• / 158
  • 下载费用:5 下载币  

叠前偏移速度分析方法

关 键 词:
物探 地震资料解释 地震处理 反演
资源描述:
叠前偏移速度建模技术石油大学王润秋目录• 叠前时间偏移速度分析简介• 双参数层析成像• 宏观速度模型• 沿层相关速度分析• 聚焦深度分析• 应用示例叠前偏移叠前偏移速度模型偏移方法初始速度模型速度模型修正更新度分析前时间偏移剩余 对应 度分析• 观察能量团• 拾取 沿地质层位修正平滑加 叠后三维偏移 沿层速度分析选择道集叠前偏移沿层扫描速度场剩余速度分析速度层析修正速度模型平滑更新速度模型旅行时计算预处理道集模型修正初始与最终的剩余 速度初始与最终的速度模型初始叠前偏移剖面最终偏移剖面特点:1)围绕地质目标2)处理解释一体化3)地质模型约束20612整个凹陷地质结构的建立叠前时间偏移技术及其特点 3104230225叠前时间偏移技术及其特点 3616 22478 51 89 221 规速度分析»旅行时相关反演法偏移后域速度分析»剩余时差分析 (聚焦深度分析 (度分析的分类速度分析的问题速度分析中模型修正公式的假设条件• 小偏移距• 横向速度均匀• 简单上覆介质复杂介质情况下 ,如何拾取剩余时差• 反射层析技术是一种反演方法,它不断地修改速度和反射层的深度模型,使其与叠前域反射时间相一致。• et 1985) 开创性的研究工作,首次将层析技术引入反射地震资料的处理中,取得较好的效果, 随着叠前深度偏移技术的日益发展,速度模型的建立则成为最为重要的工作,而反射层析技术,成为重要的获取精确速度模型的工具。反射层析成像双参数层析成像• 常规的层析方法通常只是对速度参数进行迭代校正 速度和界面同时迭代反演 大稀疏矩阵的有效反演方法、•解决非均匀射线覆盖的问题、•确定反射深度和一定的速度变化之间的关系、•施加约束条件•双参数层析成像需要解决的问题双参数层析成像共炮点射线追踪双参数层析成像真实速度型0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 0 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)20502250245026502850305032503450365038504050425044500 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 0 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)20002200240026002800300032003400360038004000420044004600初始速度模型双参数层析成像反射层析反演第 5次迭代的结果0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 0 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)20002200240026002800300032003400360038004000420044004600双参数层析成像反射层析反演第 30次迭代的结果0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 0 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)20002200240026002800300032003400360038004000420044004600双参数层析成像复杂地质模型的合理刻划宏观速度模型宏观速度模型• 速度 模型由反复修正、迭代生成• 模型越复杂,则描述模型所需要的参数就越 多,获得令人满意的模型所需要的迭代次数也越多 , 有时会导致迭代过程不稳定。• 限定模型空间 参数 数量 , 了解 速度场中哪些成分是 偏移 成像 所必须的。具有 最 少 必须 成分 的模型称为宏观速度模型。• 进一步精细修改宏观速度模型,使其更接近真实地下速度场, 但 并不能改善相应的成像 。• 希望用最小次数的迭代来获得 宏观速度模型 正确解。• 对 深度成像的结果而言, 这些模型是等同的 。• 对于实际资料的情况,可根据实际数据集中 地震波长的大小 ,确定平滑算子的尺度,以实现用最少的参数合理描述宏观速度模型。• 减少速度反演过程中未知数个数,使反演稳定、快速、收敛。宏观速度模型从 5m)宏观速度模型从 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)140018002200260030003400380042004600500054000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)14001800220026003000340038004200460050005400宏观速度模型 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)14001800220026003000340038004200460050000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)1400180022002600300034003800420046005000宏观速度模型 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)140016001800200022002400260028003000320034003600380040004200440046000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)140016001800200022002400260028003000320034003600380040004200宏观速度模型 