一种基于时空组合的地震数据优化的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于时空组合的地震数据优化的方法及装置，该方法包括以下步骤：获取地震叠后纯波数据和地震叠后成果数据；建立三维地震卡尔曼滤波模型，包括三维地震横向空间卡尔曼滤波模型和三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型；一次时空组合的三维地震卡尔曼迭代滤波；多次时空组合的三维地震卡尔曼迭代滤波。本发明专利技术公开的一种基于时空组合的地震数据优化的方法，滤波后的地震剖面分辨率没有明显的降低，地震剖面的波组关系及纵横向地震振幅能量关系与滤波前地震数据保持不变，滤波后的地震数据反演结果信噪比明显提高且地质体横向追踪更加高效。向追踪更加高效。向追踪更加高效。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时空组合的地震数据优化的方法及装置


[0001]本专利技术涉及油气勘探
，具体涉及一种基于时空组合的地震数据优化的方法及装置，可用于深远海海洋观测系统中。

技术介绍

[0002]随着海洋工程日益向深远海海洋的发展，目前油气勘探方向已逐步由构造油气藏转向岩性、非常规等油气藏，而岩性、非常规油气藏储层具有纵向薄、横向变化快的特征，信噪比低。然而，高信噪比的地震资料是有效勘探评价油气藏的首要条件，地震滤波能从受污染的地震信号中恢复有效信息，以提高地震资料的信噪比来实现提高地震资料的精度和效率。
[0003]在地震资料数字处理阶段往往需要对采集的地震记录进行提频处理，这会加重地震信号的高频成分含噪声，容易导致地震资料的横向连续性差和信噪比低等问题，进而降低地震构造解释和降低储层反演的精度。常用的频率域低通滤波考虑到地震资料的噪声主要集中在高频成份中，通过先将地震信号进行傅里叶变换到频率域，再在频率域将含噪声的高频成份滤掉，使得信号的高频成分中有效信号也会被一同滤掉，而现有的平滑滤波技术对噪声的压制效果不明显且难以使地震资料保真保幅。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于时空组合的地震数据优化的方法及装置，用以解决现有技术对噪声的压制效果不明显且难以使地震资料保真保幅的问题。
[0005]本专利技术提供一种基于时空组合的地震数据优化的方法，包括：
[0006]获取地震叠后纯波数据和地震叠后成果数据；
[0007]建立三维地震卡尔曼滤波模型，包括三维地震横向空间卡尔曼滤波模型和三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型；
[0008]将所述地震叠后纯波数据和所述地震叠后成果数据代入所述三维地震横向空间卡尔曼滤波模型中，先分别完成三维地震横向空间两次滤波迭代，再分别代入所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型，进行三维地震纵向空间的一次滤波迭代，分别获得地震叠后纯波数据的一次时空组合值和地震叠后成果数据的一次时空组合值；
[0009]将地震叠后纯波数据的一次时空组合值和地震叠后成果数据的一次时空组合值代入所述三维地震卡尔曼滤波模型，进行多次迭代，分别获得地震叠后纯波数据的多次时空组合值和地震叠后成果数据的多次时空组合值。
[0010]具体地，所述地震叠后纯波数据和地震叠后成果数据的获取具体包括以下步骤：
[0011]步骤A1：采集地震资料，对采集的地震资料运用震偏移成像方法，获得共反射点道集；
[0012]步骤A2：对共反射点道集的地震数据进行全部或部分叠加，获得地震叠后纯波数据；
[0013]步骤A3：对地震叠后纯波数据进行道均衡和滤波处理，获得地震叠后成果数据。
[0014]具体地，所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型的建立具体包括以下步骤：
[0015]步骤B11：通过横向空间上地震道的状态转换方程计算滤波第k道的状态值
[0016]步骤B12：通过地震道的测量方程计算地震道第k道的测量值
[0017]步骤B13：计算地震剖面第k道X
k
对应的滤波第k道的标准差P
k
；
[0018]步骤B14：根据滤波第k道的状态值地震道第k道的测量值和地震剖面第k道X
k
对应的第k道的标准差P
k
，对地震剖面的第k道X
k
进行最优化计算；
[0019]其中，地震剖面第k道X
k
的最优化计算方程组为：
[0020][0021]式中，为地震剖面第k道X
k
优化后的地震道，为滤波第k道的状态值，表示滤波第k道的测量值；
[0022]Kg
k
为横向滤波的卡尔曼增益；
[0023]Q
k
为地震道第k道地震数据与相邻地震数据道之间的标准差，其中沉积岩地层的地震相邻道之间的差异可近似看成平稳的随机高斯白噪声；
[0024]std表示取标准差，X
k+1
是主测线上地震剖面中的k+1道，X
k
‑1是主测线上地震剖面中的第k
‑
1道，X
k
‑
numcmp
为地震剖面第k道所在主测线的相邻测线的第k
‑
numcmp道，X
k+numcmp
分别为地震剖面第k道所在主测线的相邻测线的第k+numcmp道；X
k
表示地震剖面的第k道；
[0025]步骤B15：更新地震剖面第k道对应的滤波第k道的标准差P
k
；
[0026]步骤B16：重复步骤B11至步骤B15，直至完成三维地震横向空间卡尔曼滤波模型的建立。
[0027]具体地，所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型的建立具体包括以下步骤：
[0028]步骤B21：通过纵向空间上地震采样时间点上切片的状态转换方程计算三维地震数据体第t时刻数据状态
[0029]步骤B22：通过地震数据t时刻切片的测量方程计算地震t时刻切片的测量值
[0030]步骤B23：计算三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
