一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201510187409.3

申请日:

2015.04.20

公开号:

CN104820243A

公开日:

2015.08.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01V 1/36申请日:20150420|||公开

IPC分类号:

G01V1/36

主分类号:

G01V1/36

申请人:

中国石油天然气股份有限公司

发明人:

姚军; 李双文; 倪长宽; 张晶

地址:

100007北京市东城区东直门北大街9号

优先权:

专利代理机构:

北京三友知识产权代理有限公司11127

代理人:

汤在彦

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内容摘要

本发明涉及一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置,该方法包括:在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;通过时间域地震子波与时间域钻井反射系数获得时间域钻井合成地震记录道;根据三维叠后地震资料中时间域井旁地震道获得井旁地震道振幅谱,根据时间域钻井合成地震记录道获得钻井合成地震记录道振幅谱;利用井旁地震道振幅谱和钻井合成地震记录道振幅谱获得振幅补偿因子;将地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行三维插值处理;并确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;利用振幅补偿因子、振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。

权利要求书

1.  一种三维叠后地震资料振幅补偿方法,其特征在于,该方法包括:
在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻井合成地震记录道;
对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。

2.
  如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿的步骤包括:
以三维地震资料主测线为单位,在主测线上以边界处所在地震道为中心,以等间隔数、且间隔数从小到大依次向边界处所在地震道两边取得的地震道振幅谱分别运用最小二乘法确定两边地震道的第二振幅差异因子,直至前一次获得的第二振幅差异因子不小于当前获得的第二振幅差异因子为止;以当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道中靠近振幅减弱区域一侧的地震道为基准地震道,对当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道之间的其他任一地震道振幅谱和所述基准地震道的振幅谱通过最小二乘法获得第三振幅差异因子;确定基准地震道上地震有效频带范围内的振幅补偿因子减去第二振幅差异因子再加1的结果值,当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的任一地震道振幅谱乘以所述结果值,获得的计算结果经过反变换得到当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的最终振幅补偿结果;其中,所述间隔数为2n-1,n为自然数;
在振幅减弱区域范围内,除边界处已进行振幅补偿的地震道外其他地震道振幅谱乘以所述地震有效频带范围内的振幅补偿因子,获得的计算结果经过反变换得到最终振幅补偿 结果。

3.
  如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿的步骤还包括:
对最终振幅补偿结果的边界道以及边界道两侧相邻的地震道进行平滑处理。

4.
  如权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,所述时间域钻井反射系数通过校正后的声波测井曲线和密度测井曲线确定。

5.
  如权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,所述通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界的步骤包括:
以三维叠后地震资料的主测线为单位,确定两地震道的间隔道数;并在地震有效频带范围内,对三维叠后地震资料中符合间隔道数的任两地震道对应的地震道振幅谱通过最小二乘法获得第一振幅差异因子;其中,所述间隔道数为奇数,且满足在取定的间隔道数范围内第一振幅差异因子的极大值是唯一的条件;
根据第一振幅谱差异因子确定第一振幅差异因子的极大值,以通过观测三维叠后地震资料中的地震剖面获得的补偿边界位置为约束,利用所述极大值确定补偿边界处的边界。

6.
  如权利要求1、2或3所述的方法,其特征在于,所述插值的方法为克里格插值法。

7.
  一种三维叠后地震资料振幅补偿装置,其特征在于,该装置包括:
预处理单元,用于在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
褶积单元,用于所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻井合成地震记录道;
时频域转换单元,用于对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
振幅补偿因子获取单元,用于利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
边界确定单元,用于通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
插值单元,用于在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
振幅补偿单元,用于利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中 振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。

8.
  如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述振幅补偿单元包括:
第一振幅补偿模块,用于以三维地震资料主测线为单位,在主测线上以边界处所在地震道为中心,以等间隔数、且间隔数从小到大依次向边界处所在地震道两边取得的地震道振幅谱分别运用最小二乘法确定两边地震道的第二振幅差异因子,直至前一次获得的第二振幅差异因子不小于当前获得的第二振幅差异因子为止;以当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道中靠近振幅减弱区域一侧的地震道为基准地震道,对当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道之间的其他任一地震道振幅谱和所述基准地震道的振幅谱通过最小二乘法获得第三振幅差异因子;确定基准地震道上地震有效频带范围内的振幅补偿因子减去第二振幅差异因子再加1的结果值,当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的任一地震道振幅谱乘以所述结果值,获得的计算结果经过反变换得到当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的最终振幅补偿结果;其中,所述间隔数为2n-1,n为自然数;
第二振幅补偿模块,用于在振幅减弱区域范围内,除边界处已进行振幅补偿的地震道外其他地震道振幅谱乘以所述地震有效频带范围内的振幅补偿因子,获得的计算结果经过反变换得到最终振幅补偿结果。