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)- 1 0 010030050070090011001300150017000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)- 1 0 01003005007009001100130015001700宏观速度模型用平滑算子滤除的 00 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)- 1 0 010030050070090011001300150017000 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000- 3 0 0 0- 2 5 0 0- 2 0 0 0- 1 5 0 0- 1 0 0 0- 5 0 00m)- 1 0 010030050070090011001300150017001900宏观速度模型用平滑算子滤除的 m )05001 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03000m)1 0 0 ( m ) 1 5 0 ( m ) 2 0 0 ( m ) 3 0 0 ( m )6 0 0 ( m )05001 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 03 0 0 0x=4000米处不同平滑因子半径的垂直速度函数平滑速度宏观速度模型真实速度模型用 00米时获得的速度模型用50米时获得的速度模型用00米时获得的速度模型用00米时获得的速度模型用00米时获得的速度模型用几种常用的速度概念• 沿层相关速度反演速度分析• 模型试算• 小结几种常用的速度概念其它速度类型速度公式 假设条件 适用范围平均速度1111平均速度是在波按最短路径传播的假设前提下得到的。用于时深转换均方根速度4204442220241出的速度就是这一水平层状介质的均方根速度。用于时间偏移等效速度t 在倾斜界面的情况下的共中心点道集的叠加效果存在两个问题:即反射点分散和动校不 准确。用V按水平界面动校正公式对倾斜界面的共中心点道集进行动校正,可以取得很好的叠加效果当界面倾角为、覆盖层为均匀介质时,求得的迭加速度就是等效速度叠加速度t 利用双曲线公式选用一系列不同的速度道集内各道进行动校正,当取某个这个于水平迭加沿层相关速度反演速度分析• 相干反演是一种剥层法 , 它可以从顶到底的次序求取每一层的速度和构造形态 ,相干反演一般需要如下资料: ) 目的层以上各层的速度和构造形态; ) 未偏移的叠加剖面上该层底界面的反射同相轴的解释; ) 用于目的层的一系列待测层速度值 。 相干反演是通过 最大相似系数对应的速度值就是所求的层速度 。• 相干反演速度分析方法保留了速度谱利用地震振幅信息 、 图示直观 。• 有一定抗干扰性的优点 , 它放弃了地震同相轴为双曲线的假设 。 采用拟合实际地层模型用射线追踪计算地震时距曲线 。• 克服了常规速度谱方法只能适应于水平层状介质小偏移距的情况和用 • 使得 层析技术能适应于复杂地下介质• 地震波的旅行时不需要拾取 , 全部计算自动完成 。• 提高了层析法的抗干扰性 。沿层相关速度反演速度分析• 地震反演是一种求极小的过程 , 例如通常的层析技术就是求取层速度和地层界面参数使模型波至与实际波场旅行时之间的误差在最小二乘意义下的极小 。• 由于实际资料中干扰波的叠加 , 往往具有多个极小 , 这就是反演的多解性 。 一般的反演技术( 如层析法 ) 只能求出 某 一个极小值 。• 相干反演法可以显示多个极小 , 还能显示这些极小的能量的大小和集中分散的程度 , 这就有利于根据实际地质情况对速度资料进行分析和解释 , 从中选择合理的层速度值 。0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1 0 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)2050225024502650285030503250345036503850405042504450旅行时相关谱速度分析速度模型旅行时相关谱速度分析用 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 9 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00s)200022002400260028003000320034003600380040004200440046004800叠加速度剖面旅行时相关谱速度分析水平叠加剖面旅行时相关谱速度分析2 0 0 300 400 500 600 7 0 0 800 900- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00s)200022002400260028003000320034003600380040004200440046004800均方根速度剖面旅行时相关谱速度分析00 400 500 600 700 800 900- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)2000240028003200360040004400480052005600由 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80C D 0 02 0 0 03 0 0 0m/s)1 0 0 02 0 0 03 0 0 05 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80C D 0 02 0 0 03 0 0 0m/s)1 0 0 0 . 