专利名称：确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及地震勘探技术，尤其涉及确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法和装置。
背景技术：
转换波地震勘探开始于二十世纪八十年代。从那时起，国内外的地球物理学家投入了很多精力来试图建立一个标准的转换波处理流程。与纵波地震数据处理不同的是，直到目前为止，也没有一个公认的转换波地震数据的标准处理流程，这主要是因为转换波传播路径的非对称性所致。转换波地震数据处理中的一个难题是转换波地震数据的正常时差校正。只有先求取层状各向同性介质转换波的叠加速度，才能实现转换波地震数据正常时差校正、叠加与偏移成像等数据处理工作。转换波是下行的地震纵波在地下地层界面发生反射、由入射的下行地震纵波转换成的出射的上行地震横波。在转换波地震勘探中，下行波为地震纵波，上行波为地震横波，因为在同一介质中，纵波和横波的传播速度不同，因此即使在水平层状介质中，下行地震纵波和上行地震横波的传播路径也不对称。由于转换波传播路径的非对称性，导致描述转换波的反射旅行时间的时距曲线方程也表现为非双曲形式，因此适用于地震纵波数据的双曲形式的正常时差校正方法不再适用于转换波数据处理。
发明内容
本发明就是鉴于现有技术中的上述问题而提出的。本发明提供了一种新的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法。本发明的发明人提出通过利用两个控制参数来描述层状各向同性介质中转换波反射旅行时间，据此对转换波地震数据进行双参数扫描，可以获得转换波双参数叠加速度模型，用于转换波地震数据的正常时差校正处理。在本发明的一个方面中，提出了一种确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，该方法包括以下步骤:步骤A:获取所述研究区域的纵波叠加速度；步骤B:根据所述纵波叠加速度确定所述转换波叠加速度的取值范围，根据所述目标地层的深度和所述纵波叠加速度确定转换波垂直双程反射传播时间的取值范围，并确定纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围；步骤C:将所述转换波叠加速度的取值范围、所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围、以及所述转换波垂直双程反射传播时间的取值范围分别离散采样为M个转换波叠加速度值、N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和K个转换波垂直双程反射传播时间值，其中，M、N和K为自然数；步骤D:从所述研究区域的转换波地震数据中提取近炮检距和中炮检距的转换波地震数据，并抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集；步骤E:对于所述渐近共转换点道集中的每一个渐近共转换点道集执行以下步骤:步骤El:利用所述M个转换波叠加速度值、所述N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和所述K个转换波垂直双程反射传播时间值，计算该渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间，并将该渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间前后2L+1个采样点的数据采样值叠加后求平方并累加求和，以得到该渐近共转换点道集的扫描计算能量数据；步骤E2:对应转换波垂直双程反射传播时间的每个取值，确定所得到的扫描计算能量数据{Em,n,Jm=L..^n=L..,中的极大值的位置，提取该极大值的位置处所对应的取值作为所述转换波叠加速度以及所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。在本发明的另一个方面中，提出了一种确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，该装置包括:存储部，该存储部存储研究区域的纵波叠加速度以及转换波地震数据；取值范围确定部，该取值范围确定部根据所述存储部中存储的所述纵波叠加速度确定转换波叠加速度的取值范围，根据目标地层的深度和所述纵波叠加速度确定转换波垂直双程反射传播时间的取值范围，并且确定纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围；离散部，该离散部将由所述取值范围确定部确定的所述转换波叠加速度的取值范围、所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围、以及所述转换波垂直双程反射传播时间的取 值范围分别离散采样为M个转换波叠加速度值、N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和K个转换波垂直双程反射传播时间值，其中，Μ、N和K为自然数；渐近共转换点道集抽取部，该渐近共转换点道集抽取部从所述存储部中存储的研究区域的转换波地震数据中提取近炮检距和中炮检距的转换波地震数据，并抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集；扫描部，该扫描部利用所述M个转换波叠加速度值、所述N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和所述K个转换波垂直双程反射传播时间值，计算由所述渐近共转换点道集抽取部抽取的所述渐近共转换点道集中的每一个渐近共转换点道集的各个地震道的转换波反射旅行时间，并将所述每一个渐近共转换点道集中的各个地震道的转换波反射旅行时间前后2L+1个采样点的数据采样值叠加后求平方并累加求和，以得到所述每一个渐近共转换点道集的扫描计算能量数据，其中，所述扫描部确定所得到的扫描计算能量数据中的极大值的位置，提取该极大值的位置处所对应的取值作为所述转换波叠加速度以及所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。根据本发明，采用两个控制参数来描述层状各向同性介质中转换波反射旅行时间以进行转换波叠加速度分析，同时考虑了非对称路径对转换波反射旅行时间的影响，对近偏移距、中等偏移距转换波地震数据渐近共转换点(ACCP)道集进行双参数扫描，对扫描结果进行分析能够得到准确的转换波叠加速度模型。本发明对于油气勘探中转换波地震数据处理具有十分重要的应用价值。