9.
  如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述振幅补偿单元还包括:
平滑模块,用于对振幅补偿结果的边界以及边界两侧相邻的地震道进行平滑处理。

10.
  如权利要求7、8或9所述的装置,其特征在于,所述预处理单元通过校正后的声波测井曲线和密度测井曲线确定时间域钻井反射系数。

11.
  如权利要求7、8或9所述的装置,其特征在于,所述边界确定单元包括:
第一振幅差异因子获取模块,用于以三维叠后地震资料的主测线为单位,确定两地震道的间隔道数;并在地震有效频带范围内,对三维叠后地震资料中符合间隔道数的任两地震道对应的地震道振幅谱通过最小二乘法获得第一振幅差异因子;其中,所述间隔道数为奇数,且满足在取定的间隔道数范围内第一振幅差异因子的极大值是唯一的条件;
边界道确定模块,用于根据第一振幅谱差异因子确定第一振幅差异因子的极大值,以通过观测三维叠后地震资料中的地震剖面获得的补偿边界位置为约束,利用所述极大值确定补偿边界处的边界。

12.
  如权利要求7、8或9所述的装置,其特征在于,所述插值单元采用克里格插值法。

说明书

一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置
技术领域
本发明涉及叠后地震资料处理技术领域,特别涉及一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置。
背景技术
伴随着国内外油气勘探程度的不断深化,以地震资料做为主要解释平台的综合地质解释方法得到了广泛的应用,这对叠后地震资料的成像品质也提出了更高的要求。
在目前油气勘探过程中,地震解释工作仍以叠后地震资料解释为基础,受诸如火成岩、碳酸盐岩等一些高波阻抗特殊岩性体的影响,其下伏地层地震反射特征失真,尤其振幅衰减严重,成像品质变差,这对构造解释、层位追踪、属性提取以及波阻抗反演等都产生了严重的影响。针对叠后地震资料中特殊岩性体造成的下伏地层振幅的异常衰减,虽然根据现有的叠前地震资料成像处理技术能够进行相应的处理,提高成像品质,但在某些地区,这些特殊岩性体的规模及其分布是没有规律的,鉴于叠前地震资料成像处理技术的工作量和成本,使得该技术不能针对每一个特殊岩性体进行处理,从而导致某些特殊岩性体其下伏地层振幅异常衰减仍然存在;而目前基于叠后地震资料来对特殊岩性体造成的下伏地层振幅异常衰减进行处理的方法还没有被提出。
发明内容
为解决现有技术的问题,本发明提出一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置,解决在三维叠后地震资料中高波阻抗特殊岩性体下伏地层振幅异常衰减的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种三维叠后地震资料振幅补偿方法,该方法包括:
在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻井合成地震记录道;
对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。
优选地,所述利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿的步骤包括:
以三维地震资料主测线为单位,在主测线上以边界处所在地震道为中心,以等间隔数、且间隔数从小到大依次向边界处所在地震道两边取得的地震道振幅谱分别运用最小二乘法确定两边地震道的第二振幅差异因子,直至前一次获得的第二振幅差异因子不小于当前获得的第二振幅差异因子为止;以当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道中靠近振幅减弱区域一侧的地震道为基准地震道,对当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道之间的其他任一地震道振幅谱和所述基准地震道的振幅谱通过最小二乘法获得第三振幅差异因子;确定基准地震道上地震有效频带范围内的振幅补偿因子减去第二振幅差异因子再加1的结果值,当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的任一地震道振幅谱乘以所述结果值,获得的计算结果经过反变换得到当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的最终振幅补偿结果;其中,所述间隔数为2n-1,n为自然数;
