一種初至波旅行時拾取方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種初至波旅行時拾取方法及裝置。所述的初至波旅行時拾取方法包括:計算裝置將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄;計算裝置在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗w;計算裝置計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值;計算裝置根據(jù)所述計算得出的特征函數(shù)值,在所述初始參考線上各個地震道的所述處理時間窗內(nèi)提取初至波旅行時;計算裝置將所述提取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理。該初至波旅行時拾取方法及裝置特別適用于山區(qū)、礫石、黃土塬等復(fù)雜地表區(qū)域的初至波旅行時的拾取。
【專利說明】一種初至波旅行時拾取方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣勘探中地震數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域,具體涉及一種初至波旅行時拾取方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在對地下石油與天然氣鉆探開發(fā)之前需要對地層進(jìn)行勘測,地震勘探是鉆探前勘測石油與天然氣資源的重要手段。地震勘探中,一般利用地下介質(zhì)彈性和密度的差異,通過觀測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應(yīng),推斷地下構(gòu)造形態(tài)和巖層性質(zhì)。地震勘探通常包括折射波地震勘探和反射波地震勘探,目前在石油和天然氣資源勘探領(lǐng)域,主要采用反射波地震勘探。
[0003]反射波地震勘探過程由地震數(shù)據(jù)采集、地震數(shù)據(jù)處理和地震資料解釋三個階段組成。第一個階段是地震數(shù)據(jù)的采集,其主要是在油氣勘探的區(qū)域,布置二維或三維測線,使用炸藥震源或可控震源激發(fā)地震波,在測線上等間距布置多個檢波器來接收地震波信號,以等時間間隔離散采樣地震數(shù)據(jù),并以數(shù)字形式收集記錄。第二階段是地震數(shù)據(jù)處理,其主要任務(wù)是利用計算機(jī)和軟件加工處理第一階段中采集的地震數(shù)據(jù),將地震數(shù)據(jù)處理成能夠反映地下構(gòu)造的地震剖面圖和能夠反映地下巖性變化的地震波振幅、頻率和傳播速度等信息。第三個階段是地震資料解釋,其主要任務(wù)是分析解釋第二階段中的地震數(shù)據(jù)處理所得到的資料,確定地下巖層的產(chǎn)狀和構(gòu)造關(guān)系。其中,在地震數(shù)據(jù)采集階段,當(dāng)震源激發(fā)地震波的同時,測線上各個檢波器已經(jīng)開始接收并記錄信號,檢波器記錄這段不含有效信號地震數(shù)據(jù)記錄叫做環(huán)境噪聲或背景噪聲。在地震數(shù)據(jù)記錄中,首先到達(dá)檢波器的地震波叫做初至波。一般在初至波之后的后續(xù)地震數(shù)據(jù)記錄中,才包含了有效的地震信息。為了便于后續(xù)的地震數(shù)據(jù)處理,所以在地震數(shù)據(jù)處理中一般先切除這些環(huán)境噪聲。
[0004]為了切除這些環(huán)境噪聲,通常的做法是用各個地震道的初至波起跳時間的連線作為切除線,將切除線之上的地震數(shù)據(jù)用零代替。所述初至波起跳時間是指地震波傳播到接收點時檢波器所記錄的時間,也被稱為初至波旅行時。地震數(shù)據(jù)采集時,檢波器所在的檢測點為檢波點,每個檢波點記錄的地震數(shù)據(jù)稱為地震道,或道。目前有些油氣勘探區(qū)域在采集地震數(shù)據(jù)時使震源激發(fā)幾百或幾千次地震波,每次激發(fā)震源時布置的檢波點有成千上萬,如此大量采集的地震數(shù)據(jù)造成初至波拾取工作非常耗時耗力。目前,主要采用初至波旅行時自動拾取技術(shù)來拾取初至波旅行時。
[0005]目前初至波旅行時自動拾取技術(shù)很多,主要的有基于地震記錄瞬時特性的極值法、能量比值法等。基于地震記錄瞬時特征的初至波旅行時自動拾取方法主要是利用初至波信號振幅一般比背景噪聲強(qiáng),在初至波起跳時振幅會發(fā)生突變,因此用地震數(shù)據(jù)中不同時間分段的能量比值來判斷振幅突變的時間,由此確定初至波旅行時。該類方法主要分為四個步驟。第一步,為經(jīng)過預(yù)處理的地震數(shù)據(jù)選擇合適的時間窗,該時間窗把地震道分成許多小時窗,每個小時窗看成一個單元。第二步,對每個單元內(nèi)的采樣點進(jìn)行能量求和。第三步,計算相鄰單元的能量比值。第四步,找出上述能量比值的最大值所對應(yīng)的時間,即認(rèn)為是初至波的旅行時。
