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一种均方根速度的确定方法和装置.pdf

  • 上传人:zhu****69
  • 文档编号:6002700
  • 上传时间:2019-04-02
  • 格式:PDF
  • 页数:16
  • 大小:1.20MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201611241836.6

    申请日:

    2016.12.29

    公开号:

    CN106772605A

    公开日:

    2017.05.31

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情:

    实质审查的生效IPC(主分类):G01V 1/30申请日:20161229|||公开

    IPC分类号:

    G01V1/30

    主分类号:

    G01V1/30

    申请人:

    中国石油天然气股份有限公司

    发明人:

    杜斌山; 雍学善; 王建功; 刘应如; 张平; 李积永

    地址:

    100007 北京市东城区东直门北大街9号

    优先权:

    专利代理机构:

    北京三友知识产权代理有限公司 11127

    代理人:

    李辉

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    内容摘要

    本发明提供了一种均方根速度的确定方法和装置,其中,该方法包括:获取待测工区的地震资料;对其加密采样,将加密地震资料中各个采样点所确定的区域与加密地震资料中各个采样点的地震响应数据进行相关性分析,选取多个相关性分析结果中满足预设要求的分析结果所对应的时窗中心点,作为与速度待测样点对应的偏移样点;并确定速度待测样点的均方根速度。在本发明实施例中,首先对已有的地震资料进行加密采样,通过将加密采样后的速度待测样点与其周边地震资料进行相关分析,并根据分析结果确定加密后的样点均方根速度,通过对地震资料进行加密采样的方法增加待测样点,从而达到可以精细地反映地震速度的变化特征的目的。

