一種獲取共反射面元疊加參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探領(lǐng)域，具體說涉及一種獲取共反射面元疊加參數(shù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 從20世紀(jì)80年代末開始，地球物理學(xué)家們逐步提出了一些不依賴于宏觀速度模 型的多參數(shù)疊加方法，其中以德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)地球物理學(xué)者Hubral領(lǐng)導(dǎo)的WIT (Wave Inversion Technology)課題組提出的共反射面兀（Common Reflection Surface, CRS)疊 加方法最具代表性。CRS疊加算子由旁軸射線理論推導(dǎo)而來，考慮地下反射層的局部地質(zhì)特 征，疊加過程中將目標(biāo)反射點(diǎn)鄰域內(nèi)共反射面元上所有反射點(diǎn)的信息進(jìn)行校正和疊加，顯 著提高了地震資料品質(zhì)。CRS疊加算子涉及多個(gè)疊加參數(shù)，為提高計(jì)算效率，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)往 往采用多級(jí)優(yōu)化策略。然而在現(xiàn)有技術(shù)中，常用的獲取疊加參數(shù)的方法并沒有全面的考慮 實(shí)際情況?，F(xiàn)有的疊加參數(shù)獲取方法并未考慮疊加剖面中存在同相軸相交的情況，即同一 零偏移距位置處存在多個(gè)不同傾角的同相軸。從而導(dǎo)致利用現(xiàn)有技術(shù)得到的疊加參數(shù)進(jìn)行 CRS疊加時(shí)，其疊加結(jié)果與實(shí)際情況有較大的差距。
[0003] 因此，針對(duì)現(xiàn)有疊加參數(shù)獲取方法對(duì)實(shí)際情況考慮不夠全面的問題，需要一種新 的疊加參數(shù)獲取方法以獲取更為符合實(shí)際情況的疊加參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有疊加參數(shù)獲取方法對(duì)實(shí)際情況參考不夠全面的問題，本發(fā)明提供了一種 獲取共反射面元疊加參數(shù)的方法，所述方法包含以下步驟：
[0005] 步驟一，獲取地震數(shù)據(jù)；
[0006] 步驟二，基于所述地震數(shù)據(jù)進(jìn)行共中心點(diǎn)疊加從而得到零偏移距剖面；
[0007] 步驟三，基于所述零偏移距剖面搜索有效同相軸，所述有效同相軸包括在同一零 偏移距位置處相交的多個(gè)不同傾角的同相軸；
[0008] 步驟四，根據(jù)所述有效同相軸得到與所述有效同相軸對(duì)應(yīng)的出射角，從而根據(jù)所 述出射角計(jì)算法向波的波前曲率半徑以及法向入射點(diǎn)波的波前曲率半徑。
[0009] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括步驟五，基于共反射面元超道集優(yōu)化所述出射 角、所述法向波的波前曲率半徑、所述法向入射點(diǎn)波的波前曲率半徑。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟三中，從所述零偏移距剖面上各點(diǎn)中篩選出有效成像點(diǎn)， 從而搜索出與所述有效成像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述有效同相軸。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟三中，利用相干分析得到對(duì)應(yīng)于所述零偏移距剖面上各 點(diǎn)的全局最大相干值，確定與所述全局最大相干值對(duì)應(yīng)的閾值，基于所述閾值以及所述全 局最大相干值篩選出所述有效成像點(diǎn)。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟三中，基于下述規(guī)則篩選所述有效成像點(diǎn)：
[0013] 所述有效成像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的全局最大相干值大于所述閾值。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟三中，利用所述相干分析得到對(duì)應(yīng)于同一所述有效成像 點(diǎn)的多個(gè)局部最大相干值，篩選所述局部最大相干值從而得到有效局部最大相干值，基于 所述有效局部最大相干值搜索對(duì)應(yīng)于所述有效成像點(diǎn)的有效同相軸。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟三中，基于下述規(guī)則篩選所述局部最大相干值：
