二维垂直地震数据的非纵观测校正方法及装置

摘要

本发明公开了一种二维垂直地震数据的非纵观测校正方法及装置，包括：获得多道Walkaway‑VSP地震波场数据；根据地震波场数据确定地层速度、多个炮点和接收点位置；对多个炮点位置进行线性拟合得到最佳测线；计算每个炮点、接收点位置投影到最佳测线的投影位置；基于地层速度，将地震波场数据按照炮点和接收点位置进行NMO校正，获得多道校正后数据；按照炮点、接收点投影位置设置每道校正后数据的道头，并基于地层速度，将校正后数据按进行反NMO校正，获得非纵观测校正的VSP数据，利用非纵观测校正的VSP数据进行后续的处理解释。本发明可以消除非纵井源距观测VSP数据非纵观测误差，提升资料成像精度。

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探方法，属于井中地震技术领域，尤其涉及二维垂直地震数据的非纵观测校正方法及装置。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

垂直地震勘探是一种非常重要的地震勘探方法，由于检波器接收在井中，可以得到更为丰富的地震波场，通过波场分离等处理后可以得到井旁一定范围的地震成像，为地质解释和后续的油气开发提供可靠的依据。

在过井测线采用地面激发地震波，在井中进行三分量或单分量传感器接收时，可以对井旁构造进行精确成像。通过拾取初至分离下行波后可以得到上行波，对上行波进行VSP-CDP映射或偏移成像，就可以得到井旁一定范围内的地震成像，对储层进行精细刻画。

传统的Walkaway-VSP采用在过井二维测线上进行激发的方法，由于地表激发条件的限制，一般会产生一定的炮点偏移，对后续波场分离及成像等处理造成影响，得不到最佳的成像效果。调研表明，目前尚无基于多井源距VSP数据二维观测时的非纵井源距校正的方法，如何得到最佳Walkaway-VSP数据对地下储层成像的需求十分迫切。

发明内容

本发明实施例提供一种二维垂直地震数据的非纵观测校正方法，用以消除非纵井源距观测VSP数据非纵观测误差，提升资料成像精度，该方法包括：

获得多道Walkaway-VSP地震波场数据；

根据所述多道Walkaway-VSP地震波场数据确定地层速度、多个炮点位置和多个接收点位置；

对多个炮点位置进行线性拟合，得到最佳测线；

计算每个炮点位置投影到最佳测线的炮点投影位置，每个接收点位置投影到最佳测线的接收点投影位置；

基于地层速度，将多道Walkaway-VSP地震波场数据按照炮点位置和接收点位置进行NMO校正，获得多道校正后数据；

按照炮点投影位置、接收点投影位置设置每道校正后数据的道头，并基于地层速度，将校正后数据按进行反NMO校正，获得非纵观测校正的VSP数据，利用所述非纵观测校正的VSP数据进行后续的处理解释。

本发明实施例还提供一种二维垂直地震数据的非纵观测校正装置，用以消除非纵井源距观测VSP数据非纵观测误差，提升资料成像精度，该装置包括：

地震波场数据获得模块，用于获得多道Walkaway-VSP地震波场数据；

相关信息确定模块，用于根据所述多道Walkaway-VSP地震波场数据确定地层速度、多个炮点位置和多个接收点位置；

线性拟合模块，用于对多个炮点位置进行线性拟合，得到最佳测线；

投影位置计算模块，用于计算每个炮点位置投影到最佳测线的炮点投影位置，每个接收点位置投影到最佳测线的接收点投影位置；

NMO校正模块，用于基于地层速度，将多道Walkaway-VSP地震波场数据按照炮点位置和接收点位置进行NMO校正，获得多道校正后数据；

反NMO校正模块，用于按照炮点投影位置、接收点投影位置设置每道校正后数据的道头，并基于地层速度，将校正后数据按进行反NMO校正，获得非纵观测校正的VSP数据，利用所述非纵观测校正的VSP数据进行后续的处理解释。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述二维垂直地震数据的非纵观测校正方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述二维垂直地震数据的非纵观测校正方法的计算机程序。

本发明实施例中，采集得到不同井源距的Walkaway-VSP地震数据，并对该数据的激发点进行拟合得到最佳观测线，通过对各个炮检对与投影前比较得到每个采样点的校正量，通过旅行时校正，得到非纵井源距校正后的Walkaway-VSP记录，提高Walkaway-VSP地震数据的成像效果，可以消除非纵井源距观测VSP数据非纵观测误差，提升资料成像精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正方法流程图(一)；