    权利要求书

    1.一种均方根速度的确定方法,其特征在于,包括:
    获取待测工区的地震资料,所述地震资料包括:地震时间、与所述地震时间相对应的偏
    移距、与所述地震时间相对应的地震响应数据;
    按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加密采样后的加密地震
    资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度待测样点;
    将以所述速度待测样点为中心确定的预定区域,与所述加密地震资料中在预设范围内
    的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,选取多个相关性处理结果中满足预
    设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所述速度待测样点所对应的偏移样点;
    根据所述速度待测样点所对应的第一地震时间、与所述第一地震时间相对应的第一偏
    移距、所述偏移样点所对应的第二地震时间、与所述第二地震时间相对应的第二偏移距,计
    算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度。
    2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在计算确定所述速度待测样点在所述第一地
    震时间时的均方根速度之后,所述方法还包括:
    根据所述均方根速度建立所述待测工区的速度场模型;
    根据所述速度场模型对所述待测工区进行偏移成像。
    3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按照以下公式计算确定所述速度待测样点在
    所述第一地震时间时的均方根速度:
    <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <msub> <mi>&Delta;X</mi> <mi>m</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>X</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&Delta;X</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mo>/</mo> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>&Delta;t</mi> <mi>m</mi> </msub> <mo>(</mo> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>&Delta;t</mi> <mi>m</mi> </msub> </mrow> <mo>)</mo> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> </msqrt> </mrow>
    上式中,VR,n表示所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,Δtm表示所
    述第一地震时间与所述第二地震时间之间的时间间隔,ΔXm表示所述第一偏移距和所述第
    二偏移距之差,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,X0,n表示与所述第一地
    震时间相对应的第一偏移距。
    4.如权利要求1或3中任意一项所述的方法,其特征在于,在计算确定所述速度待测样
    点在所述第一地震时间时的均方根速度之后,所述方法还包括:
    根据所述待测样点所对应的第一地震时间、所述速度待测样点在所述第一地震时间时
    的均方根速度、与所述待测样点相邻的样点所对应的第三地震时间、与所述待测样点相邻
    的样点所确定的均方根速度、均方根速度的时间采样间隔,确定所述待测样点在所述第一
    地震时间的层速度。
    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,按照以下公式确定所述待测样点在所述第一
    地震时间的层速度:
    <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mi>n</mi> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>V</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mrow> <mn>0</mn> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> <msubsup> <mi>V</mi> <mrow> <mi>R</mi> <mo>,</mo> <mi>n</mi> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>2</mn> </msubsup> <mo>)</mo> <mo>*</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mrow> <mi>d</mi> <mi>t</mi> </mrow> </mfrac> </mrow> </msqrt> </mrow>
    上式中,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,VR,n表示所述速度待测样
    点在所述第一地震时间时的均方根速度,t0,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所对应的第
    三地震时间,VR,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度,dt表示所述均方
    根速度的时间采样间隔,Vn表示所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。
    6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,将以所述速度待测样点为中心确定的预定区
    域,与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性
    处理,选取多个相关性处理结果中满足预设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与
    所述速度待测样点所对应的偏移样点,包括:
    按照以下公式将以所述速度待测样点为中心确定的预定区域,与所述加密地震资料中
    在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理:
    <mrow> <msub> <mi>K</mi> <mi>p</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mi>p</mi> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <mo>&lsqb;</mo> <msub> <mi>S</mi> <mn>1</mn> </msub> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> <mo>&rsqb;</mo> <mo>)</mo> </mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <munderover> <mo>&Sigma;</mo> <mrow> <mi>n</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>N</mi> </munderover> <msup> <msub> <mi>S</mi> <mn>1</mn> </msub> <mn>2</mn> </msup> <mrow> <mo>(</mo> <mi>n</mi> <mo>)</mo> </mrow> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> </mfrac> </mrow>
    上式中,Kp表示以所述速度待测样点为中心确定的预定区域与第p个时窗中各个采样点
    的地震响应数据进行相关性处理的结果,S1(n)表示以所述速度待测样点为中心确定的预
    定区域中第n个采样点所对应的地震响应数据,Sp(n)表示所述第p个时窗中第n个采样点的
    地震响应数据,1≤n≤N;
    在得到所述多个相关性处理结果之后,选取其中的最大值所对应的时窗中心点作为与
    所述速度待测样点所对应的偏移样点。
    7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,在选取其中的最大值所对应的时窗中心点作
    为与所述速度待测样点所对应的偏移样点之后,所述方法还包括:
    剔除所述相关性处理结果中小于80%的偏移样点。
    8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在以所述速度待测样点为中心确定预定区域
    之后,所述方法还包括:
    分别对所述预定区域的第一边界数据和第二边界数据所构成的时窗中的地震响应数
    据中的截断效应进行镶边处理。
    9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,按照以下公式对所述预定区域的第一边界数
    据所构成的时窗中的地震响应数据的截断效应进行镶边处理:
    ψai=ciψi(ta)
    上式中,ci=1-cos2(π×(i/2×I));
    上式中,ψai表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后的地
    震响应数据,1≤i≤I,ψi(ta)表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时间为
    ta时的地震响应数据;
    按照以下公式对所述预定区域的第二边界数据所构成的时窗中的地震响应数据的截
    断效应进行镶边处理:
    ψbi=diψi(tb)
    上式中,di=cos2(π×(i/2×I));
    上式中,ψbi表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后的地
    震响应数据,1≤i≤I,ψi(tb)表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时间为
    tb时的地震响应数据。
    10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在获取待测工区的地震资料之前,所述方法
    还包括:
    获取所述待测工区的地层倾角、地层平均速度、地层自给自收双程旅行时间;
    根据所述地层平均速度、所述地层自给自收双程旅行时间,确定所述地层深度;
    根据所述地层深度和所述地层倾角,确定所述偏移距。
    11.一种均方根速度的确定装置,其特征在于,包括:
    地震资料获取模块,用于获取待测工区的地震资料,所述地震资料包括:地震时间、与
    所述地震时间相对应的偏移距、与所述地震时间相对应的地震响应数据;
    加密采样模块,用于按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加
    密采样后的加密地震资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度待测样点;
    相关性处理模块,用于将以所述速度待测样点为中心确定的预定区域,与所述加密地
    震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,选取多个相
    关性处理结果中满足预设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所述速度待测样点
    所对应的偏移样点;
    速度确定模块,用于根据所述速度待测样点所对应的第一地震时间、与所述第一地震
    时间相对应的第一偏移距、所述偏移样点所对应的第二地震时间、与所述第二地震时间相
    对应的第二偏移距,计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度。

    说明书

    一种均方根速度的确定方法和装置

    技术领域

    本发明涉及地质勘探技术领域,特别涉及一种均方根速度的确定方法和装置。

    背景技术

    速度建模的精度直接影响地震成像质量,地震波成像质量的好坏主要取决于速度
    深度地质模型建立的精度。因此,地震速度分析与建模是地震成像获取高保真度、高信噪比
    和高分辨率地震剖面的关键技术。

