基于VSP的深度域地震剖面层位标定方法及装置与流程

基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法及装置
技术领域
1.本发明涉及地震勘探资料解释技术领域，具体地涉及一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法、一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定装置及一种计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，越来越多的技术被应用到地震勘探技术领域，例如基于垂直地震剖面(vertical seismic profile，vsp)的井中地震勘探技术。该技术通过在井中设置多个传感器以精确获取深度域的地震波场。
3.在应用过程中，由于传感器置于井中接收数据，避开了近地表的影响，具有信噪比高、波场丰富、时间深度关系明确等显著优势，因此被广泛应用于获取地层速度等信息，同时也用于对地面地震剖面进行准确的层位标定。
4.然而在实际应用过程中，现有的层位标定一般都是在时间剖面上进行，随着深度偏移技术的逐步应用推广，人们对深度标定的精确性提出了更高的要求，而现有技术往往采用基于垂直地震走廊叠加剖面进行时深转换的方法，或利用测井资料做深度域合成记录等方法进行标定，其标定的精确性无法满足当前技术人员的需求。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术中存在的上述技术问题，本发明实施例提供一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法，通过对深度域地震数据进行分析，提取出其中的上行波数据，根据该上行波数据确定地层的深度域精确反射信息，并进一步对深度域的剖面进行精确的标定，从而提高了标定精确性，满足了实际需求。
6.为了实现上述目的，本发明实施例提供一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法，所述方法包括：获取深度域的垂直地震波场数据；基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。
7.优选地，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法，基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据，包括：基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；基于初至时间信息确定第一时间窗；基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；基于下行子波对波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得上行波数据。
8.优选地，基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面，包括：基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
9.优选地，基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息，包括：确定深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得上行波振幅信息。
10.优选地，基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面，包括：对上行波振幅信息进行提取，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
11.优选地，基于深度域的自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果，包括：确定待标定深度域剖面；确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。
12.相应的，本发明还提供一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定装置，所述装置包括：井中地震波场获取单元，用于获取深度域的垂直地震波场数据；初至时间获取单元，用于基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；预处理单元，用于基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；剖面信息生成单元，用于基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；标定单元，用于基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。
13.优选地，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法，所述预处理单元包括：波场分离模块，用于基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；第一时间窗确定模块，用于基于初至时间信息确定第一时间窗；子波获取模块，用于基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；子波反褶积模块，用于基于下行子波对波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；振幅补偿模块，用于对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得上行波数据。
14.优选地，所述剖面信息生成单元包括：深度域振幅值提取模块，用于基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；滤波模块，用于基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
15.优选地，所述深度域振幅值提取模块具体用于：确定深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得上行波振幅信息。
16.优选地，所述滤波模块具体用于：对上行波振幅信息进行提取，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
17.优选地，所述标定单元具体用于：确定待标定深度域剖面；确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。
18.另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法。
19.通过本发明提供的技术方案，本发明至少具有如下技术效果：
20.通过井中深度域进行地震数据采集，并对该地震数据进行初至拾取并进行波场分离和反褶积，以从地震数据中提取出精确的上行波数据，根据该上行波数据确定对应的地层反射信息，得到深度域自激自收记录剖面，从而对深度域的剖面进行精确的标定，有效克服了现有技术中时间域走廊在时深转换时造成的误差，提高了深度域的标定精确性。
21.本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
23.图1是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法的具体实现流程图；
24.图2是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中垂直地震波场数据的示意图；
25.图3是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中获得上行波数据的具体实现流程图；
26.图4是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中上行波数据的示意图；
27.图5是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中vsp深度域自激自收记录(右)与测井数据(左)得到的深度域不同分辨率合成记录(中间3个)对比示意图；