[0006]平原地區(qū)整體地勢比較平緩,低降速帶比較穩(wěn)定,對于平原區(qū)域的地震資料,初至波通常比較清晰,初至波旅行時基本上隨炮檢距增加而近似呈線性增加。震源到檢波點的距離為炮檢距。在數(shù)據(jù)處理時用已知的炮檢距和所在平原區(qū)的低降速帶速度,可以直接計算出每個地震道的初至波旅行時,進(jìn)而定義該初至波旅行時切除線?;诘卣鹩涗浰矔r特性的極值法、能量比值法等也能準(zhǔn)確的拾取平原地區(qū)數(shù)據(jù)的初至波旅行時
[0007]但在山地、礫石區(qū)和黃土塬等復(fù)雜地表區(qū)域,由于地形起伏大、近地表速度變化劇烈,使得初至波波形變化大,干擾波變得復(fù)雜。在復(fù)雜地表區(qū)域,地震數(shù)據(jù)信噪比較低,同時由于地形起伏變化大,導(dǎo)致地震道振幅特性變化大,因此,初至波在地震數(shù)據(jù)上空間跳躍現(xiàn)象普遍,基于地震記錄瞬時特性的極值法、能量比值法等不能準(zhǔn)確識別出初至波到達(dá)時地震道振幅的突變時間點,不能準(zhǔn)確拾取初至波旅行時。故該類方法不適用于復(fù)雜地表區(qū)域初至波旅行時的拾取。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明目的在于提供一種初至波旅行時拾取方法及裝置,以提高初至波旅行時的拾取準(zhǔn)確性。
[0009]本發(fā)明提供的一種初至波旅行時拾取方法,其實現(xiàn)過程包括以下處理步驟:
[0010]S1:計算裝置將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄;
[0011]S2:計算裝置在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗w ;
[0012]S3:計算裝置計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值;
[0013]S4:計算裝置根據(jù)所述計算得出的特征函數(shù)值,在所述初始參考線上各個地震道的所述處理時間窗內(nèi)提取初至波旅行時;
[0014]S5:計算裝置將所述提取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理。
[0015]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,S5中的所述的均衡處理方法包括:
[0016]S501:將所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄上地震道的初至波旅行時與其相對應(yīng)的初始參考線上的旅行時相減,獲得所述初始參考線上各個地震道的校正旅行時;
[0017]S502:由所述校正旅行時計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值;
[0018]S503:將所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值與校正旅行時相減,獲得校正時差數(shù)據(jù);為所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)設(shè)置一個誤差門檻值e,將所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)中絕對值大于誤差門檻值e的數(shù)值用與其相對應(yīng)的地震道的alpha-trim均值代替;
[0019]S504:將所述用alpha-trim均值代替校正時差數(shù)據(jù)的地震道,用其alpha-trim均值加上該地震道的初始參考線上的初至波旅行時。
[0020]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,所述的均衡處理方法S502中,計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值的計算方法包括以下處理步驟:
[0021]S5021:為所述分區(qū)定義的初始參考線上各個地震道的校正旅行時選擇一個道窗m ;
[0022]S5022:將所述分區(qū)定義的初始參考線上的各個地震道所對應(yīng)的校正旅行時與前后各m個地震道的校正旅行時歸為一段,將每段中的校正旅行時按照數(shù)值大小的順序排列;
[0023]S5023:剔除S5022所述的每段按照數(shù)值大小順序排的校正旅行時中前后各p%個值,取該段中剩余的校正旅行時的平均值作為該地震道的alpha-trim均值。
[0024]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,S5021所述的道窗m的取值范圍為:5 < m < 15。
[0025]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,S5023所述的剔除百分比P的取值范圍為:10≤≤30。
[0026]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,S503所述誤差門檻值e的取值范圍為:5≤e≤15毫秒。