图2为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正方法流程图(二)；

图3为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正方法流程图(三)；

图4为本发明实施例中多个炮点位置进行线性拟合得到最佳测线示意图；

图5为本发明实施例中校正前后的共炮点地震记录示意图；

图6为本发明实施例中一个共检波点记录的校正量绘图；

图7为本发明实施例中校正前的共检波点记录；

图8为本发明实施例中校正后的共检波点记录；

图9为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正装置结构框图(一)；

图10为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正装置结构框图(二)；

图11为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正装置结构框图(三)。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明主要基于二维垂直地震数据进行非纵观测校正，通过对炮点实际位置进行线性拟合，得到最佳二维测线位置及方向，通过对各个炮点到最佳测线的投影确定校正后炮点位置，通过检波点向最佳测线投影确定检波点投影位置，根据地层速度及炮检对与原采集炮检对的位置差异进行旅行时校正，得到校正后的垂直地震记录，再通过后续处理提高成像效果。

如图1所示，本发明提出的二维垂直地震数据的非纵观测校正包括以下步骤：

步骤101：获得多道Walkaway-VSP地震波场数据。

其中，利用三分量或单分量传感器下入井中接收，在地面或井中利用爆炸震源或人工可控震源激发，采集得到Walkaway-VSP地震波场数据。

所述地震波场数据，是指激发点在地表过井二维测线布设、传感器在井中布设的观测方式下所采集得到的井中地震波场数据。

步骤102：根据所述多道Walkaway-VSP地震波场数据确定地层速度、多个炮点位置和多个接收点位置。

其中，利用零井源距VSP记录初至求取准确的地层速度。VSP(Vertical SeismicProfiling，即垂直地震剖面，是一种地震观测方法。它与通常地面观测的地震剖面相对应。垂直地震剖面方法是在地表附近的一些点上激发地震波，在沿井孔不同深度布置的一些多级多分量的检波点上进行观测)。

在执行步骤102之前，还需要执行S1和步骤S2。

如图2所示，S1：对多道Walkaway-VSP地震波场数据进行预处理，获得预处理后的数据。所说的预处理指的是经过炮点接收点坐标设置、去除随机干扰、拾取纵波初至等三步处理，得到预处理后数据。

如图3所示，S2：对预处理后的数据进行静校正，获得静校正后的数据。可以根据以往静校正量或表层速度模型计算的静校正量进行静校正处理。

步骤103：对多个炮点位置进行线性拟合，得到最佳测线y＝ax+b；

步骤104：计算每个炮点位置(Xs，Ys)投影到最佳测线的炮点投影位置(Xs’，Ys’)，每个接收点位置(Xr，Yr)投影到最佳测线的接收点投影位置(Xr’，Yr’)；

步骤105：基于地层速度，将多道Walkaway-VSP地震波场数据(每一道)按照炮点位置和接收点位置进行NMO校正，获得多道校正后数据；NMO(Normal Moveout(动校正，是地震资料处理过程中的关键步骤之一，其精确性直接影响到水平叠加能否对干扰波进行有效压制，同时它也是一种用于速度分析的手段)。

步骤106：按照炮点投影位置、接收点投影位置设置每道校正后数据的道头，并基于地层速度，将校正后数据按进行反NMO校正，获得非纵观测校正的VSP数据，利用所述非纵观测校正的VSP数据进行后续的处理解释，提供更符合二维观测假设的高精度的井旁二维成像等成果。

为了验证该发明的有效性，对中国东部某油井实际采集井中地震数据进行了处理。首先利用三分量检波器接收，地面震源激发，采集得到Walkaway-VSP地震数据，并对该数据进行预处理，利用本发明的方法进行最佳观测线拟合，求取各炮检点的投影及对应的旅行时校正量，通过旅行时校正达到了非纵观测校正的目的。

