[发明专利]二参数转换波速度分析及动校正方法

说明书

技术领域

本发明属于勘探石油领域中对地震资料处理解释方法，涉及转换波地震信号室内处理部分，具体地说是一种二参数转换波速度分析及动校正方法。

背景技术

地下地层多为成层状分布，它们是由不同地质时期的沉积物经过沉积、埋藏、压实、成岩等，以及后期的构造形变、风化、侵蚀等漫长的地质作用而形成的。与此同时，死去的动、植物尸体夹裹在泥土、沙粒中随之一起被埋藏在地下，在一定的地下温热条件下，埋藏在地下的有机质经过一系列生化、催化等降解作用，就变成了天然气和石油。这些生成的石油和天然气在经过运移，到达有空隙、裂缝、溶洞等储集空间的砂岩等地层以后，在封盖条件具备的情况下，就保存了起来。这样，就形成了等待开发的油气藏和油田。地震勘探就是一种寻找和发现埋藏于地下石油的地球物理勘探方法。

地震勘探的简单工作原理是：利用人工地震方法——如爆炸，在地面产生振动，激发的地震波向地下传播，遇到岩层后发生发射，向上传播到地面，在地面上用检波器接收这种地层反射信号数据；而后对这些携带有地质岩层界面信息的信号数据经过地震资料计算机处埋流程，进一步对信号数据进行处理，将地质界面的空间分布状态比较直观地描述出来，利用这种处理结果便可寻找潜在油气藏。

由于地下介质的复杂性，与地下传播着的地震波场是极其复杂多变的，复杂性的表现之一便是波型的转换，即激发产生的震源纵波随着在地下连续传播会发生波型的转换，生成两类转换横波，同理，横波震源激发时也同样如此。这些不同种类的波场都可以用于油气藏的勘探，只不过不同种类的波需要采用不同的勘探技术而已。就转换波地震勘探技术而言，其勘探过程大致可分为三步，第一步：转换波地震信号野外采集，这项工作在室外完成。在野外，人工产生地震，用检波器接收地震信号就完成了地震信号的野外采集工作。第二步：转换波地震信号室内处理，在野外采集到的地震资料叫做原始资料，其中含有很多噪音，这些噪音淹没了有用的转换波地震信号，必须加以滤除；同时，针对转换波的传播特点有针对性地研制专门的处理方法与技术，如转换波静校正方法、转换波共转换点位置的计算与共转换点道集的抽取方法、转换波速度分析方法、转换波偏移成像方法等，从而使转换波地震信号得以显现和增强。这个过程就叫做信号的处理，通常是在大型计算机上研制专门的方法和软件来完成。第三步：转换波地震资料解释，对转换波地震信号室内处理结果进行解释、分析，识别和寻找能够反映含油气地层的特征转换波地震信号，从而为找油找气提供可靠的地震依据。这三步环环相扣，前一步是后一步成功的基础，尤其是第二步，既是基础，又是前后两步衔接关乎整个勘探成败的关键所在，在野外采集技术发展到一定地步的前提下，只有尽可能最大化地、真实地将有效地震信号处理出来，使之最大可能真实地反映地下地层的变化，才能有效地提高地震勘探的成功率。本发明涉及的就是第二步室内一系列处理过程中的其中一项关键环节。

从某种意义上说，整个地震资料处理关键是速度，因为它基本上左右着地震成像的质量和面貌，如速度大了向斜可以变成背斜，速度小了背斜可以变成向斜，从而会误导整个勘探方向性地错误。实际资料处理中不乏这样的实例，如塔里木低幅度构造处理、礁丘平底界弯曲畸变等等。

转换波速度分析技术研究现状：据刘洋2005年第40卷第5期文章《转换波三参数速度分析及动校正方法》，目前，较多的用于转换波速度分析的方法有双曲时距方程法、双平方根方程法和高阶非双曲方程法。当排列较短时，转换波时距曲线方程可以近似写成双曲线方程形式。但由于转换波传播传播的特殊性，即使在均匀介质中，转换波时距方程也不是双曲线。随着排列长度的增加，双曲线方程计算的误差变大。刘洋曾经分析了双曲线时距方程对纵波资料处理的影响，其结论同样适用于转换波。可见，采用双曲线时距方程对转换波资料进行处理误差较大，尤其是对于大炮检距转换波资料处理。李录明等讨论了在均匀介质中采用纵波速度和横波速度来描述转换波时距方程，人们习惯称此方程为双平方根方程。为了提高转换波时距方程的精度，Thomsen推导出转换波高阶时距方程，此方程与双曲方程相比，虽然具有较高的精度，但在均匀介质中也不是精确成立。该方程的不足之处主要在于方程中有个别参数物理意义不太明确。Yuan等推导出了弱各向异性介质中的转换波时距方程，其本质是将地下介质等效为均匀弱各向异性介质。实际上，由于地层垂向的非均质性所引起的等效各项异性明显强于介质本身的各向异性。刘洋等提出了采用转换波三参数时距方程提高转换波速度分析和动校正的思路，并于上述所列文章中推导出了三参数时距方程，明确了三个参数的物理意义，发展了相应的速度分析和动校正方法。