    地震波形、偏移距和波场速度等地质信息与地震速度预测有着一定的联系,它们
    之间可实现相互转换,叠前地震道集的速度分析是地震信息提取中很重要的一个部分。现
    有技术中进行地震道集速度谱分析可以是通过扫描地震速度谱,从扫描得到的不同地震速
    度谱能量团结果中拾取解释得到。然而,采用该方法得到的地震速度不能精细地反映地震
    速度的变化特征。

    发明内容

    本发明实施例提供了一种均方根速度的确定方法和装置,以解决现有技术中分析
    待测工区的速度谱时不能反映地震速度的精细变化特征的问题。

    本发明实施例提供了一种层速度的确定方法,可以包括:获取待测工区的地震资
    料,所述地震资料可以包括:地震时间、与所述地震时间相对应的偏移距、与所述地震时间
    相对应的地震响应数据;按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加
    密采样后的加密地震资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度待测样点;将
    以所述速度待测样点为中心确定的预定区域,与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗
    中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,选取多个相关性处理结果中满足预设要求
    的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所述速度待测样点所对应的偏移样点;根据所述
    速度待测样点所对应的第一地震时间、与所述第一地震时间相对应的第一偏移距、所述偏
    移样点所对应的第二地震时间、与所述第二地震时间相对应的第二偏移距,计算确定所述
    速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度。

    在一个实施例中,在计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根
    速度之后,所述方法还可以包括:根据所述均方根速度建立所述待测工区的速度场模型;根
    据所述速度场模型对所述待测工区进行偏移成像。

    在一个实施例中,可以按照以下公式计算确定所述速度待测样点在所述第一地震
    时间时的均方根速度:


    上式中,VR,n表示所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,Δtm表
    示所述第一地震时间与所述第二地震时间之间的时间间隔,ΔXm表示所述第一偏移距和所
    述第二偏移距之差,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,X0,n表示与所述第
    一地震时间相对应的第一偏移距。

    在一个实施例中,在计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根
    速度之后,所述方法还可以包括:根据所述待测样点所对应的第一地震时间、所述速度待测
    样点在所述第一地震时间时的均方根速度、与所述待测样点相邻的样点所对应的第三地震
    时间、与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度、均方根速度的时间采样间隔,确定
    所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。

    在一个实施例中,可以按照以下公式确定所述待测样点在所述第一地震时间的层
    速度:


    上式中,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,VR,n表示所述速度待
    测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,t0,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所对应
    的第三地震时间,VR,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度,dt表示所述
    均方根速度的时间采样间隔,Vn表示所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。

    在一个实施例中,将以所述速度待测样点为中心确定的预定区域,与所述加密地
    震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,选取多个相
    关性处理结果中满足预设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所述速度待测样点
    所对应的偏移样点,可以包括:按照以下公式将以所述速度待测样点为中心确定的预定区
    域,与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性
    处理:


    上式中,Kp表示以所述速度待测样点为中心确定的预定区域与第p个时窗中各个
    采样点的地震响应数据进行相关性处理的结果,S1(n)表示以所述速度待测样点为中心确
    定的预定区域中第n个采样点所对应的地震响应数据,Sp(n)表示所述第p个时窗中第n个采
    样点的地震响应数据,1≤n≤N;

    在得到所述多个相关性处理结果之后,选取其中的最大值所对应的时窗中心点作
    为与所述速度待测样点所对应的偏移样点。

    在一个实施例中,在选取其中的最大值所对应的时窗中心点作为与所述速度待测
    样点所对应的偏移样点之后,所述方法还可以包括:剔除所述相关性处理结果中小于80%
    的偏移样点。

    在一个实施例中,在以所述速度待测样点为中心确定预定区域之后,所述方法还
    可以包括:分别对所述预定区域的第一边界数据和第二边界数据所构成的时窗中的地震响
    应数据中的截断效应进行镶边处理。

    在一个实施例中,按照以下公式对所述预定区域的第一边界数据所构成的时窗中
    的地震响应数据的截断效应进行镶边处理:

    ψai=ciψi(ta)

    上式中,ci=1-cos2(π×(i/2×I));

