一种利用面炮合成记录确定海底高程的方法

摘要

本发明是地震勘探中利用面炮合成记录确定海底高程的方法，对每一个地震道数据做时间参量的富里叶变换，在频率域中，全部地震数据按照频率分量进行选排，形成每一频率对应的初始地下响应矩阵，再按照“炮一检互易”转变为地下响应矩阵并对每一行进行求和，得到行号对应的接收点的面炮合成记录的分量，做时间参量富里叶反变换，得到面炮合成记录，确定海底对应的时间并作中值滤波，将时间的一半乘以海水的速度得到海底深度。本发明不需要进行叠加速度分析、不需要海水速度静校正，极大地提高了海底高程拾取效率，减少人工干预的程度。

权利要求

1.一种利用面炮合成记录确定海底高程的方法，其特征在于通过以下技术方案实现：

1)采集地震勘探数据；

2)对每一个地震道数据做时间参量的富里叶变换，在频率域中，全部地震数据按照频率分量进行选排，形成每一频率对应的初始地下响应矩阵；

所述的初始地下响应矩阵为一个二维数据矩阵，这个矩阵的各列中包含单频率的共炮点道集，各行中包含单频率的共接收点道集；

3)将初始地下响应矩阵按照“炮-检互易”方法转变为对称的地下响应矩阵；

4)对对称的地下响应矩阵的每一行进行求和，得到该矩阵行号对应的接收点位置处的每一频率的面炮合成记录的分量；

5)对所有的频率分量重复步骤2)至步骤4)，抽取每一接收点位置处的所有频率分量，做时间参量的富里叶反变换，得到这一接收点位置的面炮合成记录；

6)在面炮合成记录上确定海底对应的时间；

7)对海底对应的时间作中值滤波；

8)将海底对应的时间的一半乘以海水的速度得到海底深度。

2.根据权利要求1所述的利用面炮合成记录确定海底高程的方法，其特征在于步骤3)所述的炮-检互易方法为：根据地震波的射线传播理论，由某一炮点位置激发、另一检波点位置接收的信号与在这个检波点位置激发、炮点位置接收所得到的信号相同。

3.根据权利要求1所述的利用面炮合成记录确定海底高程的方法，其特征在于步骤6)中所述的确定海底对应的时间是拾取海底反射波同相轴的波峰对应的时间。

4.根据权利要求1所述的利用面炮合成记录确定海底高程的方法，其特征在于步骤7)中所述的中值滤波是指，将某点为中点的窗口中的所有点的值由小到大进行排序，中间值作为该点的输出值。

5.根据权利要求1所述的利用面炮合成记录确定海底高程的方法，其特征在于骤7)中所述的中值滤波窗口的长度取15-21个采样点。

说明书

一种利用面炮合成记录确定海底高程的方法

技术领域

[0001] 本发明是为油田的勘探、开发地震勘探提供资料的技术，是一种利用面炮合成记录确定海底高程的方法。

背景技术

[0002] 海底高程是海上地震资料处理的一个非常有用的信息，除了基于波场延拓的多次波预测方法需要海底高程外，直达波切除、预测反褶积和层替换等也需要海底高程信息。

[0003] 拾取海底高程的方法主要有基于CMP叠加剖面、基于叠前时间偏移剖面和基于叠前深度偏移剖面等几种方法。虽然这几种方法对复杂海底的成像精度是逐级提高的，但获得这些剖面的成本也是逐级增加的。另外这几种方法都需要用到海水速度，当海水速度随温度和盐度变化时，需要做海水速度静校正，这会进一步增加处理成本。考虑到成本、效率等问题，目前拾取海底高程的方法一般采用基于叠加剖面的方法。

[0004] 基于叠加剖面的方法就是在叠加剖面上拾取海底高程。生成叠加剖面一般由以下几步组成：把输入的地震数据分选成共中心点(CMP)道集，在共中心点道集上做速度分析，然后做动校正和叠加，即首先按一定时间间隔给出一组零偏移距双程旅行时，然后针对每一零偏移距双程旅行时，按一定速度间隔给出一组速度，针对每一速度得出的双曲时差对CMP道集做相干分析，得到以零偏移距双程旅行时为参数、速度为自变量的一组相关函数或能量函数，每组最大值对应的速度就是对应该零偏移距双程旅行时的最佳叠加速度，最后按上述速度分析得到的最佳速度对CMP道集做正常时差校正，对各偏移距的数据求和就得到了叠加剖面。这种方法的缺点是仅仅为了拾取海底高程需要做大量的速度分析，成本太高。另外，在海水速度随温度或盐度变化的海域需要做海水速度静校正，这又增加了拾取海底高程的成本。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供一种提高拾取海底的效率，减少人工干预的程度，利用面炮合成记录确定海底高程的方法。

[0006] 本发明通过以下技术方案实现：

[0007] 1)采集地震勘探数据；

[0008] 2)对每一个地震道数据做时间参量的富里叶变换，在频率域中，全部地震数据按照频率分量进行选排，形成每一频率对应的初始地下响应矩阵；

[0009] 步骤2)所述的初始地下响应矩阵为一个二维数据矩阵，这个矩阵的各列中包含单频率的共炮点道集，各行中包含单频率的共接收点道集。

[0010] 3)将初始地下响应矩阵按照“炮-检互易”方法转变为对称的地下响应矩阵；

[0011] 步骤3)所述的炮-检互易方法为：根据地震波的射线传播理论，由某一炮点位置激发，另一检波点位置接收的信号与在这个检波点位置激发，炮点位置接收所得到的信号相同。