[0027]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,S2所述處理時間窗w的取值為:40毫秒< w ( 180毫秒。
[0028]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值的計算方法為:
[0029]計算所述處理時間窗內(nèi)的采樣點前一個特征函數(shù)時間窗η內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方與該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗η內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和之間的比值。
[0030]上述所述的初至波旅行時拾取方法,其優(yōu)選方案為,所述特征函數(shù)時間窗η的取值范圍為:40毫秒< η < 80毫秒。
[0031]本發(fā)明還提供一種使用本發(fā)明方法的初至波旅行時拾取裝置,所述初至波旅行時拾取裝置,包括預(yù)處理模塊,初始參考線定義模塊,特征函數(shù)計算模塊,初至波旅行時提取模塊,均衡處理模塊,其中:
[0032]預(yù)處理模塊,用于將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄;
[0033]初始參考線定義模塊,用于在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗;
[0034]特征函數(shù)計算模塊,用于計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值;
[0035]初至波旅行時提取模塊,用于根據(jù)所述計算得出的特征函數(shù)值,在所述初始參考線上各個地震道的所述處理時間窗內(nèi)提取初至波旅行時;
[0036]均衡處理模塊,用于將所述提取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理。
[0037]上述所述的初至波旅行時拾取裝置,其優(yōu)選方案為,所述均衡處理模塊,包括旅行時相減模塊、alpha-trim均值模塊、均值代替模塊、旅行時校正模塊,其中:
[0038]旅行時相減模塊,用于將所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄上地震道的初至波旅行時與其相對應(yīng)的初始參考線上的旅行時相減,獲得所述初始參考線上各個地震道的校正旅行時;
[0039]alpha-trim均值模塊,用于計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值;[0040]均值代替模塊,用于將所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值與校正旅行時相減,獲得校正時差數(shù)據(jù);并為所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)設(shè)置一個誤差門檻值e,將所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)中絕對值大于誤差門檻值e的數(shù)值用與其相對應(yīng)的地震道的alpha-trim均值代替;
[0041]旅行時校正模塊,用于將所述用alpha-trim均值代替校正時差數(shù)據(jù)的地震道,用其alpha-trim均值加上該地震道的初始參考線上的初至波旅行時。
[0042]上述所述的初至波旅行時拾取裝置,其優(yōu)選方案為,其特征在于,所述均衡處理模塊中的alpha-trim均值模塊,包括道窗設(shè)置模塊、分段模塊、平均值模塊,其中:
[0043]道窗設(shè)置模塊,用于為所述分區(qū)定義的初始參考線上各個地震道的校正旅行時選擇一個道窗m ;
[0044]分段模塊,用于將所述分區(qū)定義的初始參考線上的各個地震道所對應(yīng)的校正旅行時與前后各m個地震道的校正旅行時歸為一段,將每段中的校正旅行時按照數(shù)值大小的順序排列;
[0045]平均值模塊,用于剔除分段模塊5022中所述的每段按照數(shù)值大小順序排列的校正旅行時中前后各口%個值,取該段中剩余的校正旅行時的平均值作為該地震道的alpha-trim 均值。
[0046]上述所述的初至波旅行時拾取裝置,其優(yōu)選方案為,其特征在于,所述的特征函數(shù)計算模塊,包括特征函數(shù)時間窗模塊、振幅能量計算模塊、能量比值模塊,其中:
[0047]特征函數(shù)時間窗模塊,用于為當(dāng)前計算特征函數(shù)值的采樣點設(shè)置一個特征函數(shù)時間窗;
[0048]振幅能量計算模塊,用于計算當(dāng)前采樣點前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方E1,并計算該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和E2 ;
