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一种转换波角道集抽取方法

阅读：1018发布：2021-03-31

专利汇可以提供一种转换波角道集抽取方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明是提高地震处理中计算转换波入射角的速度和精度的转换波角道集抽取方法，利用纵波入射和横波反射转换波数据形成振幅随偏移距变化的正常时差校正后的道集、转换波速度及其各向异性参数，计算纵波速度和纵波各向异性参数、转换波炮检距对应的纵波炮检距和零炮检距的转换波旅行时、纵波旅行时和层间纵波速度，由纵波时差方程和层间纵波速度计算转换波入射角θ，计算每一样点的入射角，将此样点放置在入射角的角度道上，对所有样点重复此过程，得到转换波角道集。本发明计算容易并可提高抽取转换波角道集的速度和精度。，下面是一种转换波角道集抽取方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种转换波角道集抽取方法，特点是采用以下步骤实现：
1)在野外利用纵波震源激发地震波并利用三分量检波器记录地震波，按照多波多分量地震资料处理流程对采集的纵波入射和横波反射转换波数据进行相对振幅保持的高保真处理，形成振幅随偏移距变化的正常时差校正后的道集；
2)在横波反射转换波数据处理过程中通过速度分析得到横波反射转换波时差校正速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和横波反射转换波各向异性参数χeff；
3)由横波反射转换波时差校正速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和横波反射转换波各向异性参数χeff，计算纵波速度VP2和纵波各向异性参数η；
4)由横波反射转换波时间tC、横波反射转换波炮检距x、横波反射转换波时差校正速度VC2、垂直速度比γ0和有效速度比γeff，计算与横波反射转换波炮检距x对应的纵波炮检距x'；
所述的横波反射转换波炮检距x与纵波炮检距x'具有相同的震源O和相同的转换点水平位置xC；
5)由横波反射转换波时间tC、横波反射转换波炮检距x、横波反射转换波时差校正速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和横波反射转换波各向异性参数χeff，计算零炮检距的转换波旅行时tC0；
6)由零炮检距的横波反射转换波旅行时tC0和垂直速度比γ0计算零炮检距的纵波旅行时tP0；
7)由零炮检距的纵波旅行时tP0、纵波速度VP2、纵波各向异性参数η和纵波炮检距x'得到纵波时差方程tP；
8)由零炮检距的纵波旅行时tP0和纵波速度VP2得到层间纵波速度Vint；
9)由纵波时差方程tP和层间纵波速度Vint，用射线参数法计算横波反射转换波入射角θ；
10)计算横波反射转换波数据中每一样点的入射角，将此样点放置在入射角的角度道上，对所有样点重复此过程，得到横波反射转换波角道集。

说明书全文

一种转换波角道集抽取方法

技术领域

[0001] 本发明涉及石油地球物理勘探领域，具体是一种用于转换波AVA分析、转换波振幅分析和地震属性反演中的转换波角道集抽取方法。

背景技术

[0002] 在多波多分量地震勘探中，有效利用转换波信息能够获得更加可靠的岩石弹性参数。从转换波AVA分析中能够提取有用的岩性信息，用来预测地层岩性和裂缝等介质信息。在转换波AVA方程中，自变量是转换波入射角。转换波AVA分析中的一个基本步骤就是进行将炮检距域道集转换为角度域道集，即进行转换波入射角的计算。目前，有两种方法可以计算转换波入射角：一是直射线法；二是射线追踪法。

[0003] 前者在已知转换波的转换点位置和反射层深度的条件下，用直射线法求取转换波入射角；后者在已知层速度和层厚度的情况下，用射线追踪法求取转换波入射角。

[0004] 直射线法的计算速度快，但是其计算的角度总是偏小，误差较大；射线追踪法的计算结果准确，但是其运算量大，计算速度慢。

发明内容

[0005] 本发明目的在于提供一种提高计算转换波入射角的速度和精度的转换波角道集抽取方法。

[0006] 本发明采用以下步骤实现：

[0007] 1)在野外利用纵波震源激发地震波并利用三分量检波器记录地震波，按照多波多分量地震资料处理流程对采集的纵波入射和横波反射（PS）转换波数据进行相对振幅保持的高保真处理，形成振幅随偏移距变化（AVO）的正常时差校正（NMO）后的道集；

[0008] 2)在横波反射（PS）转换波数据处理过程中通过速度分析得到横波反射（PS）转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和PS转换波各向异性参数χeff；

[0009] 3)由横波反射（PS）转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和PS转换波各向异性参数χeff，计算纵波速度VP2和纵波各向异性参数η；

[0010] 4)由横波反射（PS）转换波时间tC、横波反射（PS）转换波炮检距x、横波反射（PS）转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0和有效速度比γeff，计算与横波反射（PS）转换波炮检距x对应的纵波炮检距x'；

[0011] 所述的横波反射（PS）转换波炮检距x与纵波炮检距x'具有相同的震源O和相同的转换点水平位置xC；

[0012] 5)由横波反射（PS）转换波时间tC、横波反射（PS）转换波炮检距x、横波反射（PS）转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和PS转换波各向异性参数χeff，计算零炮检距的转换波旅行时tC0；