    上式中,ψai表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(ta)表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为ta时的地震响应数据;

    按照以下公式对所述预定区域的第二边界数据所构成的时窗中的地震响应数据
    的截断效应进行镶边处理:

    ψbi=diψi(tb)

    上式中,di=cos2(π×(i/2×I));

    上式中,ψbi表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(tb)表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为tb时的地震响应数据。

    在一个实施例中,在获取待测工区的地震资料之前,所述方法还可以包括:获取所
    述待测工区的地层倾角、地层平均速度、地层自给自收双程旅行时间;根据所述地层平均速
    度、所述地层自给自收双程旅行时间,确定所述地层深度;根据所述地层深度和所述地层倾
    角,确定所述偏移距。

    本发明实施例还提供了一种均方根速度的确定装置,可以包括:地震资料获取模
    块,用于获取待测工区的地震资料,所述地震资料包括:地震时间、与所述地震时间相对应
    的偏移距、与所述地震时间相对应的地震响应数据;加密采样模块,用于按照预设的时间采
    样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加密采样后的加密地震资料,分别将所述加密
    地震资料中各个采样点作为速度待测样点;相关性处理模块,用于将以所述速度待测样点
    为中心确定的预定区域,与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震
    响应数据进行相关性处理,选取多个相关性处理结果中满足预设要求的处理结果所对应的
    时窗中心点,作为与所述速度待测样点所对应的偏移样点;速度确定模块,用于根据所述速
    度待测样点所对应的第一地震时间、与所述第一地震时间相对应的第一偏移距、所述偏移
    样点所对应的第二地震时间、与所述第二地震时间相对应的第二偏移距,计算确定所述速
    度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度。

    在本发明实施例中,按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,根
    据加密采样后的地震资料中各个采样点所对应的速度待测样点所确定的时窗、与加密地震
    资料中预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,根据处理结果确
    定与所述速度待测样点所对应的偏移样点;根据所述速度待测样点和所述偏移样点计算确
    定所述速度待测样点的均方根速度。首先对已有的地震资料进行加密采样,并将加密采样
    后的速度待测样点与其周边相同地质特征的不同道之间进行相关处理,识别不同速度待测
    样点所对应的时间和空间位置的差异性,根据上述差异确定所述加密后的样点均方根速
    度,通过对所述地震资料进行加密采样的方法增加待测样点,从而达到可以精细地反映地
    震速度的变化特征的目的。

    附图说明

    为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现
    有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本
    申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提
    下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1是本申请提供的一种均方根速度的确定方法的流程图;

    图2是本申请提供的一种均方根速度的确定装置的结构框图。

    具体实施方式

    为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实
    施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施
    例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技
    术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的
    范围。

    考虑到现有技术中确定均方根速度时不能精细地反映地震速度的变化特征的问
    题,发明人提出了通过增加地震资料的解释样点数,即:对待测工区的地震资料进行加密采
    样,并在加密采样后选取其中与加密后的样点相关性较高的采样点来确定所述加密后的样
    点均方根速度。具体的,在本申请中,提出了一种均方根速度的确定方法,如图1所示,可以
    包括以下步骤:

    S101:获取待测工区的地震资料,所述地震资料包括:地震时间、与所述地震时间
    相对应的偏移距、与所述地震时间相对应的地震响应数据。

    在本申请的一个实施例中,可以通过仪器测量直接获取所述待测工区的地震资
    料,从而确定所述待测工区中的地震时间、与所述地震时间相对应的偏移距、与所述地震时
    间相对应的地震响应数据,并且可以获取具有一定精度的地震速度资料信息。

    在本申请的另一个实施例中,可以在获取所述待测工区的地层倾角、地层平均速
    度、地层自给自收双程旅行时间的基础上;分别根据所述地层平均速度、所述地层自给自收
    双程旅行时间,确定所述地层深度;根据所述地层深度和所述地层倾角,确定所述偏移距。
    即,可以分别按照以下公式计算确定所述地层深度和所述偏移距:

    H=Vav*t0/2

    X=H*tanθ=Vav*t0*tanθ/2

    上式中,H表示所述地层深度,Vav表示所述地层平均速度,t0表示所述地层自给自
    收双程旅行时间,X表示所述偏移距,θ表示所述地层倾角。

    将所述偏移距定位到具体的位置,形成所述偏移距和所述地层倾角之间的关系数
    组。可以假设△X为道间距,则可以根据所述偏移距以及所述道间距计算所述偏移距所对应
    的位置处的偏移道数M=X/△X,从而可以得到偏移道数与角度之间的关系。因而,根据上述
    计算公式可知:在本申请中,也可以从角度域以及偏移道数的角度确定所述均方根速度。

    S102:按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加密采样后
    的加密地震资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度待测样点。

    在现有技术中进行地震道集速度谱分析可以是通过扫描地震速度谱,从扫描得到
    的不同地震速度谱能量团结果中拾取解释得到。然而,采用该方法得到的地震速度不能精
    细地反映地震速度的变化特征。

    在本申请中,通过对所述地震资料进行加密采样的方法增加待测样点,从而达到
    可以精细地反映地震速度的变化特征的目的。由于地震资料受时间采样间隔的影响,速度
    预测也需要精细的时间加密采样地震数据,在本申请中可以将采样间隔为2ms原始地震资
    料进行加密采样到0.125ms或者0.25ms,这样可以更为精细地求取连续速度数据。也可以将
    原始地震资料进行其他采样间隔进行加密采样,例如加密采样至1ms、0.5ms等,本申请对此
    不作限定。

    当然地,也可以根据其他方法来实现对所述地震资料进行加密采样,例如:可以通
    过三次样条法间接求取加密采样插值后的数据。也可以根据采样定理、“321”权重法求取加
    密采样插值后的数据。本申请对于选用何种方法进行加密采样不作限定。

    按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,得到加密采样后的加密
    地震资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度待测样点,将以所述速度待测
    样点为中心点所确定的预定区域作为所述速度待测样点所对应的时窗。在本申请的一个实
    施例中,所述时窗中的地震时间大于等于一个采样周期,即大于等于一个波长。

    在将以所述速度待测样点为中心点所确定的预设区域作为所述速度待测样点所
    对应的时窗之后,因为在一般情况下,所得到的时窗区域的边界数据和0之间不连续,该现
    象可以称为波场的截断效应,因而可以分别对所述预定区域的第一边界数据和第二边界数
    据所构成的时窗中的地震响应数据中的截断效应进行镶边处理,从而使得对应的边界数据
    可以缓慢变化至0。

    在本申请的一个实施例中,可以通过短时傅立叶变换对上述边界数据所构成的时
    窗中的地震响应数据中的截断效应进行镶边处理。

    在本申请的另一个实施例中,可以通过在数据上、下边界加入镶边余弦平方的窗
    函数,以便消除边界波形对加密采样后的地震响应数据的影响。

    具体的,可以按照以下公式对所述预定区域的第一边界数据所构成的时窗中的地
    震响应数据的截断效应进行镶边处理:

    ψai=ciψi(ta)

    上式中,ci=1-cos2(π×(i/2×I));

    上式中,ψai表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(ta)表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为ta时的地震响应数据;

    按照以下公式对所述预定区域的第二边界数据所构成的时窗中的地震响应数据
    的截断效应进行镶边处理:

    ψbi=diψi(tb)

    上式中,di=cos2(π×(i/j));

    上式中,ψbi表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(tb)表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为tb时的地震响应数据。

    在之后的数据操作中地震响应数据的边界数据中均存在截断效应,因而均可以进
    行镶边处理,从而可以提高均方根速度的预测精度。

    S103:将以所述速度待测样点为中心所确定的预定区域,与所述加密地震资料中
    在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理,选取多个相关性处理
    结果中满足预设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所述速度待测样点所对应的
    偏移样点。

    将加密采样后的加密地震资料中所述速度待测样点所对应的时窗,与其附近预设
    范围内的相同时窗中的地震响应数据进行相关性处理。具体的,所述预设范围在本申请的
    一个实施例中指的是100ms至200ms,不大于20道地震道的距离。

    对加密采样后的所述加密地震资料逐个地震数据采样点求取其与周边不同地震
    道的的相关性处理结果K,对比各个相关性处理结果处理周边每道在滑动时间范围里的最
    大相关系数Kmax,并将所述最大相关系数所对应的时窗中心点作为该次相关性处理中的所
    述偏移样点,从而可以从所述已知的地震资料中获取所述偏移样点的滑动时间Δtm和移动
    道数所对应的偏移距ΔXm。通过上述相关性处理,可以获取所述地震资料中和所述速度待
    测样点所确定的时窗的关联程度最大的时窗,根据两个具有最大相关程度的数据确定均方
    根速度以及层速度,可以提高所述均方根速度以及所述层速度的确定精度。

