[发明专利]一种利用局部同相轴斜率的全自动立体层析反演方法

说明书

本发明提供了一种利用局部同相轴斜率的全自动立体层析反演方法，属于油气勘探开发中的地震成像与反演领域。本方法包括：⑴自动化拾取同相轴斜率；⑵利用同相轴斜率坐标变换恒等式进行质量监控，过滤拾取出数据点(S,R,P_S,P_R,t)_pick；⑶正则化立体层析方程的建立与求解。

技术领域

本发明属于油气勘探开发中的地震成像与反演领域，具体涉及一种利用局部同相轴斜率的全自动立体层析反演方法，该技术的实施不需要进行人工干预，且具有较高精度。

背景技术

估计地下介质的速度(尤其是其低波数部分，也称宏观速度)分布是地震勘探的核心问题之一，对地下构造偏移成像、预测油气储层参数都依赖于一个准确的速度模型。地震层析成像技术具有较高的反演精度，是估计地下速度模型的重要方法，其中应用最广泛的是反射层析成像。反射层析具有效率高、容易实现等优点，然而其需要在叠前地震道集上拾取沿整个剖面连续分布的同相轴，这一操作十分耗时(特别是在三维情况下)，且对于低信噪比叠前地震数据而言几乎是不可能完成的任务。另外一类在工业中得到广泛应用的宏观速度估计技术是偏移速度分析(MVA)。该类技术将层析反演的原理与偏移成像生成的共成像点道集(CIG)结合起来，降低了速度估计技术对叠前地震数据信噪比的要求，具有较高的实用价值。然而该类技术需要多次实施叠前深度偏移并人机交互拾取共成像点道集，这使得该类技术在三维情况下十分低效，一定程度上降低了其实用价值。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种利用局部同相轴斜率的全自动立体层析反演方法，提高速度估计技术的精度与自动化程度。利用局部同相轴斜率来进行层析速度反演避免了同相轴的连续拾取这一操作，理论上较反射层析更加适应于低信噪比叠前地震数据；同时，除反射地震走时外，将同相轴斜率用来约束地下速度模型，缓解了反射层析成像的射线多路径现象，具有更高的精度与反演稳定性。此外，本发明属于层析成像的范畴，只需要实施一次数据拾取操作，因此较偏移速度分析具有更高的计算效率。另外，通过引入“同相轴斜率坐标变换恒等式”这一质量监控条件，本发明实现了一种全自动化的层析反演技术。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种利用局部同相轴斜率的全自动立体层析反演方法，包括：

⑴自动化拾取同相轴斜率；

⑵利用同相轴斜率坐标变换恒等式进行质量监控，过滤拾取出数据点(S,R,P_S,P_R,t)_pick；

⑶正则化立体层析方程的建立与求解。

所述步骤(1)是这样实现的：

将叠前数据分选成共炮点道集、共检波点道集和共偏移距道集，然后利用结构张量分析方法扫描得到这三个道集数据每个采样点的最优局部同相轴斜率，分别记作P_R，P_S，P_M。

所述步骤(2)是这样实现的：

所述同相轴斜率坐标变换恒等式如下：

P_S+P_R＝P_M

如果同相轴斜率坐标变换恒等式的误差满足预先给定的误差范围，则为有效拾取，保存拾取得到的数据点(S,R,P_S,P_R,t)_pick；

所述误差用绝对误差ε₁＝P_S+P_R-P_M或相对误差ε₂＝(P_S+P_R-P_M)/P_M表示。