[0013] 6)由零炮检距的转换波旅行时tC0和垂直速度比γ0计算零炮检距的纵波旅行时tP0；

[0014] 7)由零炮检距的纵波旅行时tP0、纵波速度VP2、纵波各向异性参数η和纵波炮检距x'得到纵波时差方程tP；

[0015] 8)由零炮检距的纵波旅行时tP0和纵波速度VP2得到层间纵波速度Vint；

[0016] 9)由纵波时差方程tP和层间纵波速度Vint，用射线参数法计算PS转换波入射角θ；

[0017] 10)计算横波反射（PS）转换波数据中每一样点的入射角，将此样点放置在入射角的角度道上，对所有样点重复此过程，得到横波反射（PS）转换波角道集。

[0018] 本发明容易实现，实验结果证明提高了抽取转换波角道集的速度和精度。附图说明

[0019] 图1是转换波入射角计算示意图，图中纵波反射：P波入射，P波反射；PS转换波反射：P波入射，S波反射；

[0020] 图2是转换波炮检距道集，图中纵轴为时间，单位秒，横轴为道号，道间距为100米，偏移距为0米；

[0021] 图3是不同方法计算的入射角结果对比，根据表1中的转换波速度数据，分别用本发明、射线追踪方法和直射线法计算的转换波炮检距为1000米的不同深度界面的入射角的结果；

[0022] 图4是转换波角道集，图中纵轴为时间，单位秒，横轴为角度道号，角度增量5度，第一道为0度。

具体实施方式

[0023] 本发明是通过转化将转换波炮检距、旅行时和速度映射为相应的纵波炮检距、旅行时和速度，用纵波的射线参数法来求取转换波的入射角。如图1所示，炮检距为x的转换波入射角为θ等于炮检距为x'的纵波入射角θ，通过计算得到炮检距为x'的纵波入射角θ，即得到了炮检距为x的转换波入射角θ。

[0024] 本发明具体实施步骤如下：

[0025] 1)在野外利用纵波震源激发地震波并利用三分量检波器记录地震波，按照多波多分量地震资料处理流程对采集的纵波入射和横波反射（PS）转换波数据进行相对振幅保持的高保真处理，形成振幅随偏移距变化（AVO）的正常时差校正（NMO）后的道集（图2）；

[0026] 2)在PS转换波数据处理过程中，通过对PS转换波数道集进行速度分析得到PS转换波速度文件（表1），此文件包括零炮检距的PS转换波时间tC0、PS转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和转换波各向异性参数χeff；

[0027] 表1

[0028]tC0(s) VC2(m/s) γ0 γeff χeff
0.6749 2481.9492 1.8414 1.8414 0.0000
0.9624 2616.9590 1.8358 1.8345 0.0203
1.2174 2763.6016 1.8149 1.8059 0.0417
1.4655 2870.5964 1.8007 1.7887 0.0480
1.7096 2951.6274 1.7880 1.7744 0.0483
2.0572 3063.4771 1.7654 1.7472 0.0493

[0029] 3)由PS转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和PS转换波各向异性参数χeff，计算纵波速度VP2和纵波各向异性参数η；

[0030]

[0031]

[0032] 4)由PS转换波时间tC、PS转换波炮检距x、PS转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0和有效速度比γeff，计算与PS转换波炮检距x对应的纵波炮检距x'；

[0033] 在图1中，x是PS转换波的炮检距，转换点水平位置xC的计算公式为，[0034]

[0035] 其中，c3=c2/(1-c0)，系数c0和c2的表达式为，

[0036]

[0037]

[0038] 由转换点水平位置xC计算对应的纵波炮检距x'，x'与xC的关系如下，[0039] x'＝2xC。 (6)[0040] 所述的PS转换波炮检距x与纵波炮检距x'具有相同的震源O和相同的转换点水平位置xC；

[0041] 5)由PS转换波时间tC、PS转换波炮检距x、PS转换波时差校正（NMO）速度VC2、垂直速度比γ0、有效速度比γeff和PS转换波各向异性参数χeff，计算零炮检距的转换波旅行时tC0;

[0042]

[0043]

[0044]

[0045] 6)由零炮检距的PS转换波旅行时tC0和垂直速度比γ0计算零炮检距的纵波旅行时tP0;

[0046]

[0047] 7)由零炮检距的纵波旅行时tP0、纵波速度VP2、纵波各向异性参数η和纵波炮检距x'得到纵波时差方程tP；

[0048]

[0049] 8)由零炮检距的纵波旅行时tP0和纵波速度VP2，通过Dix公式计算层间纵波速度Vint；

[0050] 9)由纵波时差方程tP和层间纵波速度Vint，用射线参数法计算纵波入射角θ，公式如下，

[0051]

[0052] 纵波入射角θ，即PS转换波入射角θ；

[0053] 按照实施步骤计算纵波的速度、炮检距和旅行时，得到每一层的转换波的入射角。图3是转换波炮检距为x＝1000米时三种不同方法的计算的入射角结果对比。第一种为本发明的结果，第二种为射线追踪法的结果，第三种为直射线法的结果。由结果可知，本发明结果的计算精度与射线追踪法相当，而直射线法结果的精度较差。

[0054] 10)计算PS转换波数据中每一样点的入射角，将此样点放置在入射角的角度道上，对所有样点重复此过程，得到PS转换波角道集，见图4。

[0055] 按照计算的入射角，对图2的转换波道集进行抽取角道集计算，得到了转换波角道集，见图4。由结果可知，本发明能准确计算转换波入射角，得到转换波角道集。本发明的计算速度较快，计算精度高。

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