在振幅减弱区域范围内,除边界处已进行振幅补偿的地震道外其他地震道振幅谱乘以所述地震有效频带范围内的振幅补偿因子,获得的计算结果经过反变换得到最终振幅补偿结果。
优选地,所述利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿的步骤还包括:
对最终振幅补偿结果的边界道以及边界道两侧相邻的地震道进行平滑处理。
优选地,所述时间域钻井反射系数通过校正后的声波测井曲线和密度测井曲线确定。
优选地,所述通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界的步骤包括:
以三维叠后地震资料的主测线为单位,确定两地震道的间隔道数;并在地震有效频带范围内,对三维叠后地震资料中符合间隔道数的任两地震道对应的地震道振幅谱通过最小 二乘法获得第一振幅差异因子;其中,所述间隔道数为奇数,且满足在取定的间隔道数范围内第一振幅差异因子的极大值是唯一的条件;
根据第一振幅谱差异因子确定第一振幅差异因子的极大值,以通过观测三维叠后地震资料中的地震剖面获得的补偿边界位置为约束,利用所述极大值确定补偿边界处的边界。
优选地,所述插值的方法为克里格插值法。
为实现上述目的,本发明还提供了一种三维叠后地震资料振幅补偿装置,该装置包括:
预处理单元,用于在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
褶积单元,用于所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻井合成地震记录道;
时频域转换单元,用于对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
振幅补偿因子获取单元,用于利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
边界确定单元,用于通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
插值单元,用于在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
振幅补偿单元,用于利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。
优选地,所述振幅补偿单元包括:
第一振幅补偿模块,用于以三维地震资料主测线为单位,在主测线上以边界处所在地震道为中心,以等间隔数、且间隔数从小到大依次向边界处所在地震道两边取得的地震道振幅谱分别运用最小二乘法确定两边地震道的第二振幅差异因子,直至前一次获得的第二振幅差异因子不小于当前获得的第二振幅差异因子为止;以当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道中靠近振幅减弱区域一侧的地震道为基准地震道,对当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道之间的其他任一地震道振幅谱和所述基准地震道的振幅谱通过最小二乘法获得第三振幅差异因子;确定基准地震道上地震有效频带范围内的振幅补偿因子减去第二振幅差异因子再加1的结果值,当前获得第一振幅差异因子对应的两个地震道之间的任一地震道振幅谱乘以所述结果值,获得的计算结果经过反变换得到当前获得第一 振幅差异因子对应的两个地震道之间的最终振幅补偿结果;其中,所述间隔数为2n-1,n为自然数;
第二振幅补偿模块,用于在振幅减弱区域范围内,除边界处已进行振幅补偿的地震道外其他地震道振幅谱乘以所述地震有效频带范围内的振幅补偿因子,获得的计算结果经过反变换得到最终振幅补偿结果。
优选地,所述振幅补偿单元还包括:
平滑模块,用于对振幅补偿结果的边界以及边界两侧相邻的地震道进行平滑处理。
优选地,所述预处理单元通过校正后的声波测井曲线和密度测井曲线确定时间域钻井反射系数。
优选地,所述边界确定单元包括:
第一振幅差异因子获取模块,用于以三维叠后地震资料的主测线为单位,确定两地震道的间隔道数;并在地震有效频带范围内,对三维叠后地震资料中符合间隔道数的任两地震道对应的地震道振幅谱通过最小二乘法获得第一振幅差异因子;其中,所述间隔道数为奇数,且满足在取定的间隔道数范围内第一振幅差异因子的极大值是唯一的条件;
边界道确定模块,用于根据第一振幅谱差异因子确定第一振幅差异因子的极大值,以通过观测三维叠后地震资料中的地震剖面获得的补偿边界位置为约束,利用所述极大值确定补偿边界处的边界。
优选地,所述插值单元采用克里格插值法。
上述技术方案具有如下有益效果:
本技术方案解决了在三维叠后地震资料中高波阻抗特殊岩性体下伏地层振幅异常衰减的问题,在纵向上不影响地震反射轴相对振幅强弱关系的前提下,对振幅异常衰减部分进行了准确的补偿,在高波阻抗特殊岩性体边界处振幅补偿过渡平缓,符合地层反射特征,经实际资料验证,该发明应用效果良好。
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。
图1为本发明提出的一种三维叠后地震资料振幅补偿方法流程图;
图2为本发明提出的一种三维叠后地震资料振幅补偿装置框图;
图3为本实施例的特殊岩性体三维叠后地震剖面图;
图4为本实施例的振幅恢复所用的统一的地震子波示意图;
图5为本实施例的W1井合成地震记录道振幅谱与W1井井旁地震道振幅谱的对比图;
图6为本实施例的振幅补偿因子平面分布图;
图7为本实施例的特殊岩性体三维叠后地震补偿剖面图;
图8为本实施例的振幅补偿后振幅谱对比图;
图9a为本实施例的R地层RMS振幅属性振幅补偿前示意图;
图9b为本实施例的R地层RMS振幅属性振幅补偿后示意图;
图10为本实施例的R地层沉积体系平面展布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本技术方案的工作原理是:从三维叠后地震资料入手,利用振幅衰减带的测井资料计算得出的地层真实反射系数。然后,结合克里格插值法这一地质统计学方法对该振幅衰减区域的三维地震资料振幅进行有效补偿。本技术方案在保证振幅补偿结果准确可靠前提下,较叠前地震资料成像处理而言,减小了工作量,提高了处理的灵活性及工作效率。
基于上述工作原理,本发明提出一种三维叠后地震资料振幅补偿方法,如图1所示。该方法包括:
步骤101):在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
对于井旁地震道时间域地震子波来说,在同一区域相同层位内的特殊岩性体范围之外,即地震振幅正常区域,选择时深关系标定较好的多口钻井结合井旁地震道来提取一个确定的统一的平均地震子波,该地震子波是进行振幅补偿的基础,其最大振幅值与三维地震资料振幅值和测井计算的反射系数有关。
步骤102):所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻 井合成地震记录道;
以钻井结合井旁地震道提取的确定的统一的平均地震子波为前提运用褶积公式计算钻井合成地震记录道。设钻井反射系数为r(t),地震子波为w(t),则钻井合成地震记录道x(t)为前面二者的褶积,即:
x(t)=w(t)*r(t)               (1)
上式中“*”代表褶积。钻井反射系数r(t)是通过校正后的声波测井曲线和密度测井曲线计算得出的。设声波测井曲线AC单位为us/m,密度测井曲线DEN单位为g/cm3,首先用AC曲线求取速度v,即:
v=106/AC          (2)
此处速度v的单位是m/s。设钻井采样点为i,DEN测井曲线值为ρ,AC表示声波测井曲线值。则反射系数R为:
      Ri=ρi+1vi+1-ρiviρi+1vi+1+ρivi---(3)]]>      
为了和地震道相匹配,通过时深转换将深度域反射系数R转换为时间域反射系数r(t)。
步骤103):对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
快速傅里叶变换/傅里叶变换方法被广泛应用于信号的时频分析当中,该技术应用快速傅丽叶变换将地震及钻井合成记录由时间域转换为频率域,以利于振幅补偿因子的计算。
步骤104):利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
钻井反射系数直接由声波测井和密度测井计算而来,而测井的分辨率远远高于地震分辨率(0.5m以下),因此由测井计算的反射系数在纵向上不受特殊岩性体的影响能够代表地层真实的反射系数,在时深关系标定准确的前提下,由其计算得出的合成地震记录道的振幅谱能够真实反应地层的反射特征。在不受特殊岩性体影响的地震资料振幅正常的区域,经过统一的平均地震子波结合钻井反射系数求取的合成地震记录道与该位置在特定频带内地震道振幅谱在形状和幅值上是基本相同的;而在地震资料振幅异常衰减的区域,合成地震记录道与该位置地震道在特定频带内振幅谱形状相同,但幅值出现差异。因此利用钻井合成地震记录道与井旁地震道的对比就可以补偿振幅异常衰减的部分,这里用到的是最小二乘法。
