技术领域
[0001] 本
发明涉及地球物理勘探技术，属于
地震资料处理和解释的技术范畴，是一种
叠加速度分析及动校正的方法技术背景
[0002] 在
地震勘探中，
地震波速度是一个很重要的参数，特别是地震资料处理、地震资料解释、偏移成像、AVO油气检测等都需要地震
波速度参数。在地震资料处理中，获得了大量的速度谱资料，处理员解释的叠
加速度主要用于动校正，可以把CMP道集的反射波同相轴校平，但在偏移距较大时，CMP道集的反射波同相轴是校不平，会影响叠加效果和求取叠加速度
精度。叠加速度扫描及动校正方法通常是用以下双曲线方程，(参见《地震勘探原理》、陆基孟主编、石油大学出版社、2001年4月、第1版第3次印刷、上册、第202、203页)，现有的国内外地震勘探的处理和解释
软件中多应用的以下公式。
[0003]
[0004] 近年来用带有x4项的非双曲线时距方程进行速度扫描及动校正，它是一种双参数速度扫描(参见石油
天然气学报(江汉石油学院学报)、孙祥娥詹毅钟本善、2006年12月、第28卷第6期、第65页)，这种方法对大偏移距形成时差得到了一定克服。对于复杂的曲面多层速度模型，用射线追踪方法求取时距曲线，但需要有精确的
地层结构的速度模型，这是很难获得的，也是我们勘探需要获得的结果。
[0005] 通过研究发现对于地下地层的层速度变化大，层数多时，用双曲线方程和带有x4项的非双曲线时距方程进行速度扫描和动校正时，还是有些时差，叠加速度求不准，动校正不能校平，也影响CMP同相叠加和AVO分析，该方法是双曲线方程法和射线追踪法结合，提出了一种新的非双曲线时距方程进行速度扫描及动校正方法，能得到更精确地叠加速度和动校正时差。
[0006] 根据
水平层状介质的地震层速度模型和大偏移距长度，通过层速度模型正演的射线时距曲线与时距双曲线之间的时差对比，发现用双曲线方程扫描叠加速度Va与均方根速度是有误差的，提出了求取大偏移距引起的叠加速度误差的方法，消除由层状速度模型和大偏移距形成的对叠加速度误差，才可提高求取地震波速度精度。
发明内容
[0007] 发明的目的是提高大偏移距速度扫描及动校正的精度和求取大偏移距引起的叠加速度误差。
[0008] 本发明是通过地震层速度模型正演的射线时距曲线与叠加速度Va时距双曲线之间的时差分析(图1)，提出一种非双曲线速度扫描及动校正的方法和求取大偏移距引起的叠加速度误差的方法：
[0009] (1)一种非双曲线速度扫描及动校正的方法：通过地震层速度模型正演的射线时距曲线与叠加速度Va的时距双曲线之间时差Δτ(x)，把这个时差函数Δτ(x)加入到时距双曲线方程，对
共中心点CMP或共反射点CRP道集进行的速度扫描和动校正，采用以下公式对CMP或CRP道集进行速度扫描和动校正：
[0010]
[0011] 上述式中：T为地震反射波双程旅行时间；t0为垂直入射双程旅行时间；x为偏移距，是炮点到检波点的距离；Va为叠加速度；Δτ(x)为叠加速度为Va时距双曲线Ta(x)与地震层速度模型正演的射线时距曲线Tr(x)之间的时差，Δτ(x)、Ta(x)、Tr(x)都是时间与偏移距x的函数，在小偏移距时(x小于地层深度)，Δτ(x)＝0，在中、大偏移距时，一般有1～20ms的时差，用以下公式求取Δτ(x)：
[0012] Δτ(x)＝Ta(x)-Tr(x)
[0013] 上述式中：Ta(x)是在叠加速度Va的时距双曲线上，偏移距x处的时间；Tr(x)是在地震层速度模型正演的射线时距曲线上，偏移距x处的时间。