[0049]能量比值模塊,用于計算所述振幅能量計算模塊計算得出的El與E2之間的比值。
[0050]本發(fā)明提供的初至波旅行時拾取方法及裝置,計算采樣點的特征函數(shù)值時,采用了采樣點前后特征函數(shù)時間窗內(nèi)采樣點絕對值振幅之和的平方與采樣點絕對值振幅之和的比值,突出了初至波到達(dá)時采樣點振幅變化的突變性,初至波的起跳時間更加明顯,使初至波旅行時的拾取更加準(zhǔn)確。同時使用alpha-trim算法對拾取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理,解決因復(fù)雜地表造成的初至波空間跳躍現(xiàn)象,特別是能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜地表區(qū)域初至波旅行時的準(zhǔn)確拾取。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0051]圖1是本發(fā)明實施例1提供的初至波旅行時拾取方法的流程圖;
[0052]圖2是對復(fù)雜地表區(qū)域分區(qū)定義初始參考線的示意圖;
[0053]圖3是本發(fā)明方法實施例1中計算處理時間窗內(nèi)采樣點特征函數(shù)值方法的示意圖;
[0054]圖4是利用傳統(tǒng)能量對比法對某一復(fù)雜地表區(qū)域的地震數(shù)據(jù)拾取初至波旅行時后分析得出的初至波波場圖;
[0055]圖5是使用本發(fā)明方法對圖4中所使用的地震數(shù)據(jù)拾取初至波旅行時后分析得出的初至波波場圖;
[0056]圖6是將某一小山區(qū)采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄圖;
[0057]圖7是切除圖6中使用本發(fā)明方法拾取初至波旅行時所定義的切除線之前的背景噪聲后的地震數(shù)據(jù)記錄圖;
[0058]圖8本發(fā)明實施例2提供的初至波旅行時拾取裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
[0059]圖9是本發(fā)明實施例2提供的初至波旅行時拾取裝置中均衡處理模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
[0060]圖10是本發(fā)明實施例2提供的均衡處理模塊中alpha-trim均值模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖;
[0061]圖11為本發(fā)明實施例2提供的初至波旅行時拾取裝置中特征函數(shù)計算模塊的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0062]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖,對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0063]實施例1是本發(fā)明提供的一種適用于復(fù)雜地表區(qū)域的初至波旅行時拾取方法,圖1是本發(fā)明提供的初至波旅行時拾取方法的流程圖。如圖1所示,一種初至波旅行時拾取方法,其實施方式包括以下處理步驟:
[0064]S1:計算裝置將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄。
[0065]在野外采集地震數(shù)據(jù)時,可以在一個炮點激發(fā)一次或多次地震波,也可以在多個炮點處激發(fā)一次或多次地震波,然后由檢波器收集記錄數(shù)據(jù)。激發(fā)地震波的震源所在的點稱為炮點。通常,將采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。所述預(yù)處理一般包括:剔除廢炮廢道、消除工業(yè)單頻干擾等。在預(yù)處理時,將不符合處理要求的數(shù)據(jù)地震數(shù)據(jù)如廢炮(所有檢波點收到的某一炮激發(fā)的地震波信息全部為噪聲)、廢道(檢波點記錄地震數(shù)據(jù)全部為噪聲)剔除。剔除的方法通常是將其數(shù)據(jù)用零代替。
[0066]野外采集的地震數(shù)據(jù)經(jīng)常會受到工業(yè)單頻信號的干擾,例如在檢波器上空有高壓電線通過時,電線上傳播的電磁波頻率為50Hz,則采集獲得的數(shù)據(jù)可能含有50HZ左右的單頻干擾。因此,對所述獲得的共炮集地震數(shù)據(jù)記錄,可以采用技術(shù)手段消除工業(yè)單頻干擾,提高地震數(shù)據(jù)的信噪比。上述所述消除工業(yè)單頻干擾的技術(shù)手段可以是陷波技術(shù)。所述陷波技術(shù)是一種濾波技術(shù),是將地震數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行傅里葉變換,得到頻率域的地震數(shù)據(jù),其中每個頻率對應(yīng)一個該頻率的數(shù)據(jù)成分。然后將所要消除的干擾頻率用零代替,再經(jīng)過傅里葉反變換得到濾波后的地震數(shù)據(jù)。
