有效
地震数据处理方法、装置、设备及存储介质
彭文、张宇生、张福宏、胡善政、刘鸿、张亨
中国石油天然气集团有限公司
摘要
本申请公开了一种地震数据处理方法、装置、设备及存储介质,属于地震勘探技术领域。该方法先基于目标工区的地震数据确定初始横波速度模型,然后基于该地震数据确定单频面波分量的观测旅行时,基于初始横波速度模型确定单频面波分量的理论旅行时,通过观测旅行时和理论旅行时构建目标函数,基于目标函数迭代更新初始横波速度模型,以此来不断逼近真实的横波速度结构,最终得到目标横波速度模型。
1.一种地震数据处理方法,其特征在于,所述方法包括:对目标工区进行网格划分,得到第一网格和第二网格;其中,所述第二网格是对所述第一网格进行抽稀得到的;获取所述目标工区的第一地震数据,基于所述第一地震数据,确定所述目标工区的初始横波速度模型,所述初始横波速度模型用于表示所述第二网格中每个节点处每个深度上的初始横波速度分布;基于所述第一地震数据,确定每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时;基于所述初始横波速度模型、所述第一网格和所述第二网格,确定所述每个炮检对中每个单频面波分量的理论旅行时;基于所述每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时、理论旅行时和横波速度变化量,构建目标函数,所述目标函数用于表示旅行时误差和横波速度变化量之间的关系,所述旅行时误差为所述观测旅行时与所述理论旅行时之间的差值;基于所述目标函数,迭代更新所述初始横波速度模型,直至所述旅行时误差满足预设条件,得到目标横波速度模型。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一地震数据包括多个炮点对应的第一地震子数据,所述第一地震子数据为离所述炮点最近的接收线上的检波点采集的面波数据;所述基于所述第一地震数据,确定所述目标工区的初始横波速度模型,包括:对于每个炮点,对所述炮点对应的第一地震子数据进行频散谱分析,得到相速度频散曲线;对所述相速度频散曲线进行反演,得到目标位置处的横波速度结构;其中,所述目标位置为所述接收线的中点位置,所述横波速度结构用于表示不同深度对应的横波速度;基于所述目标位置的空间坐标,将所述目标位置处的横波速度结构投影到所述第二网格中,得到第一横波速度模型;对于所述第二网格中每个节点处的每个深度,在所述第一横波速度模型的基础上进行空间插值,得到所述初始横波速度模型。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一地震数据包括多个炮点对应的第一地震子数据,所述第一地震子数据为离所述炮点最近的接收线上的检波点采集的面波数据;所述基于所述第一地震数据,确定每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时,包括:对于每个炮点,对所述炮点对应的第一地震子数据进行顶切和底切,得到第二地震子数据;其中,所述第一地震子数据包括多个炮检对的第二地震子数据;对所述每个炮检对对应的第二地震子数据进行时频分析,得到所述每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始横波速度模型、所述第一网格和所述第二网格,确定所述每个炮检对中每个单频面波分量的理论旅行时,包括:基于所述初始横波速度模型,确定所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度;基于第一关系数据和所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度,确定所述第一网格中每个节点的每个单频面波分量群速度;其中,所述第一关系数据用于表示所述第一网格中第j个节点的f频率单频面波分量群速度与所述第二网格中每个节点的f频率单频面波分量群速度之间的关系,j为正整数,f>0;将所述每个炮检对的炮点坐标和检波点坐标投影到地表起伏曲面上;其中,所述地表起伏曲面是在所述第一网格的基础上生成的;对于所述每个炮检对,基于所述第一网格中每个节点的每个单频面波分量群速度,在所述地表起伏曲面上确定所述炮检对中每个单频面波分量对应的多根射线路径段;其中,所述射线路径段用于表示所述炮检对中的炮点到检波点的距离;基于所述每个炮检对对应的多根射线路径段、所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度和第二关系数据,确定所述每个炮检对中每个单频面波分量的理论旅行时;其中,所述第二关系数据用于表示第i个炮检对中f频率单频面波分量的理论旅行时、所述第i个炮检对对应的多根射线路径段以及所述第二网格中每个节点的f频率单频面波分量群速度之间的关系,i为正整数。