28.图6是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中生成标定结果的具体实现流程图；
29.图7是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法中测井深度域合成记录与vsp深度域自激自收记录嵌入地面地震剖面对比示意图；
30.图8是本发明实施例提供的基于vsp的深度域地震剖面层位标定装置的结构示意图。
具体实施方式
31.以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
32.本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上，鉴于此，本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，需要理解的是，在本发明实施例的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
33.请参见图1，本发明实施例提供一种深度域地震剖面层位标定方法，所述方法包
括：
34.s10)获取深度域的垂直地震波场数据；
35.s20)基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；
36.s30)基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；
37.s40)基于所述上行波数据生成所述深度域的自激自收剖面；
38.s50)基于深度域的自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。
39.在一种可能的实施方式中，为了对深度域的地层进行精确的标定，首先获取深度域的井中地震波场数据，通过在深度域的地层中布设井中采集仪器，并通过检波器或光缆接收连接上述井中采集仪器，以对井中采集仪器检测到的数据进行传输和采集，然后利用爆炸震源或人工可控震源在地面或井中的激发，在深度域的地层采集对应的地震波场数据。然后利用现有的初至拾取方法对上述地震波数据进行分析，以获得对应的初至时间信息，现有的初至拾取方法包括但不限于最大能量法、长短时窗比法、互相关法、相位追踪法等方法，参见图2，为本发明实施例提供的垂直地震波场数据的示意图，通过该地震波数据可以获取对应的初至时间信息。
40.此时进一步对该地震波数据进行分析处理。请参见图3，在本发明实施例中，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法，基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据，包括：
41.s31)基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；
42.s32)基于初至时间信息确定第一时间窗；
43.s33)基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；
44.s34)基于下行子波对波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；
45.s35)对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得所述上行波数据。
46.在一种可能的实施方式中，首先根据中值滤波方法或均值滤波方法对上述地震波数据进行预测，并确定对应的上行波和下行波，然后根据该初至时间信息确定第一时间窗，并通过该第一时间窗在该下行波中截取对应的数据，获得对应的下行子波，此时进一步根据上述下行子波对波场分离后数据中的上行波进行反褶积处理，以压制多次波影响，并获得对应的反褶积后数据，然后对上述反褶积后数据执行振幅补偿处理，以消除球面扩散造成的振幅变化影响，得到上行波场数据，请参见图4，为本发明实施例提供的上行波数据的示意图。
47.在本发明实施例中，通过对所获取的地震波数据的上行波和下行波均进行对应的滤波和去噪处理，从而得到更加精确的上行波数据，从而为后续的深度域的相关信息的分析提供了精确的数据支持，有效提高了后续深度域地层标定的精确性。
48.在本发明实施例中，基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面，包括：基于所述上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
49.在一种可能的实施方式中，在获取到上述上行波数据后，进一步确定该深度域的上行波振幅信息。基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息，包括：确定深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得所述上行波振幅信息。
50.在获取到上行波场后，进一步对m个深度中的每个深度位置i，沿上行波场的初至时间向下取短时窗提取上行波振幅a
ij
，其中j为输出深度域的n道深度走廊的道序号，对应于深度位置i以上相邻的第j个相邻道。根据输入地震道深度间隔的大小及斜井情况下垂深的非均匀性还可以对输出的深度进行深度加密或插值以便得到更高、更均匀的深度采样密度。
51.进一步地，在本发明实施例中，基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面，包括：对上行波振幅信息进行提取，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
52.在一种可能的实施方式中，在获取到上行波振幅信息后，通过上行波振幅信息生成对应的m个深度点的n道深度域记录道，然后通过预设多道滤波方法对该深度域记录道进行进一步的处理，以提高其信噪比，例如该预设多道滤波方法为中值滤波方法或其它多道滤波方法，并得到对应的深度域自激自收记录剖面。此时根据该剖面信息生成对当前深度域地层的标定结果，请参见图5，为本发明实施例提供的vsp深度域自激自收记录(右)与测井数据(左)得到的深度域不同分辨率合成记录(中间3个)对比示意图。
53.请参见图6，在本发明实施例中，基于深度域的自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果，包括：
54.s51)确定待标定深度域剖面；
55.s52)确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；
56.s53)对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。
57.在一种可能的实施方式中，首先确定待标定深度域剖面，然后将上述深度域自激自收记录剖面镶嵌在该待标定深度域剖面(见图7)，以对自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的浅、中、深各层位反射特征的对应关系及深度误差进行分析，并得出对应的深度域剖面的深度精度评价信息以及深度校正建议信息。
58.在本发明实施例中，通过沿深度域的每个深度上行波的走时获取地层反射信息，得到深度域自激自收记录剖面并对待标定的深度剖面进行精确的标定，有效克服了现有技术中时间域走廊在时深转换时造成的误差，显著提高了深度标定的精度，为后续的油藏深度域解释提供了精确的数据支持，提高了深度域解释精确性，满足了技术人员的实际需求。
59.下面结合附图对本发明实施例所提供的深度域地层的标定装置进行说明。
60.请参见图8，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定装置，所述装置包括：井中地震波场获取单元，用于获取深度域的垂直地震波场数据；初至时间获取单元，用于基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；预处理单元，用于基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数
据；剖面信息生成单元，用于基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；标定单元，用于基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。