的标准差PT
t
；
[0031]步骤B24：根据三维地震数据体第t时刻数据状态地震数据t时刻切片的测量值和三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
对应的t时刻切片的地震数据S
t
的标准差PT
t
，对三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
进行最优化计算；
[0032]其中，三维地震数据体第t时刻切片的地震数据S
t
最优化计算方程组为：
[0033][0034]式中，为三维地震数据体第t时刻切片的地震数据优化后的地震时间切片；
[0035]为三维地震数据体第t时刻切片的地震数据的状态值；
[0036]为三维地震数据体t时刻切片的测量值；
[0037]KgT
t
为纵向滤波的卡尔曼增益；
[0038]QT
t
为地震数据第t时刻与相邻地震数据时间切片之间的标准差，其中沉积岩地层的地震相邻道之间的差异可近似看成平稳的随机高斯白噪声；
[0039]stdT表示取标准差，S
t
‑1是三维地震数据体第t
‑
1时刻的时间切片；S
t+1
是三维地震数据体第t+1时刻的时间切片；S
t
为三维地震数据体第t时刻时间切片；
[0040]步骤B25：更新三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
的标准差PT
t
；
[0041]步骤B26：重复步骤B21至步骤B25，直至完成三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型的建立。
[0042]具体地，所述地震叠后纯波数据的多次时空组合值和所述地震叠后成果数据的多次时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时空组合的地震数据优化的方法，其特征在于，包括：获取地震叠后纯波数据和地震叠后成果数据；建立三维地震卡尔曼滤波模型，包括三维地震横向空间卡尔曼滤波模型和三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型；将所述地震叠后纯波数据和所述地震叠后成果数据代入所述三维地震横向空间卡尔曼滤波模型中，先分别完成三维地震横向空间两次滤波迭代，再分别代入所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型，进行三维地震纵向空间的一次滤波迭代，分别获得地震叠后纯波数据的一次时空组合值和地震叠后成果数据的一次时空组合值；将地震叠后纯波数据的一次时空组合值和地震叠后成果数据的一次时空组合值代入所述三维地震卡尔曼滤波模型，进行多次迭代，分别获得地震叠后纯波数据的多次时空组合值和地震叠后成果数据的多次时空组合值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地震叠后纯波数据和地震叠后成果数据的获取具体包括以下步骤：步骤A1：采集地震资料，对采集的地震资料运用震偏移成像方法，获得共反射点道集；步骤A2：对共反射点道集的地震数据进行全部或部分叠加，获得地震叠后纯波数据；步骤A3：对地震叠后纯波数据进行道均衡和滤波处理，获得地震叠后成果数据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型的建立具体包括以下步骤：步骤B11：通过横向空间上地震道的状态转换方程计算滤波第k道的状态值步骤B12：通过地震道的测量方程计算地震道第k道的测量值步骤B13：计算地震剖面第k道X
k
对应的滤波第k道的标准差P
k
；步骤B14：根据滤波第k道的状态值地震道第k道的测量值和地震剖面第k道X
k
对应的第k道的标准差P
k
，对地震剖面的第k道X
k
进行最优化计算；其中，地震剖面第k道X
k
的最优化计算方程组为：式中，为地震剖面第k道X
k
优化后的地震道，为滤波第k道的状态值，表示滤波第k道的测量值；Kg
k
为横向滤波的卡尔曼增益；Q
k
为地震道第k道地震数据与相邻地震数据道之间的标准差，其中沉积岩地层的地震相邻道之间的差异可近似看成平稳的随机高斯白噪声；std表示取标准差，X
k+1
是主测线上地震剖面中的k+1道，X
k
‑1是主测线上地震剖面中的第k
‑
1道，X
k
‑
numcmp
为地震剖面第k道所在主测线的相邻测线的第k
‑
numcmp道，X
k+numcmp
分别为地震剖面第k道所在主测线的相邻测线的第k+numcmp道；X
k
表示地震剖面的第k道；步骤B15：更新地震剖面第k道对应的滤波第k道的标准差P
k
；步骤B16：重复步骤B11至步骤B15，直至完成三维地震横向空间卡尔曼滤波模型的建
立。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述三维地震纵向空间卡尔曼滤波模型的建立具体包括以下步骤：步骤B21：通过纵向空间上地震采样时间点上切片的状态转换方程计算三维地震数据体第t时刻数据状态步骤B22：通过地震数据t时刻切片的测量方程计算地震t时刻切片的测量值步骤B23：计算三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
的标准差PT
t
；步骤B24：根据三维地震数据体第t时刻数据状态地震数据t时刻切片的测量值和三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
对应的t时刻切片的地震数据S
t
的标准差PT
t
，对三维地震数据体t时刻切片的地震数据S
t
进行最优化计算；其中，三维地震数据体第t时刻切片的地震数据S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈刚，鲜成钢，王小军，郭旭光，赵杨，高阳，王振林，黄立良，吴宝成，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：