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述初始横波速度模型,确定所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度,包括:基于所述初始横波速度模型,确定所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度;将所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度代入第三关系数据中,得到所述第二网格中每个节点处每个深度上的纵波速度;其中,所述第三关系数据用于表示横波速度和纵波速度之间的关系;将所述第二网格中每个节点处每个深度上的纵波速度代入第四关系数据中,得到所述第二网格中每个节点处每个深度上的密度;其中,所述第四关系数据用于表示纵波速度和密度之间的关系;基于所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度、纵波速度和密度,确定所述第二网格中每个节点的面波群速度频散曲线;基于所述第二网格中每个节点的面波群速度频散曲线,确定所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述基于所述每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时、理论旅行时和横波速度变化量,构建目标函数,包括:确定所述观测旅行时和所述理论旅行时之间的旅行时误差;基于所述第二网格中每个节点的每个单频面波分量群速度、所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度、纵波速度和密度,分别确定所述第二网格中每个节点处每个深度上的第一敏感度、第二敏感度和第三敏感度;其中,所述第一敏感度用于表示单频面波分量群速度相对于深度方向上横波速度的变化率,所述第二敏感度用于表示单频面波分量群速度相对于深度方向上纵波速度的变化率,所述第三敏感度用于表示单频面波分量群速度相对于深度方向上密度的变化率;基于第五关系数据、第六关系数据、所述第二网格中每个节点处每个深度上的第一敏感度、第二敏感度和第三敏感度,构建第一敏感度矩阵;其中,所述第五关系数据用于表示所述第二网格中第n个节点的f频率单频面波分量群速度的变化量、横波速度变化量、第一敏感度、第二敏感度以及第三敏感度之间的关系,所述第六关系数据用于表示旅行时误差与所述第二网格中第n个节点的f频率单频面波分量群速度的变化量之间的关系,n为正整数;基于所述第一敏感度矩阵、所述旅行时误差和所述横波速度变化量,构建所述目标函数。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标函数,迭代更新所述初始横波速度模型,直至所述旅行时误差满足预设条件,得到目标横波速度模型,包括:基于所述目标函数,确定所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度变化量;基于所述第二网格中每个节点处每个深度上的横波速度变化量,更新所述初始横波速度模型,得到更新后的横波速度模型;将所述更新后的横波速度模型作为所述初始横波速度模型,重复执行所述基于所述初始横波速度模型、所述第一网格和所述第二网格,确定所述每个炮检对中每个单频面波分量的理论旅行时的步骤,直至所述旅行时误差满足预设条件,得到所述目标横波速度模型。
8.一种地震数据处理装置,其特征在于,所述装置包括:划分模块,用于对目标工区进行网格划分,得到第一网格和第二网格;其中,所述第二网格是对所述第一网格进行抽稀得到的;第一确定模块,用于获取所述目标工区的第一地震数据,基于所述第一地震数据,确定所述目标工区的初始横波速度模型,所述初始横波速度模型用于表示所述第二网格中每个节点处每个深度上的初始横波速度分布;第二确定模块,用于基于所述第一地震数据,确定每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时;第三确定模块,用于基于所述初始横波速度模型、所述第一网格和所述第二网格,确定所述每个炮检对中每个单频面波分量的理论旅行时;构建模块,用于基于所述每个炮检对中每个单频面波分量的观测旅行时、理论旅行时和横波速度变化量,构建目标函数,所述目标函数用于表示旅行时误差和横波速度变化量之间的关系,所述旅行时误差为所述观测旅行时与所述理论旅行时之间的差值;更新模块,用于基于所述目标函数,迭代更新所述初始横波速度模型,直至所述旅行时误差满足预设条件,得到目标横波速度模型。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行,以实现如权利要求1至7任一项所述的地震数据处理方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器加载并执行,以实现如权利要求1至7任一项所述的地震数据处理方法。