[0014] 地震层速度模型包括水平多层的速度模型正演、倾斜多层的速度模型正演和地层为曲面复杂多层模型；对于水平多层的速度模型、倾斜多层的速度模型，地震层速度模型射线时距曲线一般用水平多层的速度模型射线时距曲线即可，对地层为曲面复杂模型，用实际模型正演射线时距曲线。
[0015] 该方法的有益效果是速度扫描更准确，动校正更彻底，CRP道集反射同相轴更平，能达到同相叠加。
[0016] (2)一种求取大偏移距引起的叠加速度误差的方法：根据水平层状地震层速度模型和最大偏移距长度，层速度模型正演的射线时距曲线在均方根速度为Vr、Vr+ΔVm的二条时距双曲线之间(图2)，其射线时距曲线与均方根速度为Vr的时距双曲线在近、中偏移距处重合，在近、远偏移距处，与速度为Vr+ΔVm的时距双曲线重合。
[0017] 通过层速度模型正演的射线时距曲线与叠加速度为Vr+ΔVm的时距双曲线在近、远偏移距处重合，求取叠加速度最大误差ΔVm，采用以下公式求取ΔVm，由大偏移距引起的叠加速度误差ΔVe应在0～ΔVm，通常ΔVe取ΔVm的一半或三分之一。
[0018]
[0019] 上述式中：x是大偏移距量或最大偏移距，Tr(x)是在地震层速度模型的射线时距曲线上大炮检距x处的时间，t0是垂直入射的双程旅行时间，Vr是地震层速度模型计算出的均方根速度。
[0020] 该方法有益效果是消除由大偏移距引起的叠加速度误差ΔVe，使求得的地震波速度更准确。
附图说明
[0021] 图1是水平层状速度模型正演的共中心点射线时距曲线与叠加速度时距双曲线对比图，图中：X(m)为偏移距(米)，T(ms)为时间(毫秒)，①线为共中心点射线时距曲线，②线为叠加速度Va的时距双曲线。
[0022] 图2是水平层状速度模型正演的共中心点射线时距曲线与速度为Vr、Vr+ΔVm的时距双曲线对比图，图中：X(m)是偏移距(米)，T(ms)是时间(毫秒)；①线为共中心点射线时距曲线；②线为均方根速度Vr的时距双曲线；③线为速度Vr+ΔVm的时距双曲线。
[0023] 图3是模型A正演的各层Δτ时差与偏移距关系图，图中：X(m)是偏移距(米)，Δτ(ms)为叠加速度的时距双曲线与射线时距曲线之间的时差(毫秒)；②线为第2层的Δτ时差曲线； ④线为第4层的Δτ时差曲线；⑦线为第7层的Δτ时差曲线。
[0024] 图4是模型A正演的各层Δτ时差与x/h关系图，图中：x/h为偏移距与地层深度比，Δτ(ms)为叠加速度的时距双曲线与射线时距曲线之间的时差(毫秒)；②线为第二层的Δτ时差曲线；④线为第四层的Δτ时差曲线；⑦线为第七层的Δτ时差曲线。
[0025] 图5是模型正演的每7层Δτ时差与x/h关系图，图中：x/h为偏移距与地层深度比，Δτ(ms)为叠加速度的时距双曲线与射线时距曲线之间的时差(毫秒)；①线为模型A的第7层Δτ时差曲线；②线为模型B的第7层Δτ时差曲线。
具体实施方式
[0026] 本发明通过如下技术步骤实现：
[0027] (1)对CDP道集或CRP道集的进行时距双曲线速度扫描，获得叠加速度谱，解释速度谱得到叠加速度Va和垂直入射双程旅行时间To：
[0028] (2)根据叠加速度Va经DiX公式计算各层的地震层速度Vi，得到初步的地震层速度模型；或者根据
测井资料和合成记录标定结果，初定一个各大层层速度，作为地震层速度模型。