[0016] 所述有效局部最大相干值大于相應(yīng)的所述閾值；
[0017] 同一有效成像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的不同的有效局部最大相干值之間的差值大于特定值。
[0018] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟四中，基于所述有效同相軸確定與所述有效同相軸對(duì)應(yīng) 的中心射線,進(jìn)而獲取所述中心射線在地表處的出射角。
[0019] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟四中，基于所述出射角進(jìn)行雙曲零偏移距疊加從而得到 與所述有效同相軸對(duì)應(yīng)的法向波的波前曲率半徑。
[0020] 在一個(gè)實(shí)施例中，在步驟四中，基于共炮點(diǎn)/共接收點(diǎn)道集利用所述出射角和所 述法向波的波前曲率半徑計(jì)算與所述有效同相軸對(duì)應(yīng)的法向入射點(diǎn)波的波前曲率半徑。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] 本發(fā)明的獲取疊加參數(shù)的方法考慮到了同相軸相交的情況，獲取的結(jié)果更加符合 實(shí)際情況；
[0023] 基于本發(fā)明方法獲取的參數(shù)進(jìn)行共反射面元疊加，其疊加結(jié)果能更加清晰的描述 強(qiáng)彎曲同相軸的實(shí)際物理特性，更加符合實(shí)際情況。
[0024] 本發(fā)明的其它特征或優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述。并且，本發(fā)明的部分特征或 優(yōu)點(diǎn)將通過說明書而變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而被了解。本發(fā)明的目的和部分 優(yōu)點(diǎn)可通過在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的步驟來實(shí)現(xiàn)或獲得。
【附圖說明】
[0025] 附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例共同用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0026] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)施流程圖；
[0027] 圖2a是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例進(jìn)行CRS疊加后的剖面圖；
[0028] 圖2b和圖2c為CRS疊加剖面圖的局部放大圖；
[0029] 圖2d和圖2e為進(jìn)行CRS疊加后同相軸出射角圖的局部放大圖；
[0030] 圖2f和圖2g為進(jìn)行CRS疊加后同相軸的參數(shù)比率圖的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，借此本發(fā)明的實(shí)施人員 可以充分理解本發(fā)明如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程并依 據(jù)上述實(shí)現(xiàn)過程具體實(shí)施本發(fā)明。需要說明的是，只要不構(gòu)成沖突，本發(fā)明中的各個(gè)實(shí)施 例以及各實(shí)施例中的各個(gè)特征可以相互結(jié)合，所形成的技術(shù)方案均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
[0032] 從20世紀(jì)80年代末開始，地球物理學(xué)家們逐步提出了一些不依賴于宏觀速度模 型的多參數(shù)疊加方法，其中以德國(guó)卡爾斯魯厄大學(xué)地球物理學(xué)者Hubral領(lǐng)導(dǎo)的WIT (Wave Inversion Technology)課題組提出的共反射面兀（Common Reflection Surface, CRS)疊 加方法最具代表性。
[0033] 常規(guī)CRS疊加技術(shù)基于旁軸射線理論和二階泰勒展開，推導(dǎo)出二維情況下共反射 面元的旅行時(shí)近似公式。在以中心點(diǎn)Xni和半偏移距h建立的坐標(biāo)系中，其雙曲型疊加算子 表示為：
