一种地震资料角度域共成像点道集提取方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种地震资料角度域共成像点道集提取方法及系统。该方法包括：基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，构建第k炮的背景地震波场；确定第i次迭代的角度域共成像点道集梯度；构建第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向；根据下降方向和背景地震波场，得到第i次迭代的地震记录增量；估算最优化步长；根据最优化步长、第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和第i次迭代的地震记录增量更新角度域共成像点道集和预测的地震记录；判定是否满足收敛标准；若是，则输出更新后的角度域共成像点道集；若否，则确定第i+1次迭代的角度域共成像点道集梯度。本发明专利技术能够获得高精度、高分辨率、高信噪比以及振幅保真的角度域共成像点道集。点道集。点道集。

【技术实现步骤摘要】
一种地震资料角度域共成像点道集提取方法及系统


[0001]本专利技术涉及地震资料共成像点道集成像处理领域，特别是涉及一种地震资料角度域共成像点道集提取方法及系统。

技术介绍

[0002]共成像点道集是一种由叠前偏移成像方法所获得的中间数据。共成像点道集所包含的反映地下介质速度和岩性变化的信息是进行偏移速度分析和地震振幅分析的有力工具。在偏移速度分析中，共成像点道集的剩余时差有效地反映了偏移速度场的误差，当速度场准确时，共成像点道集同相轴是水平的，当速度场不准确时，共成像点道集同相轴是弯曲的，而且弯曲的程度与速度场误差量是有关系的，通过这种关系并借助共成像点道集拉平原则进行速度场的更新，最终实现偏移速度建模。在地震振幅分析中，共成像点道集是叠前地震数据和地震属性解释之间的桥梁。作为岩性分析的基础资料，共成像点道集的质量直接决定了地震振幅分析技术能否准确的分析和描述岩性油气藏，也决定了弹性参数及储层参数反演的成败。面对当前复杂的油气勘探环境，传统的偏移距域共成像点道集因多路径问题会产生严重假象，在偏移速度分析和地震振幅分析方面有较大的局限性，为了解决这一问题，学者们提出了角度域共成像点道集。
[0003]自提出至今，角度域共成像点道集的研究受到了广泛的关注，发展出了众多提取角度域共成像点道集的方法。基于逆时偏移的角度域共成像点道集因其采用精确的地震波动理论，能够适用于任意复杂构造，且算法精度高、稳健性强，成为了当前油气勘探界应用的主流。然而，由于受速度不准、采集孔径有限、照明不均以及偏移算子不精确等因素影响，基于当前已有方法所提取的角度域共成像点道集分辨率低、振幅不均衡、低波数假象严重，这对后续的数据处理和解释造成很大影响，使其很难直接用于实际生产，也使得角度域共成像点道集的优势难以发挥。为此，必须建立一套新的、可提取高质量的角度域共成像点道集的成像方法及系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种地震资料角度域共成像点道集提取方法及系统，能够获得高精度、高分辨率、高信噪比以及振幅保真的角度域共成像点道集，为地震叠前岩性反演及流体识别与预测提供高质量基础数据，指导勘探部署。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种地震资料角度域共成像点道集提取方法，包括：
[0007]确定进行成像的多炮观测地震记录、纵波偏移速度模型、第一各向异性参数模型、第二各向异性参数模型、构造倾角模型，构造方位角模型及观测系统参数；
[0008]针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，构建第k炮的背景地震波场；
[0009]根据所述多炮观测地震记录和所述第k炮的背景地震波场，确定第i次迭代的角度域共成像点道集梯度；
[0010]基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，构建第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向；
[0011]根据所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述背景地震波场，得到第i次迭代的地震记录增量；
[0012]估算最优化步长；
[0013]根据所述最优化步长、所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述第i次迭代的地震记录增量更新角度域共成像点道集和预测的地震记录；
[0014]判定是否满足收敛标准；
[0015]若是，则输出更新后的角度域共成像点道集，所述更新后的角度域共成像点道集为最终角度域共成像点道集；
[0016]若否，则根据所述多炮观测地震记录和所述背景地震波场，确定第i+1次迭代的角度域共成像点道集梯度。
[0017]可选地，所述第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，构建背景地震波场，具体包括：
[0018]针对第k炮，基于所述观测系统参数得到第k炮的炮点坐标，在所述第k炮对应炮点位置设置震源子波，利用所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，得到第k炮的背景地震波场。
[0019]可选地，所述根据所述多炮观测地震记录和所述第k炮的背景地震波场，确定第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，具体包括：
[0020]设置当前的迭代次数i，针对第k炮，利用当前炮的观测地震记录及第i-1次迭代更新所得的预测地震记录，得到地震记录残差；
[0021]以所述地震记录残差为边值条件，基于数值方法逆时求解地震纯纵波波动方程，得到第k炮的反传地震波场；
[0022]在相同的时刻，对所述第k炮的背景地震波场和所述第k炮的反传地震波场应用局部偏移距域共成像点道集梯度计算方程，得到第k炮的单炮局部偏移距域共成像点道集梯度；
[0023]将所有所述单炮局部偏移距域共成像点道集依据观测系统位置信息进行叠加，得到第i次迭代的局部偏移距域共成像点道集梯度；
