专利名称：基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明关于地球物理勘探技术领域，特别是关于油气勘探中地震资料的处理技术，具体的讲是一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法及设备。
背景技术：
地震勘探是一种利用人工地震技术探测地下结构的勘探方法，其按照一定的方式人工激发地震波，检波器接收来自 地下的反射信号，通过对反射信号的处理和分析探测地下结构，进而根据探测到的地下结构进行油气的储层预测。根据地震数据的反射特征对地下介质的构造形态和储层物性进行分析和预测是地震资料解释工作的主要研究内容。在实际地震勘探中，地震反射特征的变化除了受地下构造和岩性等地质因素的影响之外，还受到野外采集因素和地表因素的影响，如何在地震资料处理阶段，有效地消除地震采集和地表因素对地震反射特征的影响，凸显地下介质的真实反射特征，对提高地震勘探、储层预测精度具有十分重要的作用。Taner于1981年提出利用地表一致性方法对近地表影响进行校正的基本思想，所述的地表一致性是指非地质因素(采集和地表因素)对地震记录的影响只与炮点和检波点的位置有关；共炮点地震道具有相同的炮点校正量，共检波点地震道具有相同的检波点校正量；校正量与地震波的路径和反射时间无关。Levin于1989年将地表一致性的思想应用于校正激发和接收因素对地震子波的影响，提出了地表一致性反褶积方法，该方法提出不久就在工业界取得了迅速的推广和应用，在地震资料处理和解释中发挥了重要作用。Cambois于1992年对数谱域实现了地震记录的分解，将地表一致性反褶积和其它地表一致性处理纳入统一的理论框架。Cary于1993年将地震记录分解为炮点、检波点、中心点和炮检距四个分量，提高了由地震记录估算炮点和检波点分量的精度。李生杰于2002年采用共轭梯度法在时间域对地震记录进行谱分解处理，改善了地表一致性的处理质量。上述的研究工作大部分集中在地震记录的分解上，S卩如何由地震记录中更加准确地估算出非地质因素对地震子波振幅谱的影响。但是上述的各项研究涉及如何消除非地质因素对地震记录的影响时，基本上都是沿用预测反褶积的做法，即将炮点分量和检波点分量褶积得到炮点和检波点的综合响应，然后对每个地震道的综合响应进行相同步长的预测反褶积。当采集和地表差异变化较大时，这种做法不能取得理想的处理效果。针对上述问题，李国发等人于2011年提出了基于目标函数的地表一致性反褶积方法，并对理论模型进行了实验处理，取得了较为理想的处理效果。但由于该方法没有解决实际地震记录的目标函数估算和非地质因素影响的最小相位化两个关键问题，未能对实际地震记录进行处理。

发明内容
为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法及设备，解决了利用实际地震记录估计目标函数和非地质因素影响最小相位化两个关键问题，消除了采集和近地表因素对地震记录的影响，提高了地震资料反映真实地下结构的能力，进一步提高了储层预测的准确性。本发明的目的之一是，提供一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法，包括采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录；根据所述的地震记录生成目标函数；对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量；对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应；根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录；根据所述的消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像；对所述的地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。本发明的目的之一是，提供了一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备，包括采集装置，用于采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录；目标函数生成装置，用于根据所述的地震记录生成目标函数；分解装置，用于对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量；最小相位化处理装置，用于对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应；影响消除装置，用于根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录；剖面图像生成装置，用于根据所述的消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像；储层预测装置，用于对所述的地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。本发明的有益效果在于，解决了利用实际地震记录估计目标函数和非地质因素影响最小相位化两个关键问题，消除了采集和近地表因素对地震记录的影响，恢复地下结构的真实反射特征，在子波一致性的基础上，提高地震数据处理质量，增强地震信号反映地下结构的能力，提闻地震勘探精度。