高精度转换波各向异性叠加速度分析方法

摘要

本发明公开了一种高精度转换波各向异性叠加速度分析方法，该方法利用等式来计算转换波的旅行时，其中，Tps为转换波的旅行时，Vp为纵波的速度，Vs为横波速度，转换波的自激自收时间，Dp为纵波的半偏移距，Ds为横波的半偏移距，为纵波的各向异性参数，为横波的各向异性参数，其中，所述方法包括下述步骤：根据纵波速度参数Vp，利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波速度Vs；根据纵波速度参数Vp以及获得的横波速度Vs，利用常速度扫描的方式，通过式1获得纵波的各向异性参数根据纵波速度参数Vp、获得的横波速度Vs和纵波的各向异性参数利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波的各向异性参数

说明书

技术领域

本发明属于石油天然气地震勘探调查领域，具体地说，本发明涉及一种转换波各向异性叠加速度的分析方法，主要应用于石油地震勘探的野外地震资料处理解释。

背景技术

自20世纪60年代多次覆盖叠加技术出现以来，速度分析就成为地震数据处理的核心环节。在地震勘探的早期阶段，地质构造较为简单时，基于水平层状介质理论假设的双曲线型时距方程的叠加速度分析技术就能满足要求。随着勘探区域的日益复杂和以及转换波成像方法技术的逐渐成熟，提出了转换波各向异性介质的速度分析技术。速度分析技术的核心环节就是旅行时的计算方法，目前对转换波各向异性介质旅行时的逼近方法可以归结为以下3种：

(1)转换波非双曲线旅行时计算方法——双平方根方程(DSR)法，这类方法对于长排列数据来说精确度较高，但其计算依赖于纵波数据。

该方法虽然更精细地考虑了转换波在转换点前后速度不相等而引起的旅行时也不相等，但对于实际常见的各向异性介质中，纵波反射旅行时具有非双曲线时差特性并非仅仅是速度转换点前后速度不相等引起的，而且随排列长度的增大各向异性的非双曲线现象更加明显。显然，常规非双曲线旅行时方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。

(2)高阶泰勒级数展开法，这种方法既适用于转换波，也适用于非转换波。

该方法对排列的长度有一定的限制，对各向异性介质中速度分析主要分析短排列的时差曲线，如何充分利用中、长排列的时差曲线可能携带的各向异性信息是今后需要解决的一个难题。

(3)分式展开法，该方法通过对反射波旅行时的泰勒级数表达式作进一步推导优化得到。

该方法并不是一个很好的近似方法，在大偏移距极限的情况下，计算显然是不合理的。

基于上面3种转换波各向异性介质旅行时的逼近方法的局限性以及目前各向异性介质是转换波处理成像的技术瓶颈等因素，需要一种高精度转换波各向异性叠加速度分析方法。

发明内容

为了解决现有技术中的至少一种缺陷，本发明提供一种高精度转换波各向异性叠加速度分析方法，该方法利用式1计算转换波的旅行时，

$>T_{\mathrm{ps}}=\sqrt{{(\frac{V_s}{V_p+V_s}\times T_{0_{\mathrm{ps}}})}^2+\frac{D_p^2}{V_p^2\times (1+{\eta }_{\mathrm{ef}{f}_p}\times D_p^2)}}+\sqrt{{(\frac{V_p}{V_p+V_s}\times T_{0_{\mathrm{ps}}})}^2+\frac{D_s^2}{V_s^2\times (1+{\eta }_{\mathrm{ef}{f}_s}\times D_s^2)}}$>-式1

其中，T_ps为转换波的旅行时，V_p为纵波的速度，V_s为横波速度，为转换波的自激自收时间，D_p为纵波的半偏移距，D_s为横波的半偏移距，为纵波的各向异性参数，为横波的各向异性参数，其中，所述方法包括下述步骤：根据纵波速度参数，利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波速度V_s；根据纵波速度参数以及获得的横波速度V_s，利用常速度扫描的方式，通过式1获得纵波的各向异性参数根据获得的横波速度V_s和纵波的各向异性参数利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波的各向异性参数利用式1计算转换波的旅行时T_ps。

根据本发明的一方面，获得横波速度V_s的步骤可包括：通过纵波处理获得纵波速度参数；利用纵波速度参数，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过在式1中将纵波的各向异性参数和横波的各向异性参数预设为零，获得转换波的出射横波速度谱；利用横波速度谱确定横波的对应的横波速度参数。

根据本发明的另一方面，获得纵波各向异性参数的值的步骤可包括：利用纵波、横波速度参数，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过在式1中将横波的各向异性参数预设为零，获得纵波各向异性参数的扫描谱；在纵波各向异性参数的扫描谱上获得纵波各向异性参数的值。

根据本发明的另一方面，获得横波的各向异性参数的值的步骤可包括：利用纵波速度参数、横波速度参数和纵波各向异性参数的值，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波的各向异性参数的扫描谱；在横波的各向异性参数的扫描谱上获得横波的各向异性参数的值。

本方法在获取准确纵波速度参数的基础上，采用高精度旅行时计算公式，能够为转换波地震资料成像提供更准确的参数，能够大幅提高成像精度。另外，本发明的方法采用未知参数预置为零，逐个扫描、递推参数估计的思路，通过依次精确扫描横波速度，获得扫描横波速度、然后扫描纵波的各向异性参数，获得纵波的各向异性参数值、最后扫描横波的各向异性参数，获得横波的各向异性参数值，从而为最终转换波地震资料成像提供更准确的参数，能够大幅提高其成像精度。

