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1、(10)申请公布号 CN 103576197 A (43)申请公布日 2014.02.12 CN 103576197 A (21)申请号 201210272650.2 (22)申请日 2012.08.02 G01V 1/30(2006.01) (71)申请人 中国石油天然气集团公司 地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9 号中国石油大厦 申请人 中国石油集团东方地球物理勘探有 限责任公司 (72)发明人 张铁强 钱忠平 孙鹏远 马光凯 (74)专利代理机构 北京市中实友知识产权代理 有限责任公司 11013 代理人 刘天语 周慧麟 (54) 发明名称 一种转换波角道集抽取方法 (57。
2、) 摘要 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 ， 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。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图。
3、 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103576197 A CN 103576197 A 1/1 页 2 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 0、 有效速度。
4、比 eff和横波反射转换波各向异性参数 eff； 3) 由横波反射转换波时差校正速度 VC2、 垂直速度比 0、 有效速度比 eff和横波反射 转换波各向异性参数 eff， 计算纵波速度 VP2和纵波各向异性参数 ； 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0和有效速度比eff， 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、。
5、 垂直速度比 0、 有效速度比 eff和横波反射转换波各向异性参数 eff， 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 0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 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 ； 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。
6、 上， 对所有样点重复此过程， 得到横波反射转换波角道集。 权 利 要 求 书 CN 103576197 A 2 1/4 页 3 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。
7、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。
8、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 0、 有效速度比 eff和 PS 转换波各向异性参数 eff； 0009 3) 由横波反射 （PS） 转换波时差校正 （NMO） 速度 VC2、 垂直速度比 0、 有效速度比 eff和 PS 转换波各向异性参数。
9、 eff， 计算纵波速度 VP2和纵波各向异性参数 ； 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 0和有效速度比 eff， 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。
10、度 VC2、 垂直速度比 0、 有效速度比 eff和 PS 转换波各向异性参 数 eff， 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 0计算零炮检距的纵波旅行时 说 明 书 CN 103576197 A 3 2/4 页 4 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 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。
11、 PS 转换波入射角 ； 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，。
12、 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 波入射角为等于炮检距为x的纵波入射角， 通过计算得到炮检距为x的纵波入射角 ， 即得到了炮检距为 x 的转换波入射角 。 0024 本发明具体。
13、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 0、 有效速度比 eff和转换波各向异性参数 eff； 0027 表 1。
14、 0028 tC0(s) VC2(m/s) 0 eff eff 0.6749 2481.9492 1.8414 1.8414 0.0000 说 明 书 CN 103576197 A 4 3/4 页 5 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。
15、 PS 转换波时差校正 （NMO） 速度 VC2、 垂直速度比 0、 有效速度比 eff和 PS 转 换波各向异性参数 eff， 计算纵波速度 VP2和纵波各向异性参数 ； 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 0和有效速度比 eff， 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， 00。
16、36 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 0、 有效速度比 eff和 PS 转换波各向异性参数 eff， 计算零炮检距的转换波旅 行时 tC0; 0042 0043 0044 说 明 书 CN 103576197 A 5 4/4 页 6 0045 6)由零炮。
17、检距的PS转换波旅行时tC0和垂直速度比0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 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 ， 公 式如下， 0051 0052 纵波入射角 ， 即 PS 转换波入射角 ； 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。
18、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。 说 明 书 CN 103576197 A 6 1/2 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103576197 A 7 2/2 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103576197 A 8 。