为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法的实施方式一的流程图；图2为图1中的步骤S102的具体流程图；图3为图1中的步骤S103的具体流程图；图4为图1中的步骤S104的具体流程图；图5为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法的实施方式二的流程图；图6为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备的实施方式一的结构框图；图7为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备中目标函数生成装置的结构框图8为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备中的分解装置的结构框图；图9为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备中的最小相位化处理装置的机构框图；图10为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备的实施方式二的结构框图；图11是处理之前的叠前时间偏移地震记录图像；图12是利用本发明的方法及设备处理之后的叠前时间偏移地震记录图像；图13是某工区采集的共炮点道集地震记录图； 图14是本发明处理之前的某工区的叠前时间偏移地震记录图像；图15是利用本发明提供的方法及设备处理之后的某工区的叠前时间偏移地震记录图像。
具体实施例方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明实施例提供的一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法的实施方式一的流程图，由图1可知，所述方法包括SlOl :采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录。在具体的实施方式中，首先可由人工激发地震波，利用检波器探测来自地下的反射地震信号，形成地震记录Xij(t)，i=I, 2，--TisIj=I, 2，…n。,其中，t是时间,单位是毫秒，ns为炮点的个数，n。是记录道数。图11是叠前时间偏移的地震记录图像，图中箭头指向的部位出现了由于采集和地表因素引起的振幅异常和构造异常。S102 :根据所述的地震记录生成目标函数；S103 :对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量；S104 :对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应；S105 :根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录；S106 :根据所述的消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像；S107:对所述的地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。图2为图1中的步骤S 102的具体流程图，由图2可知，步骤S102具体包括S201 :确定所述的地震记录对应的平均振幅谱，平均振幅谱为，f为频率，单位是赫兹；S202:对所述的平均振幅谱进行平滑处理，得到平滑后的平均振幅谱，平滑后的平均振幅谱为可/)，通过如下公式得到
权利要求
1.一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法，其特征是，所述的方法包括 采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录； 根据所述的地震记录生成目标函数； 对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量； 对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应； 根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录; 根据所述的消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像； 对所述的地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，根据所述的地震记录生成目标函数具体包括 确定所述的地震记录对应的平均振幅谱； 对所述的平均振幅谱进行平滑处理，得到平滑后的平均振幅谱； 判断所述的地震记录中是否存在面波干扰； 当判断为是时，将所述的平滑后的平均振幅谱的第二峰值所对应的频率作为主频； 否则，将所述的平滑后的平均振幅谱的第一峰值所对应的频率作为主频； 根据所述的主频确定目标函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，对所述的平均振幅谱进行平滑处理通过如下公式进行 万(/)=+Zcos〔f^(/-r) 其中，T为平滑算子长度，其单位为赫兹，为平均振幅谱。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的目标函数为 V(/) = [l — 其中，v(t)为目标函数，fp为主频。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量具体包括 对所述的地震记录进行傅里叶变换，得到对应的振幅谱； 对所述的振幅谱取对数，得到与所述的地震记录对应的对数谱； 将所述的对数谱分解为炮点项、检波点项、炮检距项以及中心点项； 将所有的地震道进行分解，得到矩阵方程； 求解所述的矩阵方程得到每个地震道对应的炮点分量的对数谱以及检波点分量对应的对数谱； 对所述的炮点分量对应的对数谱以及检波点分量对应的对数谱分别取指数； 对取指数后的所述的炮点分量对应的对数谱以及检波点分量对应的对数谱进行傅里叶反变换，得到时间域的所述的地震记录对应的炮点分量以及检波点分量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应具体包括将所述的炮点分量与所述的检波点分量进行褶积，并计算褶积结果的自相关函数； 根据所述的自相关函数确定脉冲反褶积算子； 确定脉冲反褶积算子对应的自相关函数； 根据所述的脉冲反褶积算子对应的自相关函数确定所述的地震记录对应的最小相位炮检响应。