叠前Q值估算方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种叠前Q值估算方法、系统、计算机设备和存储介质，该方法包括：从叠前共反射点道集CRP中选取多个地震道组成数据对；对每个数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建反演矩阵；基于所述反演矩阵，通过引入Tikhonov正则化以及l2范数约束建立目标函数；对目标函数进行求解，得到整个地层介质的等效Q值；对等效Q值进行逐层剥离，得到各个地层介质对应的Q值，并基于Q值进行Q值建模，从而能够获得更加精确可靠的地层吸收参数且增了强吸收参数反演方法的稳定性和适用性。收参数反演方法的稳定性和适用性。收参数反演方法的稳定性和适用性。

【技术实现步骤摘要】
叠前Q值估算方法、装置、计算机设备和存储介质


[0001]本申请涉及地球物理勘探领域，特别是涉及到一种叠前Q值估算方法、装置、 计算机设备和存储介质。

技术介绍

[0002]地下介质既非完全弹性介质，亦非完全粘性介质，而是介于弹性和粘性之间 的粘弹性介质。振幅衰减及相位畸变是地震波在粘弹性介质中传播的两个主要特 征，振幅随着传播时间增加而减小，相位也随之变化，且高频相比低频能量衰减 的剧烈，这最终导致地震资料的主频向低频移动，地震资料的分辨率降低。品质 因子Q是表征地层本身固有吸收特性的主要参数，提取准确的Q值对于补偿粘弹 性介质吸收衰减效应，提高地震资料的分辨率具有重要意义。大量的地球物理工 作者在时间域和频率域提出了十几种的吸收参数反演的方法，主要包括：谱比法、 质心频率偏移法、子波模拟法等。随着研究的深入，地层吸收参数的反演逐渐从 利用VSP资料向地面地震资料、从利用叠后地震资料向叠前地震资料转变。其中 目前最为常用的依旧是谱比法，谱比法的实质是利用地震波在粘弹性介质中传播 后振幅谱的变化对Q值进行估计，该方法是目前最常用的吸收参数反演算法。
[0003]但是，谱比法的估算精度强烈地依赖于地震资料的品质，噪声和频谱干涉等 因素往往导致估算结果存在较大误差。此外，利用叠后地震数据进行Q值估算， 即使在不考虑偏移影响的情况下，由于不同地震道传播路径不同，其所经历的地 层吸收衰减也不同，叠加扭曲了真实的地层吸收响应，从而使得基于叠后地震数 据估算的Q值误差较大，甚至是错误的。因此，为了获得更加精确可靠的地层吸 收参数，必须考虑上述因素的影响，增强吸收参数反演方法的稳定性和适用性。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够获得更加精确可靠的地层 吸收参数且增了强吸收参数反演方法的稳定性和适用性的叠前Q值估算方法、装 置和计算机设备。
[0005]本专利技术的一方面公开了一种叠前Q值估算方法，所述方法包括：
[0006]从叠前共反射点道集CRP中选取多个地震道组成数据对；
[0007]对每个所述数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建反演矩阵；
[0008]基于所述反演矩阵，通过引入Tikhonov正则化以及l2范数约束建立目标函 数；
[0009]对所述目标函数进行求解，得到整个地层介质的等效Q值；
[0010]对所述等效Q值进行逐层剥离，得到各个地层介质对应的Q值，并基于所述 Q值进行Q值建模。
[0011]可选的，对每个所述数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建反演矩阵， 包括：
[0012]分别计算所述地震道相互之间的振幅谱之比，以构建各个振幅谱之比对应的 谱比方程；
[0013]基于所述谱比方程，通过反演算法构建反演矩阵。
[0014]可选的，分别计算所述地震道相互之间的振幅谱之比，以构建各个振幅谱之 比对应的谱比方程包括：
[0015]假设零炮检距地震道的振幅谱为d0(f)，那么，炮检距分别为x1、x2的地震 道的振幅谱可以表示为：
[0016][0017][0018]其中，为第i层的等效品质因子，d1(x1,f)、d2(x2,f)分别为炮检距为x1、x2的地震道的振幅谱；P1、P2为与频率无关的振幅衰减项；Δt1、Δt2分别为炮检距 为x1、x2的地震道的正常时差，根据正常时差公式，可以近似得到：
[0019][0020][0021]其中，t
0,i
为零炮检距道第i层反射时间，v表示地层速度；
[0022]基于上述公式进行谱比计算，得到：
[0023][0024]经过求解得到：
[0025]d＝m-βΔxf
[0026]其中，称之为炮检 距平方差。
[0027]可选的，基于所述谱比方程，通过反演算法构建反演矩阵包括：
[0028]基于所述谱比方程，得到如下初始矩阵：
[0029][0030]其中，f
i,i＝1,2...M
为选取的谱比拟合频带范围；
[0031]上述初始矩阵可以改写成：
[0032]d＝Gm
[0033]其中，
[0034]d＝(d
1,1
,d
