一種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，該方法包括如下步驟：確定初至波反演速度底界面；將地表下剝到初至波反演速度底界面，計(jì)算從地表到初至波反演速度底界面之間的道間時(shí)差；用實(shí)際地形計(jì)算小平滑面，高出平滑面的部分剝?nèi)?，低于小平滑面的部分用近地表速度填充；將小平滑面與初至波反演底界面之間的速度進(jìn)行平滑；從初至波反演速度底界面用平滑后的速度回填至地表小平滑面，再以替換速度回填至固定基準(zhǔn)面，并計(jì)算固定基準(zhǔn)面的道間時(shí)差量；利用初至波計(jì)算高頻剩余道間時(shí)差量；以共中心點(diǎn)為單位將固定基準(zhǔn)面下剝到平滑地形面。本發(fā)明解決了道集與淺層速度的匹配問(wèn)題，為淺中深層一體化速度建模提供對(duì)應(yīng)的道集數(shù)據(jù)。
【專利說(shuō)明】
一種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及時(shí)差靜校正技術(shù)，尤其涉及一種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正的方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]由表層不均勻性引起的時(shí)差校正叫做靜校正。靜校正只解決旅行時(shí)畸變的問(wèn)題， 目的在于疊加時(shí)達(dá)到同相軸對(duì)齊。幾何地震學(xué)理論的假設(shè)條件是地面水平，地表介質(zhì)均勻， 而野外觀測(cè)時(shí)，表層因素與假設(shè)條件并不一致。
[0003]近地表復(fù)雜是導(dǎo)致山前帶問(wèn)題復(fù)雜化的根本原因，復(fù)雜地表地區(qū)，地表高程變化大引起道間時(shí)差劇變、地表高速層出露破壞了地表一致性假設(shè)使得基于固定面的處理、靜校正以及速度估計(jì)的常規(guī)處理方法一定程度上影響了成像精度，因此建立從淺至深的一體化速度模型結(jié)合起伏地表深度偏移能夠很大程度的解決復(fù)雜地表?xiàng)l件下精細(xì)成像的問(wèn)題。 通常，常規(guī)靜校正后道集對(duì)應(yīng)的淺層速度模型為替換速度，與真實(shí)的淺層速度模型不符合， 在深度偏移的過(guò)程中，會(huì)造成一定的成像偏差，其次靜校正后道集與淺中深一體化速度模型并不匹配。道間時(shí)差是由地表起伏以及淺層速度橫向變化造成的，分為高頻量和低頻量?jī)刹糠?，這與地表和速度的高低頻擾動(dòng)是對(duì)應(yīng)的，低頻分量是由表層因素(主要是低速帶) 在大范圍內(nèi)(至少大于一個(gè)排列長(zhǎng)度)的變化所引起的，高頻分量是由表層因素(主要是低速帶)局部變化及觀測(cè)誤差所引起的，時(shí)差在一個(gè)排列內(nèi)或一個(gè)共中心點(diǎn)(CMP)道集內(nèi)是隨機(jī)出現(xiàn)的，其和趨近于零。對(duì)于高頻道間時(shí)差，采取表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差加以校正，對(duì)于低頻道間時(shí)差，在深度偏移中予以校正。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種通過(guò)道集與淺層速度相匹配來(lái)建立準(zhǔn)確的速度模型的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]—種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，該方法包括如下步驟:確定初至波反演速度底界面;將地表下剝到初至波反演速度底界面，計(jì)算從地表到初至波反演速度底界面之間的道間時(shí)差；用實(shí)際地形計(jì)算小平滑面，高出平滑面的部分剝?nèi)ィ陀谛∑交娴牟糠钟媒乇硭俣忍畛?將小平滑面與初至波反演底界面之間的速度進(jìn)行平滑;從初至波反演速度底界面用平滑后的速度回填至地表小平滑面，再以替換速度回填至固定基準(zhǔn)面，并計(jì)算固定基準(zhǔn)面的道間時(shí)差量;利用初至波計(jì)算高頻剩余道間時(shí)差量；以共中心點(diǎn)為單位將固定基準(zhǔn)面下剝到平滑地形面。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案主要的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0008]1)與現(xiàn)有靜校正方法相比，本發(fā)明的方法解決了道集與淺層速度的匹配問(wèn)題，為淺中深層一體化速度建模提供對(duì)應(yīng)的道集數(shù)據(jù)；