    然而,值得注意的是,当所述速度待测样点所对应的时窗中存在不存在数值的采
    样点时,可以用0作为此时所对应的地震响应数据,再根据上述方法进行相关性处理,并根
    据处理结果选取相应的采样点作为所述偏移样点。

    具体的,可以按照以下公式按照以下公式将以所述速度待测样点为中心确定的预
    定区域,与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相
    关性处理:


    上式中,Kp表示以所述速度待测样点为中心确定的预定区域与第p个时窗中各个
    采样点的地震响应数据进行相关性处理的结果,S1(n)表示以所述速度待测样点为中心确
    定的预定区域中第n个采样点所对应的地震响应数据,Sp(n)表示所述第p个时窗中第n个采
    样点的地震响应数据,1≤n≤N。

    在本申请的一个实施例中,将采样间隔为2ms原始地震资料进行加密采样到
    0.25ms,此时所述原始地震资料对应的采样周期为200ms,此时,可以确定一个以300ms处的
    采样点为中心点,以300ms左右各100ms所确定的200ms的时窗作为待预测时窗,以0.25ms的
    采样间隔逐个采样点滑动该待预测时窗,每滑动一次进行一次相关性处理,至所述待预测
    时窗的中心点所对应的时间为500ms时,完成所述相关性处理,此时可以得到800个相关性
    处理数据,选取所述相关性处理数据中的最大值所对应的时窗中心点作为该次相关性处理
    中的所述偏移样点,从而可以从已知的地震资料中获取所述偏移样点所对应的滑动时间Δ
    tm和偏移距ΔXm。

    值得注意的是,在得到所述多个相关性处理结果之后,可以剔除所述相关性处理
    结果中小于80%的偏移样点。当得到的相关性处理结果中的最大值也小于80%,则可以通
    过改变所述时窗的大小或者改变所述预设范围来重新进行相关性处理。

    S104:根据所述速度待测样点所对应的第一地震时间、与所述第一地震时间相对
    应的第一偏移距、所述偏移样点所对应的第二地震时间、与所述第二地震时间相对应的第
    二偏移距,计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度。

    值得注意的是,在本申请中,所述第一地震时间、所述第一偏移距、所述第二地震
    时间、所述第二偏移距中的第一、第二只是为了说明两个参数对应的值不同,并不具有具体
    的物理含义。例如,第一地震时间、第二地震时间均指的是地震时间,只是第一地震时间和
    第二地震时间是两个不同的地震时间。相应的,下面提及的第三地震时间也只是指的是和
    所述第一地震时间以及所述第二地震时间不同的地震时间而已。

    具体的,可以按照以下公式计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的
    均方根速度:


    上式中,VR,n表示所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,Δtm表
    示所述第一地震时间与所述第二地震时间之间的时间间隔,ΔXm表示所述第一偏移距和所
    述第二偏移距之差,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,X0,n表示与所述第
    一地震时间相对应的第一偏移距。

    进一步地,在通过上述方法确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方
    根速度之后,可以剔除所得到的均方根速度中大于常规最大均方根速度、小于常规最小均
    方根速度的采样点。

    在计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度之后,可以根
    据所述待测样点所对应的第一地震时间、所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方
    根速度、与所述待测样点相邻的样点所对应的第三地震时间、与所述待测样点相邻的样点
    所确定的均方根速度、均方根速度的时间采样间隔,确定所述待测样点在所述第一地震时
    间的层速度。

    具体的,可以按照以下公式确定所述待测样点在所述第一地震时间的层速度:


    上式中,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,VR,n表示所述速度待
    测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,t0,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所对应
    的第三地震时间,VR,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度,dt表示所述
    均方根速度的时间采样间隔,Vn表示所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。

    进一步地,在通过上述方法确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的层速
    度之后,可以剔除所得到的均方根速度中大于常规最大层速度、小于常规最小层速度的采
    样点。