最小二乘法是一种数学优化技术,它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。设补偿因子为Q,井旁地震道振幅谱为X(f),钻井反射系数振幅谱为W(f),则在地震 有效频带范围内,根据最小二乘法使得下式的值要达到最小:
(W1-Q·X1)2+(W2-Q·X2)2+…+(Wn-Q·Xn)2          (3)
式中,n表示地震有效频带内,振幅谱中的采样点个数。若使上式达到最小值,则Q得满足使上式的导数为0,即:
X1·(W1-Q·X1)+X2·(W2-Q·X2)+…+X2·(W2-Q·X2)=0      (4)
求解上式(4),即得补偿因子Q值。在三维地震资料上,特殊岩性体范围内钻井有时不只一口,计算出的Q值也不只一个。
步骤105):通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
若已知特殊岩性体边界,此处则无需计算。在特殊岩性体边界不确定的情况下,则运用最小二乘法来计算振幅补偿边界。以三维地震资料主测线为单位,在特殊岩性体边界处,下伏地层的地震振幅有明显的减弱,若以一定的间隔来计算三维地震资料主测线上两道之间振幅差异,则在边界处振幅差异值达到最大,而且远离边界处振幅差异很小,利用这点,便可经过计算准确求出振幅补偿边界。利用上述最小二乘法,在地震有效频带范围内,依次计算三维地震资料主测线中奇数间隔的两道间的差异因子(即上述的补偿因子)作为这两道中间道的差异因子,计算完毕后,以估计的道间隔取差异因子极值点所在道作为当前主测线的振幅补偿边界,以此类推,确定三维地震资料中需要进行振幅补偿的所有主测线的振幅补偿边界,即三维地震资料振幅补偿边界。
基于上述工作原理,在特殊岩性体边界不确定的情况下,确定边界道的方法为:
以三维叠后地震资料的主测线为单位,确定两地震道的间隔道数;并在地震有效频带范围内,对三维叠后地震资料中符合间隔道数的任两地震道对应的地震道振幅谱通过最小二乘法法获得第一振幅差异因子;其中,所述间隔道数为奇数,且满足在取定的间隔道数范围内第一振幅差异因子的极大值是唯一的条件;根据第一振幅谱差异因子确定第一振幅差异因子的极大值,以通过观测三维叠后地震资料中的地震剖面获得的补偿边界位置为约束,利用所述极大值确定补偿边界处的边界道。
步骤106):在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
在特殊岩性体范围内的三维地震资料振幅异常衰减区域,运用克里格插值法将各井点计算得出的补偿因子Q值进行平面插值,使补偿因子Q覆盖整个振幅异常衰减区域。克里格插值法是地质统计学的主要内容之一,从统计意义上说,克里格插值法是从变量相关性和变异性出发,在有限区域内对区域化变量的取值进行无偏、最优估计的一种方法;从插 值角度讲是对空间分布的数据求线性最优、无偏内插估计一种方法。克里格插值法的适用条件是区域化变量存在空间相关性,各井点的补偿因子Q值符合克里格插值法的应用条件。因此,运用克里格插值法对补偿因子Q值进行平面插值,准确度高,能够保证三维地震资料振幅补偿结果的准确性。
步骤107):利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。
以三维叠后地震资料的主测线为单位,以边界处所在地震道为中心,以等间隔数、且间隔数从小到大依次向边界处所在地震道两边取得的地震道振幅谱分别运用最小二乘法确定两边地震道的第二振幅差异因子,直至前一次获得的第二振幅差异因子不小于当前获得的第二振幅差异因子为止;以当前获得第二振幅差异因子对应的两个地震道中靠近振幅减弱区域一侧的地震道为基准地震道,对这两个地震道之间的其他任一地震道振幅谱和所述基准地震道的振幅谱通过最小二乘法获得第三振幅差异因子;基准地震道的振幅补偿因子减去第三振幅差异因子再加1的结果值,这两个地震道之间的任一地震道振幅谱乘以所述结果值,获得的计算结果经过反变换得到边界处这两个地震道之间的最终振幅补偿结果;
在振幅减弱区域范围内,除边界处已进行振幅补偿的地震道外其他地震道振幅谱乘以振幅补偿因子,获得的计算结果经过反变换得到最终振幅补偿结果。
为使得补偿效果更好,对振幅补偿结果的边界道以及边界道两侧相邻的地震道进行平滑处理。
本发明还提供了一种三维叠后地震资料振幅补偿装置,如图2所示。该装置包括:
预处理单元201,用于在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域通过钻井结合井旁地震道提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;