本方法充分考虑各向异性介质对速度分析旅行时计算的影响因素，并结合转换波速度分析旅行时计算对速度比微小变化的敏感，形成高精度转换波各向异性叠加速度分析方法，考虑的相关影响信息因素更丰富，所以结果更稳定可靠，能应用于二维和三维转换波叠加成像处理，使得叠加成像精度也更高，对油气、矿产资源勘探有重要应用价值。

附图说明

通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他目的和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的高精度转换波各向异性叠加速度分析方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明示例性实施例的高精度转换波各向异性叠加速度分析方法的流程图。然而，本发明不限于附图中示出的实施例，而是可以以其它不同的方式来实施。本发明的方法可以省略或重复执行其中的一个或多个步骤，或者也可以以不同的顺序执行这些步骤。

本发明的一个实施例提供了一种高精度转换波各向异性叠加速度分析方法，该方法可利用式1计算转换波的旅行时，

$>T_{\mathrm{ps}}=\sqrt{{(\frac{V_s}{V_p+V_s}\times T_{0_{\mathrm{ps}}})}^2+\frac{D_p^2}{V_p^2\times (1+{\eta }_{\mathrm{ef}{f}_p}\times D_p^2)}}+\sqrt{{(\frac{V_p}{V_p+V_s}\times T_{0_{\mathrm{ps}}})}^2+\frac{D_s^2}{V_s^2\times (1+{\eta }_{\mathrm{ef}{f}_s}\times D_s^2)}}$>-式1

其中，T_ps为转换波的旅行时，V_p为纵波的速度，V_s为横波速度，为转换波的自激自收时间，D_p为纵波的半偏移距，D_s为横波的半偏移距，为纵波的各向异性参数，为横波的各向异性参数。在式1中，纵波速度V_p、转换波自激自收时间纵波半偏移距D_p、横波半偏移距D_s为已知参数，而横波速度V_s、纵波各向异性参数横波的各向异性参数为未知参数。因此，可采用未知参数预置为零，逐个扫描、递推参数估计的方式，依次获得各个未知参数的扫描值及准确值。

根据本发明的一个实施例，高精度转换波各向异性叠加速度分析方法包括下述步骤：根据纵波速度参数，利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波速度V_s；根据纵波速度参数V_p以及获得的横波速度V_s，利用常速度扫描的方式，通过式1获得纵波的各向异性参数根据纵波速度参数V_p、获得的横波速度V_s和纵波的各向异性参数利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波的各向异性参数

根据本发明的一个实施例，可通过各种方法来获得横波速度参数(例如，横波速度V_s)。例如，可通过扫描来获得横波速度谱，然后再通过横波速度谱来获得横波速度V_s(例如，交互拾取横波速度，参见图1中的步骤S1-S2)。根据本发明的一个实施例，获得横波速度V_s的步骤可包括：通过纵波处理获得纵波速度参数；利用纵波速度参数，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过在式1中将纵波的各向异性参数和横波的各向异性参数预设为零，获得转换波的出射横波速度谱；利用横波速度谱确定横波的对应的横波速度参数。

根据本发明的一个实施例，可通过各种方法来获得纵波各向异性参数的值。例如，可通过扫描来获得纵波各向异性参数谱，然后再通过纵波各向异性参数的扫描谱获得纵波各向异性参数的值(例如，交互拾取纵波各向异性参数值，参见图1中的步骤S3-S4)。根据本发明的一个实施例，获得纵波各向异性参数的值的步骤可包括：利用纵波、横波速度参数，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过在式1中将横波的各向异性参数预设为零，获得纵波各向异性参数的扫描谱；在纵波各向异性参数的扫描谱上获得纵波各向异性参数的值。

根据本发明的一个实施例，可通过各种方法来获得横波的各向异性参数的值。例如，可通过扫描来获得横波的各向异性参数的扫描谱，然后通过横波的各向异性参数的扫描谱获得横波各向异性参数的值(例如，交互拾取横波各向异性参数值，参见图1中的步骤S5-S6)。根据本发明的一个实施例，获得横波的各向异性参数的值的步骤可包括：利用纵波速度参数、横波速度参数和纵波各向异性参数的值，结合转换波道集数据，利用常速度扫描的方式，通过式1获得横波的各向异性参数的扫描谱；在横波的各向异性参数的扫描谱上获得横波的各向异性参数的值。

根据本发明的方法在获取准确纵波速度参数的基础上，采用高精度旅行时计算公式，能够为转换波地震资料成像提供更准确的参数，能够大幅提高成像精度。另外，根据本发明的方法采用未知参数预置为零，逐个扫描、递推参数估计的方式，通过依次精确扫描横波速度，获得扫描横波速度、然后扫描纵波的各向异性参数，获得纵波的各向异性参数值、最后扫描横波的各向异性参数，获得横波的各向异性参数值，从而为最终转换波地震资料成像提供更准确的参数，能够大幅提高其成像精度。

根据本发明的方法充分考虑各向异性介质对速度分析旅行时计算的影响因素，并结合转换波速度分析旅行时计算对速度比微小变化的敏感，形成高精度转换波各向异性叠加速度分析方法，考虑的相关影响信息因素更丰富，所以结果更稳定可靠，能应用于二维和三维转换波叠加成像处理，使得叠加成像精度也更高，对油气、矿产资源勘探有重要应用价值。

虽然已经参照附图描述了本发明的示例性实施例，然而本发明不限于此。本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种形式和细节上的修改和改变。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。