[0024]根据所述第i次迭代的局部偏移距域共成像点道集梯度采用局部偏移距域共成像点道集到角度域共成像点道集的转换关系，得到第i次迭代的角度域共成像点道集梯度。
[0025]可选地，所述基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，构建第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向，具体包括：
[0026]基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，利用最优化反演算法，得到第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向。
[0027]可选地，所述根据所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述背景地
震波场，得到第i次迭代的地震记录增量，具体包括：
[0028]针对第k炮，利用所述第k炮的观测系统位置信息，从所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向中读取相同位置处的第k炮的下降方向；
[0029]根据所述第k炮的下降方向、所述第k炮的背景地震波场、所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型以及所述偏移成像参数，基于数值方法，应用散射条件，求解地震纯纵波散射波动方程，得到第k炮的预测地震波场；
[0030]根据所述第k炮的预测地震波场，确定第k炮在第i次迭代的地震记录增量。
[0031]可选地，所述根据所述最优化步长、所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述第i次迭代的地震记录增量更新角度域共成像点道集和预测的地震记录，具体包括：
[0032]根据所述最优化步长和所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向，更新第i次迭代的角度域共成像点道集；
[0033]所述根据所述最优化步长和所述第i次迭代的地震记录增量，更新第i次迭代的预测地震记录。
[0034]可选地，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地震资料角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，包括：确定进行成像的多炮观测地震记录、纵波偏移速度模型、第一各向异性参数模型、第二各向异性参数模型、构造倾角模型，构造方位角模型及观测系统参数；针对第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，构建第k炮的背景地震波场；根据所述多炮观测地震记录和所述第k炮的背景地震波场，确定第i次迭代的角度域共成像点道集梯度；基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，构建第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向；根据所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述背景地震波场，得到第i+1次迭代的地震记录增量；估算最优化步长；根据所述最优化步长、所述第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向和所述第i次迭代的地震记录增量更新角度域共成像点道集和预测的地震记录；判定是否满足收敛标准；若是，则输出更新后的角度域共成像点道集，所述更新后的角度域共成像点道集为最终角度域共成像点道集；若否，则根据所述多炮观测地震记录和所述背景地震波场，确定第i+1次迭代的角度域共成像点道集梯度。2.根据权利要求1所述的地震资料角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述第k炮，根据所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，构建背景地震波场，具体包括：针对第k炮，基于所述观测系统参数得到第k炮的炮点坐标，在所述第k炮对应炮点位置设置震源子波，利用所述纵波偏移速度模型、所述第一各向异性参数模型、所述第二各向异性参数模型、所述构造倾角模型、所述构造方位角模型及所述观测系统参数，基于数值方法求解地震纯纵波波动方程，得到第k炮的背景地震波场。3.根据权利要求1所述的地震资料角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述根据所述多炮观测地震记录和所述第k炮的背景地震波场，确定第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，具体包括：设置当前的迭代次数i，针对第k炮，利用当前炮的观测地震记录及第i-1次迭代更新所得的预测地震记录，得到地震记录残差；以所述地震记录残差为边值条件，基于数值方法逆时求解地震纯纵波波动方程，得到第k炮的反传地震波场；在相同的时刻，对所述第k炮的背景地震波场和所述第k炮的反传地震波场应用局部偏移距域共成像点道集梯度计算方程，得到第k炮的单炮局部偏移距域共成像点道集梯度；将所有所述单炮局部偏移距域共成像点道集依据观测系统位置信息进行叠加，得到第i次迭代的局部偏移距域共成像点道集梯度；
根据所述第i次迭代的局部偏移距域共成像点道集梯度采用局部偏移距域共成像点道集到角度域共成像点道集的转换关系，得到第i次迭代的角度域共成像点道集梯度。4.根据权利要求1所述的地震资料角度域共成像点道集提取方法，其特征在于，所述基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，构建第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向，具体包括：基于所述第i次迭代的角度域共成像点道集梯度，利用最优化反演算法，得到第i次迭代的角度域共成像点道集下降方向。5.根据权利要求1所述的地震资料角度域共成像点道集提取方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷丙洛，黄建平，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：