褶积单元202,用于所述时间域地震子波与所述时间域钻井反射系数进行褶积,获得时间域钻井合成地震记录道;
时频域转换单元203,用于对三维叠后地震资料中时间域井旁地震道经过变换获得井旁地震道振幅谱,对时间域钻井合成地震记录道经过变换获得钻井合成地震记录道振幅谱;
振幅补偿因子获取单元204,用于利用所述井旁地震道振幅谱和所述钻井合成地震记录道振幅谱,通过最小二乘法获得地震有效频带范围内的振幅补偿因子;
边界确定单元205,用于通过最小二乘法确定三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界;
插值单元206,用于在三维叠后地震资料中的振幅减弱区域内,将各井点对应的地震有效频带范围内的振幅补偿因子进行插值处理;
振幅补偿单元207,用于利用地震有效频带范围内的振幅补偿因子、三维叠后地震资料中振幅减弱区域的边界对三维叠后地震资料进行振幅补偿。
在某油田某层系存在高波阻抗火成岩体(特殊岩性体),其下伏R地层受火成岩高波阻抗的影响,振幅值衰减明显,如图3所示。由于地震资料振幅的衰减,对R地层构造解释、砂体追踪、属性分析、储层预测等都会产生影响,进而影响对R地层的油气勘探,因为对火成岩体下伏的R地层地震资料振幅进行有效的补偿就显得尤为必要了。
运用本技术方案,首先在同一区域R地层内的火成岩体范围之外,即地震振幅正常区域,选择时深关系标定较好的多口钻井结合井旁地震道来提取一个确定的统一的平均地震子波,如图4所示。
在火成岩体范围之内,选择钻穿R地层,通过时深关系标定较好的钻井(W1井)时间域反射系数,运用褶积公式结合前述平均地震子波计算W1井的合成地震记录道;然后通过快速傅里叶变换计算W1井合成地震记录道振幅谱及W1井井旁地震道振幅谱,通过振幅谱进行比较,选择5~28Hz作为计算振幅补偿因子的频带范围,如图5所示。图5中虚线表示W1井井旁地震道振幅谱,实线表示W1井合成地震记录道振幅谱,频带范围选择的原则是:在井旁地震道振幅谱主频带范围(有效频带)内。
运用最小二乘法在地震资料有效频带范围内以主测线为单位,计算三维地震资料火成岩体估计范围附近的各主测线上R地层地震振幅差异因子;采用分步法确定差异因子极值点,结合火成岩体的估计范围最终确定三维地震资料振幅异常衰减区域的边界。
运用最小二乘法计算各钻井井点处振幅补偿因子,运用克里格插值法在三维地震资料振幅异常衰减区域内对各钻井井点处振幅补偿因子进行插值,得出振幅补偿因子平面分布图,如图6所示。
利用快速傅里叶反变换及均值平滑法完成最终R地层振幅补偿结果的计算,如图7所示,在火成岩体下伏R地层地震资料振幅得到了有效的恢复,为验证振幅补偿结果的准确性,取原地震资料R地层第5~45道(正常振幅地震道)做频谱分析,取原地震资料R地层第75~115道(振幅衰减地震道)做频谱分析,取振幅补偿后地震资料R地层第75~115道(振幅补偿地震道)做频谱分析,其振幅谱对比结果如图8所示。在地震有效频带范围 内,受火成岩影响的地震道振幅值明显小于未受火成岩影响的地震道振幅值,经补偿后地震道振幅值与未受火成岩影响的地震道振幅值基本相当,可以看出该发明实现了对地震资料振幅衰减部分的有效补偿,补偿效果良好。此外,如图9a所示,为本实施例的R地层RMS振幅属性振幅补偿前示意图;如图9b所示,为本实施例的R地层RMS振幅属性振幅补偿后示意图。从R地层RMS振幅属性振幅补偿前后对比图上也可以看出,在火成岩体范围内,RMS振幅属性振幅值有所增强,河道刻画更为清淅。如图10所示,为地层沉积体系平面展布图。图10表明能够有效且准确的指导该地区R地层沉积体系研究。
以上所述的具体实施方式,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方式而已,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。

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本发明涉及一种三维叠后地震资料振幅补偿方法及装置,该方法包括:在三维叠后地震资料中,从振幅不减弱区域提取时间域地震子波和地震有效频带范围,并确定地震资料振幅减弱区域的时间域钻井反射系数;通过时间域地震子波与时间域钻井反射系数获得时间域钻井合成地震记录道;根据三维叠后地震资料中时间域井旁地震道获得井旁地震道振幅谱,根据时间域钻井合成地震记录道获得钻井合成地震记录道振幅谱;利用井旁地震道振幅谱和钻井合。

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