[0067]采集地震數(shù)據(jù)后,將采集的地震數(shù)據(jù)按照不同的處理需要抽取出來排列成新的地震數(shù)據(jù)集合。例如共炮集地震數(shù)據(jù)記錄是將地震數(shù)據(jù)中來自同一炮點激發(fā)的不同地震道,按照地震道號從小到大或從大到小的順序排列形成的地震數(shù)據(jù)記錄。對每一個地震道賦予的一個編號稱為地震道號。激發(fā)一炮所記錄的地震數(shù)據(jù)為一個炮集地震數(shù)據(jù)記錄。本發(fā)明中使用的地震數(shù)據(jù)為共炮集地震數(shù)據(jù)記錄。
[0068]計算裝置將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄。
[0069]S2:計算裝置在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗W。
[0070]地震數(shù)據(jù)中參考線是指初至波旅行時與炮檢距的關(guān)系曲線。通常初至波旅行時隨著炮檢距的增加呈近似線性增加。初始參考線是根據(jù)地震數(shù)據(jù)中一個或幾個炮集地震數(shù)據(jù)記錄的若干個地震道的初至波旅行時與炮檢距對應(yīng)關(guān)系,定義的該炮集記錄參考線的趨勢線。定義所述的初始參考線的方法,可以是先在一個炮集地震數(shù)據(jù)記錄中選擇若干個信噪比或分辨率較高的參考地震道,計算其初至波旅行時,然后將若干參考地震道的初至波旅行時用直線、折線或者平滑的曲線連接起來。所述定義初始參考線時計算的初至波旅行時的方法,可以根據(jù)初至波旅行時隨著炮檢距的增加呈近似線性增加計算得出,也可以根據(jù)基于地震記錄瞬時特性的極值法、能量比值法等計算得出。通常情況下,定義初始參考線時選擇的參考地震道越多,初始參考線上定義的地震道的初至波旅行時越接近其真實的初至波旅行時,誤差也就越小。
[0071]在平原區(qū)域,所述初始參考線通常為一條直線或折線。在山地、礫石等復(fù)雜地表區(qū)域,由于測線上地形變化快,初至波波形不穩(wěn)定,初始參考線波動大,為了準(zhǔn)確拾取初至波旅行時,所以要根據(jù)不同的地形分區(qū)定義這條初始參考線。地震數(shù)據(jù)采集時為安置檢波器所布置的線稱為測線。例如,圖2是對復(fù)雜地表區(qū)域分區(qū)定義初始參考線的示意圖。如圖2所示,將該地表分成3個不同的地形區(qū)域分別定義初始參考線。在整體地表較平緩的區(qū)域,初至波波形變化不大,此時的分區(qū)定義初始參考線可以視為將地表僅分成一塊區(qū)域進(jìn)行定義初始參考線。
[0072]此時可以為復(fù)雜地表區(qū)域的初始參考線選定一個處理時間窗W,該處理時間窗w以各個地震道中初始參考線上的采樣點為中心點。在平原區(qū)域,地表平緩且近地表速度變化不大,選擇相對較小的處理時間窗,可以選擇40毫秒至80毫秒的處理時間窗;在山區(qū)等復(fù)雜地表區(qū)域,由于地形起伏大且近地表速度變化大,導(dǎo)致初至波旅行時變化大,則需要選擇相對較大的處理時間窗,可以選擇120毫秒至180毫秒的處理時間窗。
[0073]計算裝置在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗。
[0074]S3:計算裝置計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值。
[0075]—個共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中的地震道以其所述分區(qū)定義的初始參考線上的采樣點為中點,計算所述處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值。所述的計算處理時間窗內(nèi)采樣點的特征函數(shù)值的計算方法可以是:選擇一個特征函數(shù)時間窗,所述處理時間窗內(nèi)的采樣點前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方除以該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和,得到該采樣點的特征函數(shù)值。若地震道為空道,即地震道中數(shù)據(jù)為空值或全部為零,則認(rèn)為該道的特征函數(shù)值全部為零,可以不參與計算。所述的前一個特征函數(shù)時間窗是指該采樣點向時間增大方向上的特征函數(shù)時間窗,所述的后一個時間窗是指該采樣點向時間減小方向上的特征函數(shù)時間窗。在初至波起跳時間處,所述的后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)的地震數(shù)據(jù)為背景噪聲,所述的前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)的地震數(shù)據(jù)為有效信號,地震數(shù)據(jù)的振幅在此處發(fā)生突變,此時的特征函數(shù)值應(yīng)該最大。由上述找到地震道中所述處理時間窗內(nèi)特征函數(shù)值最大的采樣點所對應(yīng)的時間,即認(rèn)為找到了該地震道的初至波起跳時間。
