了偏移效果的定量评价，并结合地质建模、照明分析与三维正演模拟，实现了高密度地震技术与采集施工成本之间的平衡，从而获取最优的偏移成像效果。本专利技术中的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，根据观测系统和三维速度模型，通过传播旅行时计算，完成叠前时间偏移处理，并将所有叠前时间偏移结果进行叠加处理，计算得到叠前时间偏移响应结果，沿不同角度方向计算叠前时间偏移响应结果的四阶累积量，求取四阶累积量的标准差量化评判因子，实现了叠前时间偏移结果的定量评价。本专利技术将叠前时间偏移的技术思路贯穿于观测系统设计中，提出了偏移效果的定量评价方法，并结合地质建模、照明分析与三维正演模拟，实现了高密度地震技术与采集施工成本之间的平衡，从而获取最优的偏移成像效果。附图说明图1为本专利技术的一具体实施例中室内设计的观测系统示意图；图2为本专利技术的一具体实施例中根据一次采集地震资料建立的三维速度模型示意图；图3为本专利技术的一具体实施例中设计观测系统炮点距25米的叠前时间偏移响应算子及叠前时间偏移剖面图；图4为本专利技术的一具体实施例中设计观测系统炮点距50米的叠前时间偏移响应算子及叠前时间偏移剖面图；图5为本专利技术的一具体实施例中设计观测系统炮点距100米的叠前时间偏移响应算子及叠前时间偏移剖面图；图6为本专利技术的一具体实施例中真实采集观测系统道间距12.5米的叠前时间偏移响应算子及叠前时间偏移剖面图；图7为本专利技术的一具体实施例中真实采集观测系统道间距25米的叠前时间偏移响应算子及叠前时间偏移剖面图；图8为本专利技术的叠前时间偏移响应算子量化评判方法的一具体实施例的流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。如图8所示，图8为本专利技术的叠前时间偏移响应算子量化评判方法的流程图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.叠前时间偏移响应算子量化评判方法，其特征在于，该叠前时间偏移响应算子量化评判方法包括：/n步骤1：计算炮点—检波点对坐标到散射点坐标的旅行时间，对旅行时间进行等时间间隔采样，得到时间序列；/n步骤2：把时间序列与输入地震子波进行褶积，得到地震记录，对合成地震记录道进行叠前时间偏移处理，得到叠前时间偏移结果；/n步骤3：获取观测系统中各炮点—检波点对坐标，完成观测系统中每个炮点—检波点对坐标的正演模拟和叠前时间偏移处理；/n步骤4：将所有叠前时间偏移结果进行叠加处理，计算得到叠前时间偏移响应结果；/n步骤5：根据随机变量分布特性的数值统计量计算公式，计算叠前时间偏移响应结果的四阶累积量；/n步骤6：求取不同角度方向四阶累积量的标准差量化评判因子，进行叠前时间偏移结果的定量评价。/n

【技术特征摘要】
1.叠前时间偏移响应算子量化评判方法，其特征在于，该叠前时间偏移响应算子量化评判方法包括：
步骤1：计算炮点—检波点对坐标到散射点坐标的旅行时间，对旅行时间进行等时间间隔采样，得到时间序列；
步骤2：把时间序列与输入地震子波进行褶积，得到地震记录，对合成地震记录道进行叠前时间偏移处理，得到叠前时间偏移结果；
步骤3：获取观测系统中各炮点—检波点对坐标，完成观测系统中每个炮点—检波点对坐标的正演模拟和叠前时间偏移处理；
步骤4：将所有叠前时间偏移结果进行叠加处理，计算得到叠前时间偏移响应结果；
步骤5：根据随机变量分布特性的数值统计量计算公式，计算叠前时间偏移响应结果的四阶累积量；
步骤6：求取不同角度方向四阶累积量的标准差量化评判因子，进行叠前时间偏移结果的定量评价。


2.根据权利要求1所述的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，其特征在于，该叠前时间偏移响应算子量化评判方法还包括，在步骤1之前，从观测系统中选取一个炮点—检波点对坐标，从建立的三维速度模型中选取散射点坐标。


3.根据权利要求2所述的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，其特征在于，在选取坐标的步骤中，从室内设计或野外真实采集的观测系统中选取一个炮点(xs,ys,zs)—检波点(xr,yr,zr)对坐标，从建立的三维速度模型中选取散射点坐标(x,y,z)，三维速度模型是根据一次采集地震资料或二次采集地震资料建立的，该地区若无野外采集地震资料，则根据地质认识建立三维速度模型。


4.根据权利要求1所述的叠前时间偏移响应算子量化评判方法，其特征在于，在步骤1中，炮点(xs,ys,zs)—检波点(xr,yr,zr)对坐标到散射点坐标(x,y,z)的旅行时间t计算公式如下：



其中：(x,y,z)为地下散射点的坐标；(xs,ys,zs)为炮点坐标；(xr,yr,zr)为检波点坐标；v为地震波传播速度；对旅行时间t进行等时间间隔采样，得到时间序列t(j)，j表示时间采样编号，j＝1,2，…，M，M为采样点总数。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯玉苹，刁瑞，王常波，尚新民，梁鸿贤，秦宁，龙正书，
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胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37