以下结合附图详细说明本发明：

1)利用三分量或单分量传感器下入井中接收，在地面或井中利用爆炸震源或人工可控震源激发，采集得到Walkaway-VSP地震波场数据。

2)对步骤1)中所得到的采集数据进行预处理，经过炮点和接收点坐标设置、去除随机干扰、拾取纵波初至等三步处理，得到预处理后数据。

3)利用步骤2)中所得到的预处理后数据根据以往静校正量或表层速度模型计算的静校正量进行静校正处理。

4)利用零井源距VSP记录初至求取准确的地层速度。

5)对各个炮点位置进行线性拟合，得到最佳测线y＝ax+b，最佳测线如图4中的点形成的直线所示。如图4所示，最佳测线为最接近原测线的一条直线，图4中是以地面为二维坐标系，横纵坐标表示炮点在大地地面的位置，图中间的大圆黑点表示放置传感器的井的井口，其为坐标原点。

6)对各个炮点位置(Xs，Ys)计算投影到该测线的位置(Xs’，Ys’)，对各个接收点位置(Xr，Yr)计算投影到该测线的位置(Xr’，Yr’)，即如图4中的弯线投影到WVSP直线。

7)对每个地震道按原始炮点、接收点坐标进行NMO校正。

8)利用步骤7)中所得到的数据，按新投影坐标置炮点、接收点坐标道头并进行反NMO校正就得到了完成非纵观测校正的VSP数据。图5为校正前后的共炮点地震记录，图6为一个共检波点记录的校正量绘图，图7为校正前的共检波点记录，图8为校正后的共检波点记录。

9)利用以上校正后数据进行后续的处理解释，提供更符合二维观测假设的高精度的井旁二维成像等成果。

本发明实施例中还提供了一种二维垂直地震数据的非纵观测校正装置，如下面的实施例所述。由于该装置解决问题的原理与二维垂直地震数据的非纵观测校正方法相似，因此该装置的实施可以参见二维垂直地震数据的非纵观测校正方法的实施，重复之处不再赘述。

图9为本发明实施例中二维垂直地震数据的非纵观测校正装置结构框图(一)，如图9所示，该装置包括：

地震波场数据获得模块02，用于获得多道Walkaway-VSP地震波场数据；

相关信息确定模块04，用于根据所述多道Walkaway-VSP地震波场数据确定地层速度、多个炮点位置和多个接收点位置；

线性拟合模块06，用于对多个炮点位置进行线性拟合，得到最佳测线；

投影位置计算模块08，用于计算每个炮点位置投影到最佳测线的炮点投影位置，每个接收点位置投影到最佳测线的接收点投影位置；

NMO校正模块10，用于基于地层速度，将多道Walkaway-VSP地震波场数据按照炮点位置和接收点位置进行NMO校正，获得多道校正后数据；

反NMO校正模块12，用于按照炮点投影位置、接收点投影位置设置每道校正后数据的道头，并基于地层速度，将校正后数据按进行反NMO校正，获得非纵观测校正的VSP数据，利用所述非纵观测校正的VSP数据进行后续的处理解释。

在本发明实施例中，多道Walkaway-VSP地震波场数据按照如下方式获得：

通过将激发点在地表过井二维测线布设、传感器在井中布设的观测方式下获得。

在本发明实施例中，如图10所示，还包括：

预处理模块14，用于对多道Walkaway-VSP地震波场数据进行预处理，获得预处理后的数据。

预处理模块具体用于：

设置炮点和接收点坐标；

去除随机干扰；

拾取纵波初至。

在本发明实施例中，如图11所示，还包括：

静校正模块16，用于对预处理后的数据进行静校正，获得静校正后的数据。

本发明实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述二维垂直地震数据的非纵观测校正方法。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述二维垂直地震数据的非纵观测校正方法的计算机程序。

综上，本发明是一种对多井源距Walkaway-VSP地震数据进行非纵观测校正的方法，首先利用放置到井中的三分量或单分量传感器，通过地面炸药或可控震源激发，采集得到不同井源距的Walkaway-VSP地震数据，并对该数据的炮点分布拟合得到最佳二维测线位置及方向，通过炮检点向最佳观测线投影并进行旅行时校正得到非纵井源距校正后VSP记录的方法，在实际生产应用中，对于观测点非纵偏离和井轨迹不在测线垂直面内的情况可以进行有效校正，对提高Walkaway-VSP数据的井旁成像精度具有重要意义。非纵井源距观测VSP数据非纵观测误差得到较好的消除，资料成像精度明显提升，为后续的VSP地震数据处理解释提供了保障。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。