CN106125138A - 一种叠前crp道集拓频处理的方法 - Google Patents

Abstract

一种叠前CRP道集拓频处理的方法。能够依据地震波的频谱特性，在提高地震时间剖面上分辨率的同时保持良好的信噪比，使得二者相互结合。包括以下步骤：步骤一：利用测井资料及井旁地震道，反演目的层段；步骤二：根据步骤一中的目的层数计算出地震子波；步骤三：计算原始CRP道集的能量、频率分布范围；步骤四：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围，得出噪音类型；步骤五：选择典型道，确定有效波主要能量分布空间；步骤六：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围及有效波主要能量分布空间，确定CRP拓频算子；步骤七：根据地震子波、噪音类型及CRP拓频算子，在CRP道集上进行拓频处理。能够保持信噪比良好的信噪比；可靠性高、稳定性好且效果十分显著。

Description

一种叠前CRP道集拓频处理的方法

技术领域

本发明属于油田勘探领域，涉及一种道集处理方法，尤其是CRP道集拓频处理方法，具体是一种叠前CRP道集拓频处理的方法。

背景技术

随着***油田勘探开发程度的提高，地震资料处理面临对象越来越复杂，尤其是扶杨油层，油水关系复杂、砂体分布零散、厚度薄，在地震资料上没有明显的响应，尤其是T2的反射界面屏“蔽效”应尤为突出、而在地震属性方面也难以刻画薄储层的空间展布特征，如何提高这类储层的地震预测精度一直是油田勘探开发面临的“瓶颈”问题，针对此问题，很多相关领域开展了技术攻关、特别是在震资料处理技术以及储层预测方面的攻关相继开展，因此叠前数据品质的优劣直接影响后续地震属性和储层预测方面的研究工作；

叠前反演作为储层预测的新手段已经在国内外油田推广应用，众多叠前反演的理论方法主要是对Zoeppritz方程组的各种不同近似表达式，其基本流程是利用CRP道集数据，使用传统处理技术无法获得高质量的CRP道集数据，如何提高叠前地震资料的分辨率成为目前人们热衷讨论的问题，地震资料的分辨率低，在频率域表现为高频成分的不足或缺失；虽然现已发展起来的“谱白化”处理和“蓝谱校正”处理方法能够较好地解决地震资料“有效频宽”内某些高频成分不足的问题，但该频段以外的那些频率成分却必须要通过某种方法才能进行补偿；

传统的CRP道集处理技术是根本无法解决在保持地震时间剖面上良好的信噪比和分辨率，传统的CRP道集处理是单一的提高地震时间剖面上的信噪比，这种做法是损失了地震波的很多有效的频率成份，在传统的方法所得到的结果是信噪比有所提高，但信噪比大幅度降低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种能够依据地震波的频谱特性，在提高地震时间剖面上分辨率的同时保持良好的信噪比，使得二者相互结合的处理方法，其具体技术方案如下：

一种叠前CRP道集拓频处理的方法，包括以下步骤：

步骤一：利用测井资料及井旁地震道，反演目的层段；

步骤二：根据步骤一中的目的层数计算出地震子波；

步骤三：计算原始CRP道集的能量、频率分布范围；

步骤四：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围，得出噪音类型；

步骤五：选择典型道，确定有效波主要能量分布空间；

步骤六：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围及有效波主要能量分布空间，确定CRP拓频算子；

步骤七：根据地震子波、噪音类型及CRP拓频算子，在CRP道集上进行拓频处理。

本发明的有益效果：本发明主要针对叠前CRP道集进行拓频处理，通过应用该方法所获得的CRP道集分辨率和信噪比都大幅度提高，为叠前反演以及叠后的各种地震属性研究提供真实可靠的数据体；解决了传统CRP道集处理上信噪比和分辨率二者相互制约的问题；能够保持信噪比良好的信噪比；可靠性高、稳定性好且效果十分显著。

附图说明

图1为示例的原始CRP道集；

图2为示例的拓频后CRP道集；

图3为示例的原始CRP道集叠加结果；

图4为示例的拓频后CRP道集叠加结果。

具体实施方式

为了便于理解，下面对本发明作出进一步的详细说明：

实施例1：一种叠前CRP道集拓频处理的方法，包括以下步骤：

步骤一：利用测井资料及井旁地震道，反演目的层段；

步骤二：根据步骤一中的目的层数计算出地震子波；

步骤三：计算原始CRP道集的能量、频率分布范围；

步骤四：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围，得出噪音类型；

步骤五：选择典型道，确定有效波主要能量分布空间；

步骤六：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围及有效波主要能量分布空间，确定CRP拓频算子；

步骤七：根据地震子波、噪音类型及CRP拓频算子，在CRP道集上进行拓频处理。

CRP道集拓频是依据有效信号与噪声在频谱的差异，和空间相关性上的差别进行信噪分离的，CRP道集拓频的目的就是在有效的频带分布范围内将有效信号得到加强，同时消除噪音，为叠前反演以及叠后属性分析提供高质量CRP道集数据；影响CRP道集质量的重要因素是噪音，因此需进行CRP道集频谱特征分析，噪音和有效信号在频谱特征上有明显的差异，通过分析找出噪音的分布范围；原始CRP道集资料分析主要从噪音、能量、频率等方面入手，判断原始CRP道集是否满足储层预测以及解释的要求；