[0029] (3)根据水平层状地震层速度模型和最大偏移距长度，通过层速度模型正演的射线时距曲线Tr(x)和叠加速度Va时距双曲线Ta(x)，用以下公式求取Δτ(x)时差，求得各层的Δτ(x)时差曲线，再在时间域CMP道集上内插出各t0时间上的Δτ(x)。
[0030] Δτ(x)＝Ta(x)-Tr(x)
[0031] (4)对CDP道集用以下非双曲线方程速度扫描，获得叠加速度谱，解释速度谱得到叠加速度Va和垂直入射双程旅行时间t0，再用以下非双曲线方程对CDP道集进行动校正。
[0032]
[0033] (5)如CMP或CRP道集未校平，重复步骤(2)(3)(4)，直到满意。
[0034] (6)根据地震层速度模型和最大偏移距长度，通过层速度模型正演的射线时距曲线与速度为Vr+ΔVm时距双曲线在近、远偏移距处重合，求取速度最大误差ΔVm，采用以下公式求取由大偏移距引起的叠加速度最大误差ΔVm，估计由大偏移距引起的叠加速度误差ΔVe，通常ΔVe取ΔVm的一半或三分之一；
[0035]
[0036] 其中：x是取大偏移距的数值，Tr(x)是在地震层速度模型射线时距曲线上大炮检距x处的时间，t0是垂直入射双程旅行时间，Vr是地震层速度模型上计算出的均方根速度。
[0038] 用本发明的速度扫描及动校正的方法，模型A是一个实际地区的水平层状速度模型，共7层：第1层的厚度600m，地震波速度2800m/s；第2层的厚度450m，地震波速度3200m/s；第3层的厚度850m，地震波速度3500m/s；第4层的厚度400m，地震波速度4000m/s；第5层的厚度400m，地震波速度4100m/s；第6层的厚度650m，地震波速度4450m/s；第7层的厚度500m，地震波速度4300m/s。求得的第2，4，7层的Δτ(x)时差曲线(图3，图4)，模型层数越多时差Δτ越大，偏移距x越大时差Δτ越大；用这些层的Δτ(x)时差数据，在CMP道集上，内插出每个t0的Δτ(x)曲线，再用本发明的非双曲线时距公式进行速度扫描及动校正，使扫 描的叠加速度更准确，
能量更集中，动校正的更准确，CMP道集上的反射波校得更平。
[0039] 实施例2
[0040] 用本发明的速度扫描及动校正的方法，对模型B的层速度模型进行了Δτ求取，模型B是水平层状速度模型，共7层，模型B与模型A只是第5层速度变化了，第5层的厚度400m，地震波速度6000m/s。求得的第7层的时差曲线Δτ(x)与x/h的关系图(图5)，在偏移距与地层深度比(x/h)为1.5时，模型B第7层的Δτ时差达20ms，就不能用双曲线方法进行速度扫描和动校正，模型B第7层的Δτ时差达8ms，用双曲线方法进行速度扫描和动校正，基本可行。对存在高速地层的地区，如
碳酸盐岩的地区，用本发明的方法进行速度扫描及动校正取得了很好的效果。
[0041] 实施例3
[0042] 用本发明求取大偏移距引起的叠加速度误差的方法对某一地区采用双曲线方程速度扫描获得了叠加速度，根据实际模型A和最大偏移距，对于第4层，处理时采用的最大偏移距是4500m，其Δτ时差达7ms，用本发明的方法计算的最大速度误差ΔVm为24m/s，对于第7层，处理时采用的最大偏移距是6200m，Δτ时差达8ms，计算的最大速度误差ΔVm为29m/s，估计由大偏移距引起的叠加速度误差ΔVe，ΔVe取ΔVm的一半；通过该方法的应用，得到这地区高精度的地层速度信息。