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是，根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应，得到消除非地质因素影响后的地震记录具体包括 将所述的目标函数作为希望输出； 对所述的最小相位炮检响应进行整型滤波处理，得到反褶积滤波器； 将所述的反褶积滤波器与所述的地震记录进行褶积，得到消除非地质因素影响后的地震记录。
8.一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的设备，其特征是，所述的设备包括 采集装置，用于采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录； 目标函数生成装置，用于根据所述的地震记录生成目标函数； 分解装置，用于对所述的地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量; 最小相位化处理装置，用于对所述的炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应； 影响消除装置，用于根据所述的目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录； 剖面图像生成装置，用于根据所述的消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像； 储层预测装置，用于对所述的地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征是，所述的目标函数生成装置具体包括 平均振幅谱确定单元，用于确定所述的地震记录对应的平均振幅谱； 平滑处理单元，用于对所述的平均振幅谱进行平滑处理，得到平滑后的平均振幅谱； 判断单元，用于判断所述的地震记录中是否存在面波干扰； 第一主频确定单元，用于当判断单元的判断结果为是时，将所述的平滑后的平均振幅谱的第二峰值所对应的频率作为主频； 第二主频确定单元，用于当判断单元的判断结果为否时，将所述的平滑后的平均振幅谱的第一峰值所对应的频率作为主频； 目标函数确定单元，用于根据所述的主频确定目标函数。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征是，所述的平滑处理单元通过如下公式进行
11.根据权利要求9所述的设备，其特征是，所述的目标函数为
12.根据权利要求8所述的设备，其特征是，所述的分解装置具体包括 振幅谱确定单元，用于对所述的地震记录进行傅里叶变换，得到对应的振幅谱； 对数谱确定单元，用于对所述的振幅谱取对数，得到与所述的地震记录对应的对数谱； 分解单元，用于将所述的对数谱分解为炮点项、检波点项、炮检距项以及中心点项； 矩阵方程生成单元，用于将所有的地震道进行分解，得到矩阵方程； 矩阵方程求解单元，用于求解所述的矩阵方程得到每个地震道对应的炮点分量的对数谱以及检波点分量对应的对数谱； 取指数单元，用于对所述的炮点分量对应的对数谱以及检波点分量对应的对数谱分别取指数； 分量确定单元，用于对取指数后的所述的炮点分量对应的对数谱以及检波点分量对应的对数谱进行傅里叶反变换，得到时间域的所述的地震记录对应的炮点分量以及检波点分量。
13.根据权利要求8所述的设备，其特征是，所述的最小相位化处理装置具体包括 褶积单元，用于将所述的炮点分量与所述的检波点分量进行褶积，并计算褶积结果的自相关函数； 脉冲反褶积算子确定单元，用于根据所述的自相关函数确定脉冲反褶积算子； 自相关函数确定单元，用于确定脉冲反褶积算子对应的自相关函数； 最小相位炮检响应确定单元，用于根据所述的脉冲反褶积算子对应的自相关函数确定所述的地震记录对应的最小相位炮检响应。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征是，所述的影响消除装置具体包括 希望输出确定单元，用于将所述的目标函数作为希望输出； 整形滤波处理单元，用于对所述的最小相位炮检响应进行整型滤波处理，得到反褶积滤波器； 影响消除单元，用于将所述的反褶积滤波器与所述的地震记录进行褶积，得到消除非地质因素影响后的地震记录。
全文摘要
本发明提供一种基于地表一致性反褶积进行储层预测的方法及设备，所述的方法包括采集来自地下的反射地震信号形成的地震记录；根据地震记录生成目标函数；对地震记录进行地表一致性分解，得到炮点分量和检波点分量；对炮点分量和检波点分量进行最小相位化处理，得到最小相位炮检响应；根据目标函数以及最小相位炮检响应得到消除非地质因素影响后的地震记录；根据消除非地质因素影响后的地震记录绘制地震剖面图像；对地震剖面图像进行综合解释，得到储层预测的结果。消除了采集和近地表因素对地震记录的影响，提高了地震资料反映真实地下结构的能力，进一步提高了储层预测的准确性。
文档编号G01V1/30GK102998703SQ20121048430
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月23日 优先权日2012年11月23日
发明者李国发, 秦德海, 张保庆, 曹明强, 王万里, 李皓, 刘昭 申请人:中国石油大学(北京)