[发明专利]基于VSP初至波的地面地震数据振幅补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探技术领域，更具体地讲，涉及一种地震数据的振幅补偿或恢复方法。

背景技术

随着油气勘探的逐渐深入，针对复杂岩性油气藏以及隐蔽油气藏的投入逐渐加大，因此对地震勘探精度的要求越来越高。地震波在介质中传播时，波的能量由于质点间的相互作用而转换成热能，从而导致地震波的振幅不断衰减。介质对地震波的吸收大致与波的传播时间成正比，在地震波的记录剖面上，反射波从浅到中、深层的主频振幅变低，分辨率也随之降低。因此在地面地震数据处理中，必须通过某种方法对这部分衰减的振幅进行一定的补偿。

对于地面地震数据振幅补偿的处理，常规的方法有单道振幅均衡、球面扩散补偿、地表一致性振幅补偿及剩余振幅补偿等，但是上述方法的应用效果均不佳。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够更好地实现对地面地震数据进行真振幅的补偿与恢复的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于VSP初至波的地面地震数据振幅补偿方法。所述方法包括以下步骤：A、分离出VSP数据中的下行波，并在VSP数据的下行波中拾取每道VSP数据的初至时间，并获得每道VSP数据的初至时间对应的振幅，形成一个数据序列；B、采用指数曲线拟合所述数据序列，并采用非线性的反演方法求出所述指数曲线的指数x；C、将地面地震数据地震道的各样点的振幅分别乘以所述各样点对应的时间值的x次幂，以对地面地震数据进行时间函数增益并实现振幅补偿。

根据权利要求1所述的基于VSP初至波的地面地震数据振幅补偿方法的一个实施例，所述步骤A包括：

A1、读入零偏移距VSP数据；A2、分离所述零偏移距VSP数据的上行波和下行波；A3、根据每道VSP数据对应的井深和给定的下形波的直达波速度求出每道VSP数据对应的时间；A4、将所述每道VSP数据对应的时间向下移动预定时间后与所述每道VSP数据对应的时间之间构成时窗；A5、在每道VSP数据的时窗内统计最大振幅；A6、求取每道VSP数据的初至时间，并从经所述步骤A2处理后的VSP数据的下行波中提取每道VSP数据的初至时间所对应的振幅A_i，其中，某一道VSP数据初至时间所对应的振幅、与该道VSP数据初至时间相邻且位于该道VSP数据初至时间之前的两个时间点所对应的振幅以及与该道VSP数据初至时间相邻且位于该道VSP数据初至时间之后的两个时间点所对应的振幅之和大于所述最大振幅除以修正系数所得的值；其中i为VSP数据的道顺序号，1≤i≤N且i为正整数，N为零偏移距VSP数据最大的道数。

根据本发明基于VSP初至波的地面地震数据振幅补偿方法的一个实施例，所述步骤A2包括：对所述零偏移距VSP数据作二维傅里叶变换以将时-空域的数据变换到频率-波数域中，对变换后的图形作滤波处理，以使上行波衰减，然后再将变换后的数据作二维傅里叶变换以将频率-波数域的数据变换回时-空域中。

根据本发明基于VSP初至波的地面地震数据振幅补偿方法的一个实施例，所述步骤B包括：

B1、利用随机函数在指数x的取值范围内随机产生m个值X_j，1≤j≤m，且j为正整数，得到指数数据组{X₁,X₂,…,X_m}，其中，所述指数x的取值范围为[1，3]；

B2、进行第一次迭代以求取最优指数x，包括下述步骤：

B21、从所述步骤B1所产生的指数数据组{X₁,X₂,…,X_m}任意选取一个值X_j并根据下面的公式(1)计算得到每一道VSP数据初至时间对应的计算振幅值A_i′：

(f_i)^x＝A_i'    (1)

B22、建立目标函数，并根据所述步骤B21计算得到的A_i′和从VSP数据中拾取的每道VSP数据初至时间对应的振幅值A_i计算E_j：