[0035] 式中：t。為中心射線的雙程旅行時(shí)；
[0036] T為旁軸射線的雙程旅行時(shí)；
[0037] Λ Xni為旁軸射線與中心射線在中心點(diǎn)處的偏離距離；
[0038] h為旁軸射線的半偏移距；
[0039] V。為近地表處的地震波速度；
[0040] β為中心射線在地表處的出射角；
[0041] RN、Rnip分別為法向波和法向入射點(diǎn)波的波前曲率半徑。
[0042] 三參數(shù)（HRnip)代表運(yùn)動(dòng)學(xué)波場(chǎng)屬性，刻畫了二維地下介質(zhì)中反射界面的局 部構(gòu)造特征，即反射段的位置、傾向和曲率，被稱為CRS疊加參數(shù)。
[0043] 在現(xiàn)有技術(shù)中，高效解決三參數(shù)優(yōu)化問題的途徑是將其分別進(jìn)行優(yōu)化。在疊前地 震數(shù)據(jù)的子集中（如共中心點(diǎn)（CMP)道集，零炮檢距（ZO)剖面）得到CRS疊加算子的簡(jiǎn)化 式。在CMP道集中，疊加算子簡(jiǎn)化為：
[0045] 其中，組合參數(shù)q為：
[0047] 在ZO剖面中（h = 0)，疊加算子簡(jiǎn)化為：
[0049] 觀察公式（2)、⑷可見，疊加算子中未知參數(shù)的數(shù)量降為1到2個(gè)，這樣就可以將 CRS疊加分成幾步來做，從而快速準(zhǔn)確地確定三參數(shù)的初始值。然后將得到的疊加參數(shù)值作 為優(yōu)化算法的起點(diǎn)，應(yīng)用到原始多次覆蓋地震數(shù)據(jù)中，利用公式（1)所示的雙曲疊加算子 得到最終CRS疊加剖面及波場(chǎng)屬性剖面。
[0050] 通過對(duì)公式（2)的分析可以得知，CMP疊加算子的計(jì)算僅依賴于組合參數(shù)q。而由 于q為出射角度β和曲率半徑R nip的組合參數(shù)，并且q與β值的正負(fù)沒有關(guān)系。因此基 于公式（2)的策略無法處理同相軸相交的情況。這意味著，在同相軸相交的情況下，因?yàn)樗?有有貢獻(xiàn)的反射同相軸均會(huì)對(duì)組合參數(shù)的掃描造成影響，所以任何一條同相軸的參數(shù)都無 法通過基于公式（2)的策略而得到。
[0051] 針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明的方法提出了一種新的參數(shù)搜索策略。在CRS疊加過程中， 因?yàn)镃MP道集中反射同相軸的曲率（即參數(shù)R n)沒有貢獻(xiàn)，并且存在傾角（即參數(shù)β)的 數(shù)值大致相等而符號(hào)相反的情況。所以無法利用CMP道集處理同相軸相交的情況。但是ZO 剖面能處理同相軸相交的情況。因此本發(fā)明的方法基于ZO剖面搜索出明確有貢獻(xiàn)的同相 軸。這里為方便描述，將上述明確有貢獻(xiàn)的同相軸稱為有效同相軸。
[0052] 下面基于附圖1中的流程圖來詳細(xì)描述本發(fā)明方法的實(shí)施過程。附圖的流程圖中 示出的步驟可以在包含諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行。雖然在流程圖中 示出了各步驟的邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描 述的步驟。
[0053] 首先執(zhí)行步驟S100,獲取地震數(shù)據(jù)。然后執(zhí)行步驟S110,根據(jù)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行CMP 疊加，從而得到ZO剖面。接著執(zhí)行步驟S120,在ZO剖面搜索出有效同相軸。
[0054] 在搜索有效同相軸的過程中（步驟S120)，為了避免在不含真實(shí)同相軸的噪音區(qū) 域進(jìn)行運(yùn)算，要確定ZO剖面上的有效成像點(diǎn)。首先對(duì)每個(gè)ZO剖面上的點(diǎn)基于CMP疊加利 用相干分析得到對(duì)應(yīng)于ZO剖面上各點(diǎn)的全局最大相干值，然后基于實(shí)際地質(zhì)情況根據(jù)歷 史地質(zhì)資料分析確定與全局最大相干值對(duì)應(yīng)的閾值，最后基于閾值以及全局最大相干值篩 選出有效成像點(diǎn)。在篩選過程中，全局最大相干值小于或等于閾值的點(diǎn)為不含真實(shí)同相軸 的噪音點(diǎn)。
[0055] 經(jīng)過上述篩選之后，就可以基于篩選出的有效成像點(diǎn)搜索與有效成像點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有 效同相軸。利用