    通过上述加密采样的方法对已知的地震资料提取得到一个较为精细的低频速度
    场模型,可以为地震波场时深转换、低频模型建立、储层地震反演预测提供一个精细的速度
    模型,再根据所述精细的速度模型对所述待测工区进行偏移成像。

    基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种均方根速度的确定装置,如下
    面的实施例所述。由于均方根速度的确定装置解决问题的原理与均方根速度的确定方法相
    似,因此均方根速度的确定装置的实施可以参见均方根速度的确定方法的实施,重复之处
    不再赘述。以下所使用的,术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组
    合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合
    的实现也是可能并被构想的。图2是本发明实施例的均方根速度的确定装置的一种结构框
    图,如图2所示,可以包括:地震资料获取模块201、加密采样模块202、相关性处理模块203、
    速度确定模块204,下面对该结构进行说明。

    地震资料获取模块201,可以用于获取待测工区的地震资料,所述地震资料包括:
    地震时间、与所述地震时间相对应的偏移距、与所述地震时间相对应的地震响应数据;

    加密采样模块202,可以用于按照预设的时间采样间隔对所述地震资料进行加密
    采样,得到加密采样后的加密地震资料,分别将所述加密地震资料中各个采样点作为速度
    待测样点;

    相关性处理模块203,可以用于将以所述速度待测样点为中心所确定的预定区域,
    与所述加密地震资料中在预设范围内的时窗中各个采样点的地震响应数据进行相关性处
    理,选取多个相关性处理结果中满足预设要求的处理结果所对应的时窗中心点,作为与所
    述速度待测样点所对应的偏移样点;

    速度确定模块204,可以用于根据所述速度待测样点所对应的第一地震时间、与所
    述第一地震时间相对应的第一偏移距、所述偏移样点所对应的第二地震时间、与所述第二
    地震时间相对应的第二偏移距,计算确定所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方
    根速度。

    在一个实施例中,所述速度确定模块在计算确定所述速度待测样点在所述第一地
    震时间时的均方根速度之后,还可以包括:速度场模型建立单元,可以用于根据所述均方根
    速度建立所述待测工区的速度场模型;成像单元,可以用于根据所述速度场模型对所述待
    测工区进行偏移成像。

    在一个实施例中,所述速度确定模块具体用于按照以下公式计算确定所述速度待
    测样点在所述第一地震时间时的均方根速度:


    上式中,VR,n表示所述速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,Δtm表
    示所述第一地震时间与所述第二地震时间之间的时间间隔,ΔXm表示所述第一偏移距和所
    述第二偏移距之差,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,X0,n表示与所述第
    一地震时间相对应的第一偏移距。

    在一个实施例中,所述速度确定模块在计算确定所述速度待测样点在所述第一地
    震时间时的均方根速度之后,还可以包括:根据所述待测样点所对应的第一地震时间、所述
    速度待测样点在所述第一地震时间时的均方根速度、与所述待测样点相邻的样点所对应的
    第三地震时间、与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度、均方根速度的时间采样
    间隔,确定所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。

    在一个实施例中,所述速度确定模块具体可以用于按照以下公式确定所述待测样
    点在所述第一地震时间的层速度:


    上式中,t0,n表示所述速度待测样点所对应的第一地震时间,VR,n表示所述速度待
    测样点在所述第一地震时间时的均方根速度,t0,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所对应
    的第三地震时间,VR,n-1表示与所述待测样点相邻的样点所确定的均方根速度,dt表示所述
    均方根速度的时间采样间隔,Vn表示所述待测样点在所述第一地震时间的层速度。

    在一个实施例中,所述相关性处理模块可以包括:处理计算单元具体可以用于按
    照以下公式将所述速度待测样点所对应的时窗,与在预设范围内和所述时窗相等的加密地
    震资料中各个采样点的地震响应数据进行相关性处理:


    上式中,Kp表示以所述速度待测样点为中心确定的预定区域与第p个时窗中各个
    采样点的地震响应数据进行相关性处理的结果,S1(n)表示以所述速度待测样点为中心确
    定的预定区域中第n个采样点所对应的地震响应数据,Sp(n)表示所述第p个时窗中第n个采
    样点的地震响应数据,1≤n≤N;