[0076]所述的計算處理時間窗內(nèi)采樣點的特征函數(shù)值的計算方法也可以是:選擇一個特征函數(shù)時間窗,所述處理時間窗內(nèi)的采樣點后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方除以該采樣點前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和,得到該采樣點的特征函數(shù)值,此時的特征函數(shù)值應(yīng)該最小。本實施例1以所述處理時間窗內(nèi)的采樣點前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方除以該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和為例進(jìn)行說明。
[0077]所述選擇的特征函數(shù)時間窗為一個經(jīng)驗值。經(jīng)多次實驗分析總結(jié),所述選擇的特征函數(shù)時間窗也可以為經(jīng)驗值40毫秒至80毫秒。
[0078]所述的計算處理時間窗內(nèi)采樣點的特征函數(shù)值,其采樣點的特征函數(shù)Cf (t)如下:
[0079]
【權(quán)利要求】
1.一種初至波旅行時拾取方法,其特征在于,包括以下處理步驟: S1:計算裝置將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄; S2:計算裝置在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗w ; S3:計算裝置計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值; S4:計算裝置根據(jù)所述計算得出的特征函數(shù)值,在所述初始參考線上各個地震道的所述處理時間窗內(nèi)提取初至波旅行時; S5:計算裝置將所述提取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理。
2.如權(quán)利要求1所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,S5中的所述的均衡處理方法包括: 5501:將所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄上地震道的初至波旅行時與其相對應(yīng)的初始參考線上的旅行時相減,獲得所述初始參考線上各個地震道的校正旅行時; 5502:由所述校正旅行時計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值; 5503:將所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值與校正旅行時相減,獲得校正時差數(shù)據(jù);為所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)設(shè)置一個誤差門檻值e,將所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)中絕對值大于誤差門檻值e的數(shù)值用與其相對應(yīng)的地震道的alpha-trim均值代替; 5504:將所述用alpha-trim均值代替校正時差數(shù)據(jù)的地震道,用其alpha-trim均值加上該地震道的初始參考線上的初至波旅行時。
3.如權(quán)利要求2所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,所述的均衡處理方法S502中,計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值的計算方法包括以下處理步驟: S5021:為所述分區(qū)定義的初始參考線上各個地震道的校正旅行時選擇一個道窗m ; S5022:將所述分區(qū)定義的初始參考線上的各個地震道所對應(yīng)的校正旅行時與前后各m個地震道的校正旅行時歸為一段,將每段中的校正旅行時按照數(shù)值大小的順序排列; S5023:剔除S5022所述的每段按照數(shù)值大小順序排的校正旅行時中前后各?%個值,取該段中剩余的校正旅行時的平均值作為該地震道的alpha-trim均值。
4.如權(quán)利要求3所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,S5021所述的道窗m的取值范圍為:5≤m≤15。
5.如權(quán)利要求3所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,S5023所述的剔除百分比P的取值范圍為:10≤P≤30。
6.如權(quán)利要求2所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,S503所述誤差門檻值e的取值范圍為:5≤e≤15毫秒。