02 0 0 0 . 03 0 0 0 . 0第一层的旅行时相关反演速度谱剖面第二层的旅行时相关反演速度谱剖面旅行时相关谱速度分析5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80C D 0 04 0 0 05 0 0 0m/s)3000400050005 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80C D 0 04 0 0 0m/s)3 0 0 04 0 0 0第四层的旅行时相关反演速度谱剖面第三层的旅行时相关反演速度谱剖面旅行时相关谱速度分析200 300 400 500 600 700 800 900- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)2050225024502650285030503250345036503850405042504450旅行时相关反演方法获得的层速度剖面旅行时相关谱速度分析用上述层速度经 00 400 500 600 700 800 900- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)2050225024502650285030503250345036503850405042504450双参数层析成像方法反演的层速度剖面旅行时相关谱速度分析上述速度剖面经 二层 第三层 第四层叠前深度偏移对于宏观速度模型是非常敏感的。而偏移速度分析正是借助叠前深度偏移对速度模型的敏感的特性,根据偏移误差来修正速度模型。• 登前深度偏移速度分析方法研究的目的是要寻找一种不受地层倾角和排列长度影响、能适应横向速度变化、计算成本较低的、实用性较强的速度分析方法。• 目前进行叠前深度偏移速度分析的方法很多,大致分为三类 :深度聚焦分析 剩余曲率分析 共成象道集 析。• 偏移速度分析• 偏移速度分析成败的关键是:• ( 1)如何建立一个判定偏移速度是否可行的准则;( 2)如果速度不准确,如何修正?• 在 果成像深度和聚焦深度的差为零,则说明速度是准确的。• 在 果不同偏移距的成像深度差为零时,则说明速度是准确的。反射层析  00, 0001)1(11 不改变界面深度时,继续迭代 1012)1(11 速度值不变再变化了,不收敛于01987) 方法,把反射层析和深度偏移结合起来,联合反演速度和界面深度经第一次层析得到的速度 ,又知道叠加剖面,用和叠加剖面进行深度偏移得到界面深度,再次迭代 :1 21  21 21  21可以使速度和界面深度逼近于真实速度和界面深度。但收敛的进程不快解决速度和深度 联合层析th深度炮检距双层析成像示意图1991) 用近炮检距上的旅行时误差来调整界面深度,用远炮检距上的旅行时误差来调整速度991), 把界面深度的变化转为了虚拟慢度变化,提出把一半旅行时误差转化为速度,一半旅行时误差转化为深度。00 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400ÅÚ ¼ì ¾à ( Ã×)ÂÃÐÐʱ(èÂ)(1000, 2400) (1000, 2200) (1000, 2000) (1000, 1800) (1000, 1600)在反射层析中初值提供的情况界面深度不变、00 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3200 3400ÅÚ ¼ì ¾à ( Ã×)ÂÃÓÎʱ(Ãë)(600, 2000) (800, 2000) (1000, 2000) (1200, 2000) (1400, 2000)速度不变、界面深度变化的时距曲线图偏移速度校正所有的叠前深度偏移速度分析方法必然面临如下两个问题(1)在什么情况下 , 可以认为偏移速度是正确的 , 即偏移速度正确判别标准是什么 ?(2)假如偏移速度 不正确 , 怎样修改速度模型 。对于第一个问题 , 深度聚焦分析认为 :当偏移深度与聚焦深度之差为零时 ,偏移逮度是正确的 ;剩余曲率分析认为 :当不同偏移距的成象深度差为零时 , 偏移速度是正确的共成象道集分析认为 :当偏移速度正确时 , 在每一 个共成象道集中 , 每一道的成象点应有相同的水平位置 。目前大多数处前深度偏移速度分析方法使用了以下三个假设中的一个或多个 ,(1)层内横向速度不变 :(2)偏移距较小 ;(3)反射层是水平的如 992年提出的深度聚焦分析使用了所有的以上三个假设 。剩余曲率分析根据其使用的叠前深度偏移方法不同 , 使用的假设前提也不完全相同 , 对于共炮叠前深度偏移 (或共接收点处前深度偏移 )1989)使用了所有的以上三个假设992年推导的公式将第三个假设前提改为 :界面倾角较小 ;990年推导的公式使用了前两个假设前提995年结合射线追踪理论提出的共成象道集分析方法 , 使用以上第一个假设前提 , 推导出能适应大偏移距 、 大倾角的登前深度偏移速度分析方法 , 但速度模型修正量计算公式的精度较低 。997年对该方法进行了进一步的改进 , 推导出能适应大偏移距 、 大倾角和横向变速的叠前深度偏移速度分析方法 。用反射层析同时反演速度和反射界面深度• 该反演理论上建立在二个重要依据之上:①旅行时误差是由界面深度误差和速度误差共同作用引起的;②在反演中每步都要保证零炮检距旅行时不变。局部平面波假设前提下,反射界面深度误差和速度误差共同导致地震波旅行时误差下延时间轴偏移距 下延深度轴成像线线像,线真实深度图 用真实速度将地面波场向下延拓移深度图 当速度 时将地面波场向下延拓下延深度轴要想避开常规深度聚焦分析速度校正的三个假设 , 即: 1)小倾角反射层; 2) 小炮检距; 3) 上覆层地质构造简单 。 就必需完全舍弃基于这种假设条件下获得的速度校正公式 , 而第二章中介绍的双参数反射层析成像方法 , 则是一个很好的全局校正速度和深度的方法 , 但是 , 在复杂地质区域 , 从地震数据中拾取叠前旅行时几乎是不可能的 。