[0012] 4)对对称的地下响应矩阵的每一行进行求和，得到该矩阵行号对应的接收点位置处的每一频率的面炮合成记录的分量；

[0013] 5)对所有的频率分量重复步骤2)至步骤4)，抽取每一接收点位置处的所有频率分量，做时间参量的富里叶反变换，得到这一接收点位置的面炮合成记录；

[0014] 6)在面炮合成记录上确定海底对应的时间；

[0015] 步骤6)中所述的确定海底对应的时间是拾取海底反射波同相轴的波峰对应的时间。

[0016] 7)对海底对应的时间作中值滤波；

[0017] 步骤7)中所述的中值滤波是指，将某点为中点的窗口中的所有点的值由小到大进行排序，中间值作为该点的输出值。

[0018] 骤7)中所述的中值滤波窗口的长度取15-21个采样点。

[0019] 8)将海底对应的时间的一半乘以海水的速度得到海底深度。

[0020] 本发明所述的利用面炮合成记录拾取海底高程的方法不需要进行叠加速度分析、不需要海水速度静校正，极大地提高了海底高程拾取效率，减少人工干预的程度。

附图说明

[0021] 图1是模型速度场；

[0022] 图2是模型数据的面炮合成记录和共中心点叠加剖面的对比，

[0023] 其中：图2(a)面炮合成记录，图2(b)共中心点叠加剖面；

[0024] 图3是模型数据分别利用面炮合成记录和共中心点叠加剖面确定的海底高程的对比图，

[0025] 其中：(a)利用面炮合成记录确定的海底高程(实线)和利用共中心点叠加剖面确定的海底高程(虚线)的对比，(b)利用面炮合成记录确定的海底高程和利用共中心点叠加剖面确定的海底高程的差值；

[0026] 图4是某实际数据面炮合成记录和共中心点叠加剖面的对比，

[0027] 其中：(a)面炮合成记录，(b)共中心点叠加剖面。

[0028] 图5是某实际数据分别利用面炮合成记录和共中心点叠加剖面确定的海底高程的对比，

[0029] 其中：图5(a)利用面炮合成记录确定的海底高程(实线)和利用共中心点叠加剖面确定的海底高程(虚线)的对比，(b)利用面炮合成记录确定的海底高程和利用共中心点叠加剖面确定的海底高程的差值。

具体实施方式

[0030] 本发明先对所有的地震数据做富里叶变换，在频率域对单一频率的分量进行选排和处理，得到对称的地下响应矩阵。然后对该矩阵的每一行进行求和，得到对应的接收点位置处的单频的面炮合成记录。对该位置处的所有频率分量进行富里叶反变换，就可以得到该位置的面炮合成记录。在面炮合成记录上确定海底的时间，然后用海底时间的一半乘以海水速度就可以得到海底的深度。

[0031] 本发明的具体实施方式如下：

[0032] (1)采用地震勘探采集的数据作为输入；

[0033] (2)对每一个地震道数据做关于时间参量的富里叶变换。在频率域中，全部地震数据按照频率分量进行选排，形成每一频率对应的初始地下响应矩阵。在这个矩阵各列中存放单频率的共炮点道集，各行中存放着单频率的共接收点道集；

[0034] (3)对形成的初始地下响应矩阵，按照“炮-检互易”原理形成对称的地下响应矩阵；

[0035] (4)对对称的地下响应矩阵的每一行进行求和，得到该矩阵行号对应的接收点位置处的每一频率的面炮合成记录的分量；

[0036] (5)对每一接收点位置处的所有频率分量构成的面炮合成记录做时间参量的富里叶反变换，形成面炮合成记录；

[0037] (6)在面炮合成记录上人工拾取海底反射波同相轴的波峰对应的时间，作为海底对应的时间；

[0038] (7)对所有拾取的海底对应的时间作中值滤波；

[0039] (8)海底对应的时间的一半乘以海水的速度就得到海底的深度。

[0040] 以下是本发明具体实例：

[0041] 1)取得叠前地震记录。

[0042] 2)按照步骤(2)-步骤(5)对地震数据进行处理得到面炮合成记录。

[0043] 图2是模型数据的面炮合成记录和共中心点叠加剖面的对比。可以看出对海底的成像，无论是形态还是位置，面炮合成记录都与共中心点叠加剖面基本一致。

[0044] 图4是实际数据面炮合成记录和共中心点叠加剖面的对比。可以看出对实际数据的海底的成像，无论是形态还是位置，面炮合成记录与共中心点叠加剖面也是基本一致的。

[0045] 3)按照步骤6)-步骤8)在面炮合成记录上确定海底深度。

[0046] 图3是模型数据分别利用面炮合成记录和共中心点叠加剖面确定的海底高程的对比。可以看出利用面炮合成记录确定的海底高程与利用共中心点叠加剖面确定的海底高程的误差很小，一般不超过80ft(在测线最右端由于缺少近炮检距数据，造成面炮合成记录确定的海底高程误差较大)。

[0047] 图5是某实际数据分别利用面炮合成记录和共中心点叠加剖面确定的海底高程的对比。可以看出对实际数据二者拾取的海底误差也很小，一般少于20米。