[0009]2)本發(fā)明的方法能夠提高偏移成像的精度；
[0010]3)本發(fā)明的方法不僅能夠適用于地形平坦的探區(qū)，而且能夠適用于近地表地形起伏劇烈的復(fù)雜探區(qū)?！靖綀D說(shuō)明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正的方法的流程圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正的方法的示意圖以及公式說(shuō)明?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
作進(jìn)一步的描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正的方法包括如下步驟:
[0015]步驟S1，確定初至波反演速度底界面1，如圖2所示。具體過(guò)程為:確定低速層底界面2,與射線密度界面3,在兩者之間選取速度橫向變化穩(wěn)定的初至波反演速度底界面1。其中，低速層底界面2由替換速度決定，替換速度是每個(gè)工區(qū)固定的。其中，射線密度底界面3 為每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)穿過(guò)的射線條數(shù)橫向穩(wěn)定的界面。淺深層速度融合時(shí)，在融合過(guò)渡區(qū)需要速度相對(duì)穩(wěn)定，增強(qiáng)速度模型的穩(wěn)定性。
[0016]步驟S2,地表4下剝及相應(yīng)時(shí)差計(jì)算。具體過(guò)程為:將地表3下剝到初至波反演底界面1，計(jì)算地表4到初至波反演底界面1之間的時(shí)差Tu，計(jì)算公式如下:
[0017]Tu = Hi/Vi (1)
[0018]其中，m為地表4到初至波反演底界面1的厚度，Vi為初至波反演的淺層速度。
[0019]步驟S3,用實(shí)際地形4計(jì)算小平滑面5,高出小平滑面5的部分剝?nèi)ィ陀谛∑交? 的部分用近地表速度填充。對(duì)實(shí)際地形面4進(jìn)行平滑，利用以小平滑面5為頂?shù)慕乇硭俣扔?jì)算靜校正量。
[0020]步驟S4,速度模型平滑，具體過(guò)程為:為了解決由速度小尺度變化產(chǎn)生的道間時(shí)差，以及解決初至波與反射波反演網(wǎng)格大小不同帶來(lái)的速度分辨率差別的問(wèn)題，將小平滑面5與初至波反演底界面之間的速度進(jìn)行平滑，選取合適的平滑長(zhǎng)度，直接進(jìn)行平滑，平滑長(zhǎng)度的選取需要實(shí)驗(yàn)對(duì)比。對(duì)淺表層速度模型進(jìn)行了適度平滑，消除速度橫向突變產(chǎn)生的毛刺現(xiàn)象，使速度趨勢(shì)變化更為合理可靠，模型平滑的程度應(yīng)只涉及高頻道間時(shí)差，并不校正低頻的道間時(shí)差量。
[0021]步驟S5:回填時(shí)差量計(jì)算，具體過(guò)程為:從初至波反演底界面1用平滑后的速度回填至地表小平滑面5,再以替換速度回填至固定基準(zhǔn)面6,并計(jì)算從初至波反演底界面1到固定基準(zhǔn)面6之間的時(shí)差量Td，計(jì)算公式如下:
[0022]Td = H2/V2+H3/Vr(2)，
[0023]其中，H2為初至波反演底界面1到地表平滑面5的厚度，％為平滑后的淺層速度，H3 為平滑地表5到固定基準(zhǔn)面6的厚度，Vr為替換速度。接著計(jì)算地表4到初至波反演底界面1 然后從初至波反演底界面1到固定基準(zhǔn)面6之間的道間時(shí)差量T，計(jì)算公式如下:
[0024]T = Tu_Td (3)，
[0025]上面公式(3)得到的是P點(diǎn)的固定基準(zhǔn)面6道間時(shí)差量，如圖2所示。其中，每個(gè)工區(qū)有固定的替換速度，每個(gè)工區(qū)有固定的固定基準(zhǔn)面。
[0026]步驟S6,初至波剩余靜校正，具體過(guò)程為:利用初至波計(jì)算高頻剩余道間時(shí)差量；
[0027]步驟S7,地表平滑面時(shí)差量應(yīng)用，具體過(guò)程為:以CMP點(diǎn)(共中心點(diǎn))為單位將固定基準(zhǔn)面6下剝到平滑地形面5,即計(jì)算地表小平滑面5時(shí)差量T，計(jì)算公式如下:
[0028]T = Ts+Tr-2H4/Vr (4)，
