[发明专利]一种三维三分量海底电缆地震资料速度建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于叠前时间偏移的三维三分量地震资料速度建模方法，尤其涉及一种基于双平方根走时方程的三维三分量海底电缆地震资料速度建模方法。

背景技术

地震勘探是人类获取地下结构等信息的最重要手段，在油气勘探领域起着举足轻重的作用。在过去的一百多年油气勘探历程中，纵波勘探发挥了不可替代的作用，但随着勘探的深入，传统纵波勘探的不足之处开始显现，例如纵波对裂缝发育带的敏感性不够、在含气带构造成像困难等。在此背景下，多波多分量勘探逐渐兴起，其中海上多波多分量地震勘探通常采用海底电缆(OBC，Ocean Bottom Cable)进行采集。纵波与转换波联合勘探对于认识地质目标、提高勘探成功率有重大意义，而OBC地震资料正是纵波与转换波数据的结合体。OBC地震资料的数据量大、影响参数多，所以处理难度较大，其中OBC地震资料的偏移成像是OBC地震资料处理中的关键环节，而偏移成像的核心环节又在于速度模型的建立，所以对于OBC地震资料，建立一套高精度速度建模方法尤为重要。

OBC地震资料速度建模的重心都集中在转换波的处理上，目前国内外已经存在一些对转换波数据进行速度建模的方法，大体都类似于传统纵波叠加速度分析过程，即基于水平层状介质假设，使用初始模型计算出转换点的位置，抽取共转换点道集；根据转换波的时距曲线方程对共转换点道集做双曲校正，然后进行转换波速度分析，利用纵波速度和速度分析所得的转换波速度计算得到新的纵横波速度比场；将所得模型作为新的初始模型重复上述过程，便能完成整个速度建模过程。这些方法使用单平方根走时方程近似双平方根走时方程，只适用于横向弱变速、构造较为简单的地质情况，而实际地质情况往往较为复杂，导致这些方法的使用效果欠佳。

此外，业界还有一种基于叠前时间偏移的迭代转换波速度建模方法，通过输入初始模型进行叠前时间偏移，对偏移道集进行反动校，然后做非双曲时距校正，对校正后的道集做转换波速度分析得到转换波速度场；经过若干次迭代可得最终转换波速度场，并由此可求纵横波速度比场。该方法需要较多的人机交互，并且通过反动校得到的道集误差较大，最终影响速度模型的精度。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种三维三分量海底电缆地震资料速度建模方法，采用双平方根走时方程对每一个成像点进行三参数叠前时间偏移速度扫描，形成共成像点道集，根据共成像点道集形成速度谱，通过一次性拾取速度谱来建立速度模型，无需偏移道集反动校，省去迭代过程，适用于复杂构造下的偏移速度建模。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种三维三分量海底电缆地震资料速度建模方法，包括以下步骤：

1)对海底电缆地震资料的纵波地震道集和转换波地震道集进行前期处理，包括地震道集的去噪、振幅调整以及径向、切向分量旋转处理；

2)向基于双平方根走时的偏移成像方程中输入经过前期处理的纵波地震道集数据，进行纵波叠前时间偏移速度扫描，建立纵波速度模型；

3)向基于双平方根走时的偏移成像方程中输入步骤2)得到的纵波速度模型和经过前期处理的转换波地震道集数据，进行横波叠前时间偏移速度扫描，建立横波速度模型；

4)建立纵横波速度比模型，并进行优化，得到优化纵横波速度比模型；

5)使用步骤2)得到的纵波速度模型、步骤3)得到的横波速度模型和步骤4)得到的优化纵横波速度比模型对选定的速度建模控制线进行转换波叠前时间偏移成像，得到控制线成像道集；对优化纵横波速度比场乘以不同的百分比系数，进行控制线的百分比扫描偏移；根据三个准则从控制线成像道集中优选出最终最佳百分比系数，形成最终优化系数体；将优化纵横波速度比场乘以该最终优化系数体，得到最终纵横波速度比模型；

6)使用步骤2)得到的纵波速度模型、步骤3)得到横波速度模型和步骤5)得到的最终纵横波速度比模型对整个勘探工区的转换波进行叠前时间偏移成像。

所述步骤2)中基于双平方根走时的偏移成像方程为：

Image＝∫D(x_s,y_s,x_r,y_r,t＝t(t₀,x,y,ρ_s,ρr))dx_sdy_sdx_rdy_r

其中，