[发明专利]多波时间域匹配方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种多波时间域匹配方法及装置，其中，该方法包括：在偏移剖面数据的每一个维向上确定预设数值个种子点；针对纵波的偏移剖面数据，获得纵向种子点处纵波和横波的平滑误差累积结果，所有纵向种子点的平滑误差累积结果形成第一平滑地震数据；将第一平滑地震数据转置90度，获得横向种子点处纵波和横波的平滑误差累计结果，所有横向种子点的平滑误差累计结果形成第二平滑地震数据；将第二平滑地震数据转置90度，针对除了纵向和横向之外的其他维向的每个种子点，获得每个种子点处纵波和横波的平滑误差累积结果；对转置得到的地震数据回追，得到纵波时间域的纵波和横波的时差场；根据时差场计算纵波时间域的纵波和横波的速度比场。

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，特别涉及一种多波时间域匹配方法及装置。

背景技术

由于多波地震数据中含有更为丰富的地下信息，在反演储层物性和含油气预测等方面显示出了良好的应用前景，多波地震勘探技术于上世纪90年代以来得到广泛应用。相对于单一的纵波勘探无法准确识别的储层信息，多波的地震资料可以保存和挖掘纵波和转换波反射信息，在构造成像、岩性估计、各向异性分析、流体检测和储存描述与监测等方面有着广泛的应用。其中，多波地震资料中的纵横波匹配方法研究，是目前困扰多波地震资料处理以及后续反演的一个关键问题。因为纵波和横波传播速度的差异，转换波传播时间要比其对应的纵波传播时间要长。而若想充分利用多波地震资料就必须将两种波进行匹配。因此，良好的纵横波高精度匹配方法，是充分利用多波进行联合反演、解释的重要基础和保证，具有非常重要的意义。

在现有的常规的纵横波时间匹配方法中，由于地下不均匀介质会对入射的纵波产生不同的响应，产生反射纵波和反射横波。所以早期的纵、横波匹配依赖于纵横波剖面中相似的成像特点，通过处理或者解释人员在纵横波地震剖面中标定出同一地层的反射轴，并压缩转换波剖面至对应的纵波时间域。这种方法适用于反射特征比较明显的地区。而层位的标定过程可以通过两种途径完成：第一种是通过处理和解释人员的观察找出相似的反射轴；第二种方法是根据测井资料制作纵横波合成地震记录对纵横波地震剖面进行标定。但是这种匹配方法依赖于人工的地质经验，匹配结果因人而异，具有较大的随意性和误差。

假设纵横波具有相似反射系数和相同的子波频率和波长，Gaiser扫描如下公式(1)所示的纵横波相似系数对多波资料进行时间匹配，可以得到平均纵横波速度比，并进而得到层间速度比，

其中PP(t₁)和PS(t₂)是纵波和横波数据。Fomel和Backus采用最小二乘法进行PP波和PS波时间域自动同相轴匹配，减少了人工拾取层位的干扰。这种方法需要一个较好的初始模型，避免收敛结果陷入局部极小。基于纵横波的最大相似性目标函数，J.X.Yuan等利用模拟退火算法对纵横波进行匹配。这种方法可以避免局部极小的问题，并且对初始模型误差有一个较好的适应性。但是基于纵横波归一化互相关的这种方法对于平均纵横波速度比有一定的要求。Gaiser指出，这种基于相关法的最优化方法要求其平均速度比有一个较为平滑的变化趋势，对纵横波速度比较大的变化适应性较差。所以，这种基于互相关的最优化方法仍具有一系列的问题，一般都需要一个先验信息，并对数据资料的速度比变化率、信噪比等有较高的要求。

发明内容