图1示出了本发明第一实施方式的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法的流程图；图2示出了理论合成五层水平层状介质的转换波道集；图3示出了近炮检距和中炮检距范围的理论合成五层水平层状介质的转换波道集;图4示出了对第一 层Tc0=800ms的转换波双参数扫描结果；图5示出了对第二层Tc0=1426ms的转换波双参数扫描结果；图6示出了对第三层Tc0=1954ms的转换波双参数扫描结果；图7示出了对第四层Tc0=2431ms的转换波双参数扫描结果；图8示出了对第五层Tc0=2875ms的转换波双参数扫描结果；图9示出了本发明第二实施方式的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置的框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明。发明人通过包含(ν ，Y is。)的双参数模型来对层状各向同性介质中转换波的反射波旅行时间进行量化描述如下:
权利要求
1.一种确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，该方法包括以下步骤: 步骤A:获取所述研究区域的纵波叠加速度； 步骤B:根据所述纵波叠加速度确定所述转换波叠加速度的取值范围，根据目标地层的深度和所述纵波叠加速度确定转换波垂直双程反射传播时间的取值范围，并确定纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围； 步骤C:将所述转换波叠加速度的取值范围、所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围、以及所述转换波垂直双程反射传播时间的取值范围分别离散采样为M个转换波叠加速度值、N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和K个转换波垂直双程反射传播时间值，其中，M、N和K为自然数； 步骤D:从所述研究区域的转换波地震数据中提取近炮检距和中炮检距的转换波地震数据，并抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集； 步骤E:对于所述研究区域的所有渐近共转换点道集中的每一个渐近共转换点道集执行以下步骤: 步骤El:利用所述M个转换波叠加速度值、所述N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和所述K个转换波垂直双程反射传播时间值，计算该渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间，并将该渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间前后2L+1个采样点的数据采样值叠加后求平方并累加求和，以得到该渐近共转换点道集的扫描计算能量数据； 步骤E2:对应转换波垂 直双程反射传播时间的每个取值，确定所得到的扫描计算能量数据中的极大值的位置，提取该极大值的位置处所对应的取值作为所述转换波叠加速度以及所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。
2.根据权利要求1所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，其中，所述转换波叠加速度的取值范围为:(vp2/3) ( vc2 ( vp2 其中，Vc2为转换波叠加速度；vp2为纵波叠加速度， 其中，所述转换波垂直双程反射传播时间的取值范围为: 2z4z 其中，tc0为转换波垂直双程反射传播时间；z为研究区域的目标地层的深度， 其中，所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围为:I ^ Y iso ^ 4 其中，Y iso为纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。
3.根据权利要求1所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，其中，在所述步骤C中，根据下式计算L的值: L= (0.5 X Twavwlet) /dt 其中，Twavwlrt为所述研究区域的转换波地震资料中地震子波延续时间长度；dt为地震采集记录的离散采样时间间隔。
4.根据权利要求1所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，其中，在所述步骤D中，根据下式抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集:
5.根据权利要求3所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法，其中，在所述步骤El中，根据下式计算渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间:
6.根据权利要求5所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法,其中,根据下式得到一个渐近共转换点道集的扫描计算能量数据:
7.一种确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，该装置包括: 存储部，该存储部存储研究区域的纵波叠加速度以及转换波地震数据； 取值范围确定部，该取值范围确定部根据所述存储部中存储的所述纵波叠加速度确定转换波叠加速度的取值范围，根据目标地层的深度和所述纵波叠加速度确定转换波垂直双程反射传播时间的取值范围，并且确定纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围； 离散部，该离散部将由所述取值范围确定部确定的所述转换波叠加速度的取值范围、所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围、以及所述转换波垂直双程反射传播时间的取值范围分别离散采样为M个转换波叠加速度值、N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和K个转换波垂直双程反射传播时间值，其中，Μ、N和K为自然数； 渐近共转换点道集抽取部，该渐近共转换点道集抽取部从所述存储部中存储的研究区域的转换波地震数据中提取近炮检距和中炮检距的转换波地震数据，并抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集； 扫描部，该扫描部利用所述M个转换波叠加速度值、所述N个纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比值和所述K个转换波垂直双程反射传播时间值，计算由所述渐近共转换点道集抽取部抽取的所述渐近共转换点道集中的每一个渐近共转换点道集的各个地震道的转换波反射旅行时间，并将所述每一个渐近共转换点道集中的各个地震道的转换波反射旅行时间前后2L+1个采样点的数据采样值叠加后求平方并累加求和，以得到所述每一个渐近共转换点道集的扫描计算能量数据， 其中，所述扫描部确定所得到的每一个转换波垂直双程反射传播时间取值所对应的扫描计算能量数据中的极大值的位置，提取该极大值的位置处所对应的取值作为对应转换波垂直双程反射传播时间取值处的所述转换波叠加速度以及所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。
8.根据权利要求7所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，其中，所述转换波叠加速度的取值范围为: (vp2/3) ≤ vc2 ≤ vp2 其中，Vc2为转换波叠加速度；vp2为纵波叠加速度， 其中，所述转换波垂直双程反射传播时间的取值范围为: 2zAz 其中，tc0为转换波垂直双程反射传播时间；z为研究区域的目标地层的深度， 其中，所述纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围为:1≤ Y iso ≤ 4 其中，Y iso为纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比。
9.根据权利要求7所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，其中，所述离散部根据下式计算L的值: L= (0.5 X Twavwlet) /dt 其中，Twavwlrt为所述研究区域的地震子波延续时间长度；dt为地震采集记录的离散采样时间间隔。
10.根据权利要求7所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，其中，所述渐近共转换点道集抽取部根据下式抽取所提取的转换波地震数据的渐近共转换点道集:
11.根据权利要求9所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，其中，所述扫描部根据下式计算渐近共转换点道集中的每一个地震道的转换波反射旅行时间:
12.根据权利要求11所述的确定层状各向同性介质转换波叠加速度的装置，其中，所述扫描部根据下式得到渐近共转换点道集的扫描计算能量数据:
全文摘要
本发明提供了确定层状各向同性介质转换波叠加速度的方法和装置，该方法包括确定目标地层的深度；获取研究区域的纵波叠加速度；确定转换波叠加速度、转换波垂直双程反射传播时间、纵波叠加速度和转换波叠加速度的平方比的取值范围；分别对这些取值范围进行离散采样；从转换波地震数据中提取近、中炮检距的转换波地震数据，并抽取研究区域转换波地震数据的所有渐近共转换点道集；对于每一个渐近共转换点道集利用上述经离散采样的值，计算该渐近共转换点道集中每一个地震道的转换波反射旅行时间，并得到该渐近共转换点道集的扫描计算能量数据；对应于每个转换波垂直双程反射传播时间的离散采样值，确定扫描计算能量数据中的极大值的位置，提取该极大值的位置处所对应的转换波叠加速度、纵波叠加速度与转换波叠加速度的平方比。
文档编号G01V1/28GK103116182SQ20121057249
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月25日 优先权日2012年12月25日
发明者李向阳, 陈双全 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油大学(北京)
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