设地震记录有M个道，每个道有N个采样点，这个地震记录的数据可用一矩阵X表示：

X＝[x_ij],i＝1,2,…,M；j＝1,2,…,N

其中i表示道号，j表示采样点序号；根据矩阵理论，任何一个M×N矩阵都可以作正交分解，即：

X＝U∑V^T (1-1)

U和V分别为M×M和N×N阶正交矩阵，∑为M×N矩阵；若矩阵U的诸列是由协方差阵XX^T的各特征向量(M维)所组成，V由X^TX的各特征向量(N维)组成，则∑为M×N对角阵，主对角元素由X的奇异值σ_i(XX^T或X^TX的第i个特征值λ_i的非负平方根)组成，非对角元素全为零，这时称(2-1)式为矩阵X的奇异值分解；

(1-1)式也可以

$\begin{array}{c}X=U\ΣV^T\\ =\underset{i=1}{\overset{r}{\Σ}}{\mathrm{\σ}}_i{u}_i{v_i}^T\end{array}---\left(1-2\right)$

这里r为矩阵X的秩，u_i为XX^T的对应于σ_i的特征向量，v_i为X^TX对应于σ_i的特征向量；是一个M×N矩阵，称为X的第i个特征象；显然，矩阵X的奇异值分解式是不唯一的，为了使用上的方便，我们规定对角阵∑的对角元素按递减的顺序排列，即：

σ₁>σ₂>…>σ_r>0

当M道相互独立时，r＝min(M,N)，一般情况下，r≤min(M,N)；矩阵X的Frobenius范数定义为：

$\left|\right|X|{|}_F={\left(\underset{i,j}{\Σ}|x_{ij}{|}^F\right)}^{1/F}---\left(1-3\right)$

取F等于2，上式变为：

$\left|\right|X|{|}_2={\left(\underset{i,j}{\Σ}|x_{ij}{|}^2\right)}^{1/2}---\left(1-4\right)$

由(1-4)式知，矩阵的F范数(当F＝2时)实际上反映了M道地震记录的总能量；可以证明：

$\left|\right|X|{|}_2^2=\underset{i=1}{\overset{r}{\Σ}}{\mathrm{\σ}}_i^2---\left(1-5\right)$

这表明M道地震记录的总能量，等于X的协方差矩阵特征值(或X的奇异值的平方)之和；

设M<N，当M个地震记录道线性无关时，σ_j(j＝1,2,…,M)均不为零，所以X的完全重构需要所有的特征象；当X的M个地震记录道线性相关时，则仅σ₁不为零，X的完全重构只需要第一个特征像；地震道相关性越好，重构该记录所需要的特征象就越少；

如果仅用前P个特征象近似重建X，重建的地震记录为X_P，则：

$X_P=\underset{i=1}{\overset{P}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&sigma;}}_i{u}_i{v}^T---\left(1-6\right)$

X_P的总能量为：

$\left|\right|X_P|{|}_2^2=\underset{i=1}{\overset{P}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&sigma;}}_i^2---\left(1-7\right)$

重建误差为：

$\mathrm{\&epsiv;}=\underset{i=P+1}{\overset{r}{\&Sigma;}}{\mathrm{\&sigma;}}_i^2---\left(1-8\right)$

其中(1-6)即为CRP道集拓频算子。

随着勘探程度的深入，微幅度构造、岩性油气藏勘探成为主题，扶杨河道砂体识别问题日见凸显，常规地震处理的分辨率越显不足，地震拓频技术被提升到非常高度来进行探索研究，本发明提出了CRP道集拓频处理技术，目的是针对中浅层油气藏砂体范围小、物性变化快、资源潜力大、油藏识别难的特点，理清高分辨率地震技术的难点，探索保幅高分辨率拓频处理技术，研究薄互层识别和描述技术，提高地震技术对薄储层的识别能力，形成针对性技术方案，服务精细勘探开发研究，为叠前AVO反演、叠后属性研究提供高质量的地震数据。

具体实施例：结合图1，在某工区道集数据，其储层段主要分布在1000ms-1200ms之间，从原始道集分析看，其纵、横向能量一致性较好，但主要目的层附近的同相轴成层性较差，尤其是信噪比和分辨率都比较低，有一些随机噪音，这些也是道集中普遍存在的现象因此，提高道集品质的关键是使同相轴尽可能水平和尽可能压制噪音；根据该地区的道集特征，定义对比时窗大小和最大上下时移量，合适的参数反复调整是道集水平的关键处理可以一定程度地改进CRP道集的分辨率和信噪比。结合图2，是用本发明处理后的结果CRP道集，和原始道集对比可以明显看出，叠前道集的反射能量基本上呈现水平分布的特征，分辨率和信噪比都有大幅度的提高。

有益效果：能够保持信噪比良好的信噪比，可靠性高、稳定性好且效果十分显著。能够依据地震波的频谱特性，在提高地震时间剖面上分辨率的同时保持良好的信噪比，使得二者相互结合。

Claims (1)

1.一种叠前CRP道集拓频处理的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：利用测井资料及井旁地震道，反演目的层段；

步骤二：根据步骤一中的目的层数计算出地震子波；

步骤三：计算原始CRP道集的能量、频率分布范围；

步骤四：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围，得出噪音类型；

步骤五：选择典型道，确定有效波主要能量分布空间；

步骤六：根据原始CRP道集的能量、频率分布范围及有效波主要能量分布空间，确定CRP拓频算子；

步骤七：根据地震子波、噪音类型及CRP拓频算子，在CRP道集上进行拓频处理。