[0029]上面公式(4)為對(duì)于任意CMP點(diǎn)(共中心點(diǎn))最終道間時(shí)差，其中，Ts為炮點(diǎn)道間時(shí)差，Tr為檢波點(diǎn)道間時(shí)差，H4為CMP點(diǎn)(共中心點(diǎn))到固定面的距離，Vr為替換速度。公式⑷后就只含有高頻的道間時(shí)差量，也就是將基準(zhǔn)面靜校正轉(zhuǎn)換為只含有高頻道間時(shí)差校正量了。
[0030]本發(fā)明的方法能夠明顯降低計(jì)算誤差，解決了復(fù)雜探區(qū)淺中深層一體化速度建模中道集與速度模型的匹配問(wèn)題，提高了成像的精度。[0031 ]本發(fā)明曾被應(yīng)用在天山年陽(yáng)霞工區(qū)一體化速度建模與復(fù)雜構(gòu)造成像項(xiàng)目中，亞肯北-陽(yáng)霞位于天山南麓，隸屬于新疆維吾爾自治區(qū)巴州輪臺(tái)縣，314國(guó)道及南疆鐵路從東到西橫穿整個(gè)工區(qū)，近地表?xiàng)l件復(fù)雜，以往的深度偏移成像，都是采用基于反射波取得的速度模型，沒(méi)有應(yīng)用更加精準(zhǔn)的初至波層析反演的近地表速度模型。其次常規(guī)靜校正后道集對(duì)應(yīng)的淺層速度為替換速度，通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明，計(jì)算了高頻道集時(shí)差量，校正后的道集與淺層速度模型的道集可以完全匹配。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:確定初至波反演速度底界面(1);將地表(4)下剝到初至波反演速度底界面(1)，計(jì)算從地表(4)到初至波反演速度底界 面(1)之間的道間時(shí)差；用實(shí)際地形(4)計(jì)算小平滑面(5)，高出平滑面(5)的部分剝?nèi)ィ陀谛∑交?5)的部 分用近地表速度填充；將小平滑面(5)與初至波反演底界面(1)之間的速度進(jìn)行平滑；從初至波反演速度底界面(1)用平滑后的速度回填至地表小平滑面(5)，再以替換速度 回填至固定基準(zhǔn)面(6)，并計(jì)算固定基準(zhǔn)面(6)的道間時(shí)差量；利用初至波計(jì)算高頻剩余道間時(shí)差量；以共中心點(diǎn)為單位將固定基準(zhǔn)面(6)下剝到平滑地形面(5)。2.如權(quán)利要求1所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，其特征在于，確定初至波 反演速度底界面進(jìn)一步包括:確定低速層底界面(2)，與射線密度界面(3)，在兩者之間選取 速度橫向變化穩(wěn)定的初至波反演速度底界面(1)。3.如權(quán)利要求1所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，其特征在于，地表(4)到 初至波反演底界面(1)之間的時(shí)差Tuift/Vi其中，ft為地表(4)到初至波反演底界面(1)的厚度，Vi為初至波反演的淺層速度。4.如權(quán)利要求1所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，其特征在于，固定基準(zhǔn)面 的道間時(shí)差量T = Tu-H2/V2+H3/Vr其中，H2為初至波反演底界面(1)到地表平滑面(5)的厚度，％為平滑后的淺層速度，H3 為平滑地表(5)到固定基準(zhǔn)面(6)的厚度，Vr為替換速度。5.如權(quán)利要求1所述的基于表層模型驅(qū)動(dòng)道間時(shí)差校正方法，其特征在于，以共中心點(diǎn) 為單位將固定基準(zhǔn)面(6)下剝到平滑地形面(5)進(jìn)一步包括計(jì)算對(duì)于任意共中心點(diǎn)的最終 道間時(shí)差T = TS+Tr-2H4/Vr其中，Ts為炮點(diǎn)道間時(shí)差，Tr為檢波點(diǎn)道間時(shí)差，H4為共中心點(diǎn)到固定面(6)的距離，Vr為 替換速度。
【文檔編號(hào)】G01V1/36GK106094034SQ201610392682
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開號(hào)201610392682.4, CN 106094034 A, CN 106094034A, CN 201610392682, CN-A-106094034, CN106094034 A, CN106094034A, CN201610392682, CN201610392682.4
【發(fā)明人】費(fèi)建博, 閆艷琴, 楊子川, 陳松, 楊威, 李賦斌, 張開拓, 周剛, 張慶
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工股份有限公司