    偏移样点确定单元,可以用于在得到所述多个相关性处理结果之后,选取其中的
    最大值所对应的时窗中心点作为与所述速度待测样点所对应的偏移样点。

    在一个实施例中,所述偏移样点确定单元在得到所述多个相关性处理结果之后,
    还可以包括:剔除所述相关性处理结果中小于80%的偏移样点。

    在一个实施例中,所述相关性处理模块在将以所述速度待测样点为中心所确定预
    定区域之后,还可以包括:分别对所述预定区域的第一边界数据和第二边界数据所构成的
    时窗中的地震响应数据中的截断效应进行镶边处理。

    在一个实施例中,所述相关性处理模块具体可以用于按照以下公式对所述预定区
    域的第一边界数据所构成的时窗中的地震响应数据的截断效应进行镶边处理:

    ψai=ciψi(ta)

    上式中,ci=1-cos2(π×(i/2×I));

    上式中,ψai表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(ta)表示所述第一边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为ta时的地震响应数据;

    按照以下公式对所述预定区域的第二边界数据所构成的时窗中的地震响应数据
    的截断效应进行镶边处理:

    ψbi=diψi(tb)

    上式中,di=cos2(π×(i/2×I));

    上式中,ψbi表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点进行镶边处理后
    的地震响应数据,1≤i≤I,ψi(tb)表示所述第二边界数据所构成的时窗中第i个采样点在时
    间为tb时的地震响应数据。

    在一个实施例中,所述地震资料获取模块在获取待测工区的地震资料之前,还可
    以包括:旅行时间获取单元,可以用于获取所述待测工区的地层倾角、地层平均速度、地层
    自给自收双程旅行时间;地层深度确定单元,可以用于根据所述地层平均速度、所述地层自
    给自收双程旅行时间,确定所述地层深度;偏移距确定单元,可以用于根据所述地层深度和
    所述地层倾角,确定所述偏移距。

    从以上的描述中,可以看出,本发明实施例实现了如下技术效果:,按照预设的时
    间采样间隔对所述地震资料进行加密采样,根据加密采样后的地震资料中各个采样点所对
    应的速度待测样点所确定的时窗、与加密地震资料中预设范围内的时窗中各个采样点的地
    震响应数据进行相关性处理,根据处理结果确定与所述速度待测样点所对应的偏移样点;
    根据所述速度待测样点和所述偏移样点计算确定所述速度待测样点的均方根速度。首先对
    已有的地震资料进行加密采样,并将加密采样后的速度待测样点与其周边相同地质特征的
    不同道之间进行相关处理,识别不同速度待测样点所对应的时间和空间位置的差异性,根
    据上述差异确定所述加密后的样点均方根速度,通过对所述地震资料进行加密采样的方法
    增加待测样点,从而达到可以精细地反映地震速度的变化特征的目的。

    尽管本申请内容中提到相关性处理、计算确定均方根速度、计算确定层速度、去噪
    处理等描述,但是,本申请并不局限于本申请实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用
    自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相
    同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的交互界面、交互方
    式、数据获取/存储/判断等获取的实施例,仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。

    需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别
    类似的对象,两者之间并不存在先后顺序,也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在
    本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

    虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤,但基于常规或者无创
    造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤
    执行顺序中的一种方式,不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时,可以
    按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理
    的环境,甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
    非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要
    素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备
    所固有的要素。在没有更多限制的情况下,并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或
    者设备中还存在另外的相同或等同要素。

    上述实施例阐明的单元、装置或模块等,具体可以由计算机芯片或实体实现,或者
    由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种模块分
    别描述。当然,在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实
    现,也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装
    置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时
    可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一
    些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连
    接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形
    式。

    本领域技术人员也知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外,完
    全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程
    逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种
    硬件部件,而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或
    者甚至,可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件
    部件内的结构。

    本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序
    模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组
    件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,
    由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可
    以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

    通过以上的实施方式的描述可知,本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可
    借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本申请的技术方案本质
    上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品
    可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备
    (可以是个人计算机,移动终端,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施
    例的某些部分所述的方法。

    本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述,各个实施例之间相同或相似的部
    分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众
    多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或
    便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设
    备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

    虽然通过实施例描绘了本申请,本领域普通技术人员知道,本申请有许多变形和
    变化而不脱离本申请的精神,希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的
    精神。

    关 键  词:
    一种 方根 速度 确定 方法 装置
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