[发明专利]频率域叠前地震道Q补偿方法及系统

说明书

公开了一种频率域叠前地震道Q补偿方法及系统。该方法可以包括：计算偏移距叠前地震道的频谱与正常时差，设置正则化参数、正则化化算子与初始Q值；针对偏移距叠前地震道的每一个反射点，进行下述步骤：步骤1：获得该反射点的每一个偏移距的补偿后的偏移距叠前地震道；步骤2：判断该反射点的每一个偏移距的补偿后的偏移距叠前地震道的频谱是否符合设定标准，若否，则以更新Q值为初始Q值，重复步骤1‑2。本发明通过采用最小二乘正则化反演方法直接得到补偿后的地震道，计算简单且补偿量小，直接实现对不同偏移距叠前地震道基于反射波正常时差的地层Q补偿。

技术领域

本发明涉及地震勘探领域，更具体地，涉及一种频率域叠前地震道Q 补偿方法及系统。

背景技术

地震波传播过程中的能量衰减以及伴随的速度频散是地震波在地下介 质传播的基本特征。能量衰减导致地震波的振幅随着传播时间和频率的增 加而减小，与能量衰减伴随的速度频散导致地震波相位随传播时间的改变 而发生变化，地震子波发生子波拉伸、相位畸变等现象。Futterman(1962) 和Kjartansson(1979)提出的衰减理论——常Q模型(Q为地层品质因子)， 这为地震资料的Q补偿奠定了岩石物理理论基础。在地震勘探中，通常使用基于常Q模型的地震波衰减方法模拟地震波的振幅衰减和相位畸变。显 然，建立并求解其反问题可以实现对经过地层Q吸收的地震波的振幅补偿 和相位校正，改善地震波形的一致性和提高地震资料的分辨率。

由于叠前地震道集远道受到更强的吸收衰减效应的影响，道集内近、 远偏移距道的地震频宽通常不一致，即远偏移距道波形频率低，远偏移距 道的有效频带比近偏移距道的有效频带窄，叠前地震道集内不同偏移距的 地震道频谱呈空间非平稳信号的特征，不满足常规叠前反演方法对道集资 料频谱一致性的要求。因此，需要利用频谱补偿技术消除叠前地震道集内 的这种因地层Q吸收引起的地震道频谱差异。目前，叠前地震道集频谱补 偿基本可以分为两类，一类是基于数据统计的标准模型道的谱平衡方法， 即基于叠前地震道集统计模型道频谱进行校正的方法；一类是基于地层Q 吸收机理的模型驱动的方法，利用地层吸收衰减模型来实现地叠前震道补 偿。

基于数据统计的标准模型道的谱平衡方法基本原理，就是将吸收衰减 相对弱的近、中偏移距的地震道作为标准道，求取标准道的平均时频谱并 归一化作为模型道时频谱(期望)，然后将其余各道的频谱与之比较，进行 频谱补偿校正，使得远近偏移距道的频宽保持一致，最终与模型道频谱特 征接近，然后再逆变换回时间域，便得到所需的补偿后的道集。该类方法 应用前提是必须有稳定的标准道来构建模型道，且模型道的信噪比要高，受人为(刘力辉，等.基于岩性预测的CRP道集优化处理[J].石油物探，2013， 52(5):482-488)。而现有的叠前地震道集地层Q补偿方法主要是针对地震波 射线传播全过程的Q吸收补偿，采用波场延拓按时间(深度)逐点(层) 补偿的递推方法，对地层Q和速度建立要求高，递推过程容易产生较大的 累积误差且由于地震波补偿距离大，导致补偿结果的稳定性和精度难以有 效保障(Wang.Y.H(2008)，SEISMIC INVERSE Q FILTERING[M]，Firstpublished 2008by Blackwell Publishing Ltd)。尽管李国发等(石油地球物理 勘探，2014，49(1)：89-94.)提出了与炮检距有关的地层吸收对AVO分析 的影响及其补偿方法，只补偿与炮检距相关的吸收衰减，通过减少补偿距 离来改善补偿的稳定性，但依然采用了波场延拓按时间(深度)逐点(层) 补偿的递推方法，当地层Q较小，地震资料信噪比较低时，递推过程产生 的累积误差问题依然难以忽视。因此，有必要开发一种频率域叠前地震道Q 补偿方法及系统。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景 技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领 域技术人员所公知的现有技术。

发明内容