7.如權(quán)利要求1所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,S2所述處理時間窗w的取值為:40暈秒< w ^ 180暈秒。
8.如權(quán)利要求1所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值的計算方法為: 計算所述處理時間窗內(nèi)的采樣點前一個特征函數(shù)時間窗η內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方與該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗η內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和之間的比值。
9.如權(quán)利要求8所述的初至波旅行時拾取方法,其特征在于,所述特征函數(shù)時間窗η的取值范圍為:40毫秒< η < 80毫秒。
10.一種初至波旅行時拾取裝置,其特征在于,所述初至波旅行時拾取裝置,包括預(yù)處理模塊,初始參考線定義模塊,特征函數(shù)計算模塊,初至波旅行時提取模塊,均衡處理模塊,其中: 預(yù)處理模塊,用于將采集的地震數(shù)據(jù)處理成共炮集地震數(shù)據(jù)記錄; 初始參考線定義模塊,用于在所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中分區(qū)定義初始參考線,并為所述初始參考線選定一個處理時間窗; 特征函數(shù)計算模塊,用于計算所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄中地震道以所述初始參考線上采樣點為中點的處理時間窗內(nèi)所有采樣點的特征函數(shù)值; 初至波旅行時提取模塊,用于根據(jù)所述計算得出的特征函數(shù)值,在所述初始參考線上各個地震道的所述處理時間窗內(nèi)提取初至波旅行時; 均衡處理模塊,用于將所述提取的初至波旅行時進(jìn)行均衡處理。
11.如權(quán)利要求10所述的初至波旅行時拾取裝置,其特征在于,所述均衡處理模塊,包括旅行時相減模塊、alpha-trim均值模塊、均值代替模塊、旅行時校正模塊,其中: 旅行時相減模塊,用于將所述共炮集地震數(shù)據(jù)記錄上地震道的初至波旅行時與其相對應(yīng)的初始參考線上的旅行時 相減,獲得所述初始參考線上各個地震道的校正旅行時;alpha-trim均值模塊,用于計算所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值;均值代替模塊,用于將所述初始參考線上各個地震道的alpha-trim均值與校正旅行時相減,獲得校正時差數(shù)據(jù);并為所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)設(shè)置一個誤差門檻值e,將所述獲得的校正時差數(shù)據(jù)中絕對值大于誤差門檻值e的數(shù)值用與其相對應(yīng)的地震道的alpha-trim均值代替; 旅行時校正模塊,用于將所述用alpha-trim均值代替校正時差數(shù)據(jù)的地震道,用其alpha-trim均值加上該地震道的初始參考線上的初至波旅行時。
12.如權(quán)利要求11所述初至波旅行時拾取裝置,其特征在于,所述均衡處理模塊中的alpha-trim均值模塊,包括道窗設(shè)置模塊、分段模塊、平均值模塊,其中: 道窗設(shè)置模塊,用于為所述分區(qū)定義的初始參考線上各個地震道的校正旅行時選擇一個道窗m ; 分段模塊,用于將所述分區(qū)定義的初始參考線上的各個地震道所對應(yīng)的校正旅行時與前后各m個地震道的校正旅行時歸為一段,將每段中的校正旅行時按照數(shù)值大小的順序排列; 平均值模塊,用于剔除分段模塊5022中所述的每段按照數(shù)值大小順序排列的校正旅行時中前后各P%個值,取該段中剩余的校正旅行時的平均值作為該地震道的a I pha-tr im均值。
13.如權(quán)利要求10所述初至波旅行時拾取裝置,其特征在于,所述的特征函數(shù)計算模塊,包括特征函數(shù)時間窗模塊、振幅能量計算模塊、能量比值模塊,其中: 特征函數(shù)時間窗模塊,用于為當(dāng)前計算特征函數(shù)值的采樣點設(shè)置一個特征函數(shù)時間窗; 振幅能量計算模塊,用于計算當(dāng)前采樣點前一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和的平方E1,并計算該采樣點后一個特征函數(shù)時間窗內(nèi)所有采樣點的振幅絕對值之和E2 ; 能量比值模塊,用于計算所述振幅能`量計算模塊計算得出的El與E2之間的比值。
【文檔編號】G01V1/28GK103616722SQ201310626927
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月28日
【發(fā)明者】徐基祥 申請人:中國石油天然氣股份有限公司