2,1
,...,d
N-1,1
,d
1,2
,d
2,2
,...,d
N-1,2
,...,d
N-1,M
)
T
[0035][0036]m＝(β,m1,m2,...,m
N-1
)
T
。
[0037]可选的，所述目标函数包括：
[0038][0039]其中，λ为正则化参数。
[0040]对所述目标函数进行求解得到的求解结果包括：
[0041]m＝(G
T
G+λI)-1
G
T
d
[0042]反演得到向量m后，向量m中第一个值β即可得到，那么即可得到对应第i 层的等效品质因子
[0043][0044]上式中当i＝1时反演得到的即为Q1。
[0045]可选的，对所述等效Q值进行逐层剥离，得到各个地层介质对应的Q值，并 基于所
述Q值进行Q值建模，包括：
[0046]考虑两层水平层状介质情况，根据等效品质因子的概念可以得到：
[0047][0048]其中，t1、t2为地震波分别在第一层和第二层介质中的旅行时；Q1、Q2分别为第 一层和第二层介质的品质因子；Q
eff
为两层介质的等效品质因子；在已经求取得 到Q1及Q
eff
的情况下，第二层介质的品质因子Q2表示为：
[0049][0050]考虑i层水平层状介质情况下，可以得到：
[0051][0052]其中，t
i
为地震波在第i层介质中的旅行时；Q
i
为第i层介质的品质因子；为 i层水平介质的等效品质因子；如此，可以求得第i层介质的Q值为：
[0053][0054]其中，Δt
N
为地震波在第i层水平层状介质中的旅行时。
[0055]可选的，选取用来构建数据对的多个地震道包括：
[0056]多个吸收衰减差异值大于阈值的地震道。
[0057]本专利技术的第二方面，公开了一种叠前Q值估算装置，所述装置包括：
[0058]数据对选取模块，用于从叠前CRP道集中选取多个地震道组成数据对；
[0059]谱比计算模块，用于对每个所述数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建 反演矩阵；
[0060]函数建立模块，用于基于所述反演矩阵，通过引入Tikhonov正则化以及l2范 数约束建立目标函数；
[0061]求解模块，用于对所述目标函数进行求解，得到整个地层介质的等效Q值；
[0062]建模模块，用于对所述等效Q值进行逐层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叠前Q值估算方法，其特征在于，所述方法包括：从叠前共反射点道集CRP中选取多个地震道组成数据对；对每个所述数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建反演矩阵；基于所述反演矩阵，通过引入Tikhonov正则化以及l2范数约束建立目标函数；对所述目标函数进行求解，得到整个地层介质的等效品质因子Q值；对所述等效Q值进行逐层剥离，得到各个地层介质对应的Q值，并基于所述Q值进行Q值建模。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对每个所述数据对进行谱比计算，并根据计算结果构建反演矩阵，包括：分别计算所述地震道相互之间的振幅谱之比，以构建各个振幅谱之比对应的谱比方程；基于所述谱比方程，通过反演算法构建反演矩阵。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，分别计算所述地震道相互之间的振幅谱之比，以构建各个振幅谱之比对应的谱比方程包括：假设零炮检距地震道的振幅谱为d0(f)，那么，炮检距分别为x1、x2的地震道的振幅谱可以表示为：以表示为：其中，为第i层的等效品质因子，d1(x1,f)、d2(x2,f)分别为炮检距为x1、x2的地震道的振幅谱；P1、P2为与频率无关的振幅衰减项；Δt1、Δt2分别为炮检距为x1、x2的地震道的正常时差，根据正常时差公式，可以近似得到：常时差，根据正常时差公式，可以近似得到：其中，t
0,i
为零炮检距道第i层的反射时间，v表示地层速度；基于上述公式进行谱比计算，得到：经过求解得到：d＝m-βΔxf其中，称之为炮检距平方
差。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述谱比方程，通过反演算法构建反演矩阵包括：基于所述谱比方程，得到如下初始矩阵：其中，f
i,i＝1,2...M
为选取的谱比拟合频带范围；将上述初始矩阵改写成：d＝Gm其中，d＝(d
1,1
,d
2,1
,...,d
N-1,1
,d
1,2
,d
2,2
,...,d
N-1,2
,...,d
N-1,M
)
T
m＝(β,m1,m2,...,m
N-1
)
T
。...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑浩，陶永慧，周旸，
申请(专利权)人：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：