61.在本发明实施例中，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法，所述预处理单元包括：波场分离模块，用于基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；第一时间窗确定模块，用于基于初至时间信息确定第一时间窗；子波获取模块，用于基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；子波反褶积模块，用于基于下行子波对波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；振幅补偿模块，用于对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得上行波数据。
62.在本发明实施例中，所述剖面信息生成单元包括：深度域振幅值提取模块，用于基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；滤波模块，用于基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
63.在本发明实施例中，所述深度域振幅值提取模块具体用于：确定深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得上行波振幅信息。
64.在本发明实施例中，所述滤波模块具体用于：对上行波振幅信息进行分析，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。
65.在本发明实施例中，所述标定单元具体用于：确定待标定深度域剖面；确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。
66.进一步地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明所述的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法。
67.以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
68.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
69.本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
70.此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

技术特征：
1.一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法，其特征在于，所述方法包括：获取深度域的垂直地震波场数据；基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法；基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据，包括：基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；基于初至时间信息确定第一时间窗；基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；基于下行子波对波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得上行波数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面，包括：基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息，包括：确定所述深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得上行波振幅信息。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面，包括：对上行波振幅信息进行提取，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于深度域的自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果，包括：确定待标定深度域剖面；确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。7.一种基于vsp的深度域地震剖面层位标定装置，其特征在于，所述装置包括：
井中地震波场获取单元，用于获取深度域的垂直地震波场数据；初至时间获取单元，用于基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；预处理单元，用于基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；剖面信息生成单元，用于基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；标定单元，用于基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，预设滤波方法包括中值滤波方法和均值滤波方法，所述预处理单元包括：波场分离模块，用于基于中值滤波方法或均值滤波方法对垂直地震波场数据进行处理，确定对应的上行波和下行波；第一时间窗确定模块，用于基于初至时间信息确定第一时间窗；子波获取模块，用于基于第一时间窗对下行波进行处理，获得下行子波；子波反褶积模块，用于基于下行子波对所述波场分离后数据中的上行波执行反褶积处理，获得反褶积后数据；振幅补偿模块，用于对反褶积后数据执行振幅补偿处理，获得上行波数据。9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述剖面信息生成单元包括：深度域振幅值提取模块，用于基于上行波数据确定深度域的上行波振幅信息；滤波模块，用于基于预设多道滤波方法对上行波振幅信息进行处理，获得深度域的自激自收剖面。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述深度域振幅值提取模块具体用于：确定深度域中的多个预设输出深度位置；基于初至时间信息确定第二时间窗；基于第二时间窗对多个预设输出深度位置的上行波数据进行处理，获得上行波振幅信息。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述滤波模块具体用于：对上行波振幅信息进行提取，获得对应的多个深度域数据，上行波振幅信息与多个预设输出深度位置一一对应；基于预设多道滤波方法对多个深度域数据进行处理，获得深度域的自激自收剖面。12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述标定单元具体用于：确定待标定深度域剖面；确定自激自收剖面与待标定深度域剖面之间的深度误差以及反射特征的对应关系；对深度误差以及反射特征的对应关系进行分析，生成对应的标定结果，所述标定结果包括深度域剖面的深度精度评价信息以及对应的校正建议信息。13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项权利要求所述的基于vsp的深度域地震剖面层位标定方法。

技术总结
本发明实施例公开一种基于VSP的深度域地震剖面层位标定方法及装置，所述方法包括：获取深度域的垂直地震波场数据；基于垂直地震波场数据确定初至时间信息；基于预设滤波方法和初至时间信息对垂直地震波场数据执行数据处理，获得上行波数据；基于上行波数据生成深度域的自激自收剖面；基于自激自收剖面对待标定深度域剖面进行标定，生成对应的标定结果。通过进行垂直地震数据采集，并对该地震数据进行初至拾取并进行波场分离和反褶积，以提取上行波数据，根据该上行波数据对应的地层反射信息得到深度域自激自收记录剖面，从而对深度域的待标定剖面进行标定，克服了现有技术中时间域走廊在时深转换时的误差，提高了深度域的标定精确性。精确性。精确性。


技术研发人员：李彦鹏 陈沅忠 王静 金其虎
受保护的技术使用者：中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2023/7/13