[发明专利]一种提高地震成像分辨率的方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探中反射地震资料处理技术领域，涉及地震资料处理过程中的偏移成像技术范畴，是一种能提高地震成像分辨率的地震资料高分辨处理方法。

背景技术

在油气勘探中，对小断层、小断裂的识别，是认识油气疏导体系，进而识别有利储层的重要环节。因此，在地震勘探中反射地震资料处理过程中，提高地震成像的分辨率一直是一个重要的努力目标。

实际地球介质存在粘性吸收，地球介质的小尺度非均匀也会产生类似于粘性吸收的幅值衰减效应。这些客观存在导致地震波在传播过程中发生幅值的吸收衰减和随频率的传播速度变化；幅值的衰减对地震波的不同频率成份是不同的，频率越高，衰减就越强，这导致接收到的反射地震资料的有效频带随反射深度逐渐变窄；而不同频率成份以不同的速度传播，也导致了地震子波的频散，这一频散现象也是反射构造越深，频散越严重。由于常规偏移方法没有补偿粘性吸收导致的幅值衰减，也没有校正频散，因而偏移成像结果的分辨率较低，其特点是，构造越深，分辨率就越低。

为提高地震成像的分辨率，已发展了许多方法，可分为针对叠前资料和偏移叠加数据体的两类技术。针对叠前资料的方法从理论上讲更合理，但由于叠前资料信噪比较低，而三维叠前资料数据量巨大，大规模实际应用还存在一些困难。由于偏移叠加数据体的信噪比高，数据量较叠前资料减少了许多，针对这类数据的提高成像分辨率研究较活跃；已发展了谱白化反褶积，非稳态反褶积，反Q滤波和基于统计假设或测井资料的各类拓宽频带技术。谱白化以及各类拓频技术是通过引入地震资料以外的信息提升地震成像的分辨率，尽管可获得更高的视分辨率，但其可靠性尚待提高。

非稳态反褶积和反Q滤波是针对粘性吸收导致的分辨率降低而发展的提高分辨率方法，有较坚实的物理基础。但非稳态反褶积在估计空变的非稳态子波上存在较多困难，这一方法一般不能同时实现频散校正；由于很难获得非均匀的Q值，现行的反Q滤波方法更多地采用均匀Q值和层状Q值假定，这不能反应实际地球介质的非均匀Q值情况，也限制了反Q滤波的粘性补偿成效；稳定性和噪音放大是这两类方法实际应用遇到的另一类问题。

发明内容

本发明的目的是：提供一种提高地震成像分辨率的方法，它通过对偏移叠加数据体进行频率相关的幅值恢复和频散校正，整体提升成像的分辨率，并使得中、深层构造的成像分辨率达到与浅层接近的程度；这一方法基于粘弹性理论，通过使用非均匀Q进行粘性吸收补偿，来实现幅值恢复和频散校正，但不需要事先提供非均匀Q值场。

本发明采用的技术方案是：提高地震成像分辨率的方法，具体步骤包括：

（1）用多条拖缆或测线采集人工震源激发的反射地震信号，将地震信号记录到磁带上；

（2）从磁带上读取地震信号到计算机，对叠前地震资料做常规的噪音衰减和叠前时间偏移处理，得到三维偏移叠加数据体；

（3）在偏移叠加数据体的剖面图像上，在不同水平位置，考虑同相轴的清晰程度和连续性，确定一个最浅的清晰和连续的同相轴；剖面图像的水平坐标为平行于测线和垂直于测线的两个距离，深度坐标为旅行时，二维显示时取垂直于测线距离为常量得到平行测线方向切片的剖面图，取平行于测线距离为常量得到垂直测线方向切片的剖面图；根据给定的平行和垂直间距，在剖面图像的水平坐标面上确定一组水平样点，水平样点的水平坐标应在选定同相轴的高信噪比部位，且两个相邻样点的距离应在0.5到1.5倍的给定间距之间；在每个水平样点，从最浅的选定同相轴开始，通过选取清晰和连续的同相轴，确定一组旅行时由浅到深变化的采样点，定义最浅的采样点为浅部参考点，其它采样点为Q值拾取点；

（4）确定等效Q值的取值范围，按1/Q等间距选取系列Q值；定义三维偏移叠加数据体中相同水平坐标下的一组随旅行时变化的数据为一个成像道，用每个Q值，对每个选定的水平样点的成像道应用频散校正反Q滤波，在每个水平样点处得到一组随旅行时和Q值变化的二维道集；

（5）利用步骤4得到的二维道集和基于测井资料的合成地震记录，使用谱比的频率导数指标，得到全部浅部参考点处的等效Q值；

（6）用步骤4得到的二维道集和步骤5得到的浅部参考点的等效Q值，确定全部Q值拾取点处的等效Q值；

（7）根据步骤5和步骤6得到的所有浅部参考点和Q值拾取点处的等效Q值，用基于1/Q的光滑插值，得到三维偏移叠加数据体所包含的全部采样点上的等效Q值；

（8）用步骤7得到的非均匀等效Q值场，对三维偏移叠加数据体的每个成像道应用稳定的非均匀反Q滤波，得到更新的三维成像数据体；