• 叠前旅行时的拾取通常受以下因素困扰: 1) 反射界面结构复杂时 , 从反射界面的不同位置反射的地震波能量会传播到同一个检波点位置 , 通常称之为反射多波至; 2) 反射波受到扰射波能量的干扰; 3) 复杂构造时常见的低信噪比问题 。因此 , 如果能从偏移后域的数据中获得旅行时信息 , 就可构成在偏移后域用双参数层析成像方法修正速度和界面的物质基础 。R    x 反射界面 图 5 倾斜界面共反射点时距曲线几何示意图 层析理论为基础的双参数层析速度分析首先推导共反射点道集的时距曲线,如图所示, 表观测表面, 射层同地面的夹角为  , S 是炮点, M 是中心点, 检波点, 点到接收点的半偏移距为 x , 在 ⊿, 2根据余玄定理,有: )2c o s ()2)(2(2)2()2(2222=s i ( 5 . 9 ) 如层内介质速度为 V , 则有: 2222222s i 经一系列相似三角形的约化 , 通过二项式展开 , 可得倾斜介质共反射点时距曲线表达式  s i 122层析理论为基础的双参数层析速度分析聚焦深度同偏移速度、真实深度、真实速度之间的关系设 , , 其中真实速度,偏移速度, a 为速度比例因子,若 要使用移的深度图像聚焦,则 应为常数,也就是说,用速度得的共反射点时距曲线同用速度 222s i i 要等于常数,则2:0s i i  因为聚焦影像和用真实速度获得的偏移图像有相近的倾角,所以  可得: 令 得得真实深度和聚焦深度,偏移速度之间的关系: 和 0 500 1000 1 5 0 0 2 0 0 0 2 5 0 0- 1 2 0 0- 1 0 0 0- 8 0 0- 6 0 0- 4 0 0- 2 0 00m)1 4 0 01 7 0 02 0 0 02 3 0 02 6 0 02 9 0 03 2 0 03 5 0 03 8 0 0双参数层析校正的聚焦深度分析速度模型双参数层析校正的聚焦深度分析水平叠加剖面双参数层析校正的聚焦深度分析用 0 00 . 0 00 . 0 00 . 0 0- 1 8 0 0- 1 6 0 0- 1 4 0 0- 1 2 0 0- 1 0 0 0- 8 0 0- 6 0 0- 4 0 0- 2 0 00m)0 . 0 00 . 0 00 . 0 00 . 0 00 . 0 00 . 0 0- 1 8 0 0- 1 6 0 0- 1 4 0 0- 1 2 0 0- 1 0 0 0- 8 0 0- 6 0 0- 4 0 0- 2 0 000 . 0 00 . 0 00 . 0 00 . 0 0以真实速度模型为偏移速度 ,制作的一系列的 000米 /秒的速度模型深度偏移的结果双参数层析校正的聚焦深度分析- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120以 2000米 /秒的偏移速度制作的不同 00 1000 1500 2000 2500- 1 0 0 0- 5 0 00m)1 4 2 01 4 7 01 5 2 01 5 7 01 6 2 01 6 7 01 7 2 01 7 7 01 8 2 01 8 7 01 9 2 01 9 7 0用共反射点层析成像修正所得的速度模型双参数层析校正的聚焦深度分析用上图所示的速度模型深度偏移的结果双参数层析校正的聚焦深度分析- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00以层析校正后的速度构造模型作为偏移速度制作的不同 00 1000 1500 2000 2500- 1 0 0 0- 5 0 00m)1 4 5 01 5 5 01 6 5 01 7 5 01 8 5 01 9 5 02 0 5 02 1 5 02 2 5 02 3 5 02 4 5 0用共反射点层析成像修正所得的速度模型双参数层析校正的聚焦深度分析用上述速度模型深度偏移的结果双参数层析校正的聚焦深度分析- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00m)- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0 100- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120- 1 0 0 0- 9 0 0- 8 0 0- 7 0 0- 6 0 0- 5 0 0- 4 0 0- 3 0 0- 2 0 0- 1 0 00- 1 2 0 0 120- 1 2 0 0 120以层析校正后的速度构造模型作为偏移速度制作的不同 00 1000 1500 2000 2500- 1 0 0 0- 5 0 00m)1 4 0 01 5 0 01 6 0 01 7 0 01 8 0 01 9 0 02 0 0 02 1 0 02 2 0 02 3 0 02 4 0 02 5 0 02 6 0 02 7 0 02 8 0 02 9 0 03 0 0 0用共反射点层析成像修正所得的速度模型双参数层析校正的聚焦深度分析共反射点射线追踪双参数层析校正的聚焦深度分析用上述速度模型深度偏移的结果双参数层析校正的聚焦深度分析0 500 1000 1500 2000 2500- 1 0 0 0- 5 0 00m)14501650185020502250245026502850
展开阅读全文
  石油文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:叠前偏移速度分析方法
链接地址:http://www.oilwenku.com/p-11045.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们
copyright@ 2016-2020 石油文库网站版权所有
经营许可证编号:川B2-20120048,ICP备案号:蜀ICP备11026253号-10号
收起
展开