[发明专利]一种利用绕射再聚焦识别小尺度地质体的方法与装置

说明书

技术领域

本发明属于勘探地震领域，尤其涉及一种利用绕射再聚焦识别小尺度地质体的方法与装置。

背景技术

小尺度地质体，如断裂、溶洞和裂缝等，是主要的油气储集和渗滤通道，其预测对油气田勘探、开发至关重要。由于该类地质体在空间展布上小于或等于单个菲涅尔带，因此在地震波场中以绕射响应(绕射波/散射波)出现。对地震资料处理而言，如何从采集到的地震数据中，有效的分离出绕射响应并进行成像，成为小尺度地质体检测技术的核心。

目前，国内外发表的研究绕射波成像的技术与方法有很多种，有基于信号分解(Harlan变换、Radon变换、平面波破坏滤波)；有基于聚焦的，如聚焦-切除-反聚焦方法(Khaidukov et al.，2004)、共反射面元叠加方法(Dell and Gajewski，2011；Asgedom et al.，2011)、多聚焦方法(Berkovitch et al.，2009)等；基于修正成像核函数的，有菲涅尔外孔径成像(Zhang，2004)、反稳相成像(Moser and Howard，2008)等。

然而，对于绕射信息利用而言，主要问题是弱信号与绕射偏移速度。因此，仅仅依靠针对弱信号所研发的成像方法在实际应用中难以凑效。因为在工业界地震信号处理中，标准化流程作业均建立在反射波理论基础上，而反射波与绕射波/散射波传播规律不同，因此，由该处理建立的偏移速度模型不能很好聚焦绕射响应。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用绕射再聚焦识别小尺度地质体的方法与装置，以解决现有技术中无法准确应用绕射信号的难题。

本发明是这样实现的，一种利用绕射再聚焦识别小尺度地质体的方法，包括以下步骤：

S1、根据地震成像数据获得反射界面倾角场；所述地震成像数据包括反射信息与绕射信息；

S2、根据所述地震成像数据获得反射界面倾角场，由线性滤波算子，得出去除反射界面信息的剩余地震数据，其中，所述剩余地震数据包含未完全聚焦的绕射波场；

S3、由分离出的未完全聚焦的绕射波场，利用速度分析方法，重新对过偏移或欠偏移的绕射波进行偏移速度分析；

S4、根据所述剩余地震数据与剩余绕射波偏移速度，利用偏移算法，完成绕射波再次聚焦。

优选地，在步骤S1中，所述反射界面倾角场的获取步骤包括：

通过局部平面波微分方程，建立反射界面倾角与地震成像数据之间关系表达式；

根据初始地震倾角与线性滤波器，得出预测出的反射数据，通过最小化反射预测数据与所述地震数据残差的平方和，由正则化算法逐步逼近真实地震倾角场。

优选地，所述剩余地震数据通过地震成像数据减去反射预测数据获得。

优选地，在步骤S3中，所述偏移速度分析的方法包括针对时间偏移的速度延拓方法和适用于深度偏移的速度延拓方法。

优选地，在步骤S4中，所述偏移算法为叠后时间或深度偏移算法。

本发明进一步提供了一种利用绕射再聚焦识别小尺度地质体的装置，包括：

倾角获取模块，用于根据地震成像数据获得反射界面倾角场；所述地震成像数据包括反射信息与绕射信息；

分离模块，用于根据所述地震成像数据获得反射界面倾角场，由线性滤波算子，得出去除反射界面信息的剩余地震数据，其中，所述剩余地震数据包含未完全聚焦的绕射波场；

速度分析模块，用于由分离出的未完全聚焦的绕射波场，利用速度分析方法，重新对过偏移或欠偏移的绕射波进行偏移速度分析；

再聚焦模块，用于根据所述剩余地震数据与剩余绕射波偏移速度，利用偏移算法，完成绕射波再次聚焦。

优选地，所述倾角获取模块包括：

关系建立模块，用于通过局部平面波微分方程，建立反射界面倾角与地震成像数据之间关系表达式；

真实地震倾角场获取模块，用于根据初始地震倾角与线性滤波器，得出预测出的反射数据，通过最小化反射预测数据与所述地震数据残差的平方和，由正则化算法逐步逼近真实地震倾角场。

优选地，所述剩余地震数据通过地震成像数据减去反射预测数据获得。

优选地，所述偏移速度分析的方法包括针对时间偏移的速度延拓方法和适用于深度偏移的速度延拓方法。

优选地，所述偏移算法为叠后时间或深度偏移算法。