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CN113625338A - 一种基于差分的地震弱信号提取方法 - Google Patents

一种基于差分的地震弱信号提取方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种地震弱信号提取方法，所述方法包括：按常规地震数据成像处理方法获得清晰的目标层地震图像；使用弱去噪成像处理方法获得含弱响应信号的地震图像；求取两种处理方法获得的地震图像的差，获得目标层弱响应信号图像。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对提取的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。

Description

一种基于差分的地震弱信号提取方法
技术领域
本发明涉及石油地球物理勘探领域，具体是一种基于差分的原理提取地震数据中包含有地质介质微细结构、微小属性变化信息的弱信号的方法，进而通过对提取的目标层弱信号的分析，获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
背景技术
地震勘探是目前最常用的油气勘探方法之一，地震数据作为地下地质情况的媒介，一直占有着至关重要的地位。在地震油气勘探数据采集过程中，随着油气勘探开发的不断深入，所勘探的地震目标也越来越复杂。一些非常规地质体埋藏深、规模小，地表震源激发的地震波在介质中经过较长时间的传播与散射以及介质非弹性效应造成的地震反射信号的衰减，使得地表检波器接收到的目的层反射信号能量相对较弱，地面接收时受到背景噪声的干扰，弱信号的检测很难检测。
由于受到外界条件及施工因素和仪器等多种因素的影响，背景噪声的产生有很多种，检波器接收到的地震信号含有多种扰动，在这些扰动中，只有可用于解决所提出的地震信号的波才成为有效波，所有妨碍有效波识别和追踪的其他波称为噪声。这些噪声对后期地震数据处理和解释造成不利影响，相应地，深层地震弱信号的检测就受到了很大的干扰。
地震波场记录中的弱信号包含有地质介质微细结构、微小属性变化信息，但在常规地震数据处理的去噪过程中绝大部分弱信号会被作为噪声滤掉，为研究地质介质属性的微小变化，如岩石孔隙流体属性及其饱和度的变化，必须提取、分析地震记录中的弱信号。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于差分的地震弱信号提取方法。首先根据已探井信息和地震信息进行层位标定，获取对应的叠前含噪地震数据；对含噪地震数据平行使用两套地震数据成像处理方法，一套采用常规地震数据成像方法，获得清晰的地质结构图像，一套采用弱去噪成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号，然后求取两套方法处理结果的差，获得目标层段的地震响应弱信号图像。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对获得的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种基于差分的地震弱信号提取方法，该方法包括：
根据已探井信息和地震信息进行层位标定；
根据标定的目标层位，获取对应的叠前含噪地震数据；
基于所述的含噪地震数据采用一套常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像；
基于所述的含噪地震数据同时采用一套弱地震信号成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号；
基于平行使用的两套地震数据成像处理方法的处理结果，求取两套方法处理结果的差，获得目标层段的地震响应弱信号图像。
此处虽做的主要是平行使用两套地震数据成像处理方法对叠前含噪地震数据进行处理，但研究的是两套方法处理结果的差，也就是具有更好刻画地层细节特征能力的地震响应弱信号。
本发明的一种基于差分的地震弱信号提取方法，其核心问题是首先在根据已探井信息和地震信息准确标定目标层的基础上，获取对应的叠前含噪地震数据；对含噪地震数据平行使用两套地震数据成像处理方法，一套采用常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像，一套采用弱去噪成像方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号，然后求取两种处理方法获得的地震图像的差，获得目标层弱响应信号图像。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。
本发明的一种基于差分的地震弱信号提取方法，具有如下特点，主要表现为：
(1)根据已探井信息和地震信息进行准确标定层位，在目标层准确标定的基础上，获取的是对应的叠前含噪地震数据。
(2)平行使用了两套地震数据成像处理方法，一套采用常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像，一套采用弱去噪成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号。
(3)虽做做的是平行使用两套地震数据成像处理方法对叠前含噪地震数据进行处理，但研究的是两套方法处理结果的差，也就是具有更好刻画地层细节特征能力的地震响应弱信号图像。
(4)该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对获得的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
本发明的有益效果是：地震波场记录中的弱信号包含有地质介质微细结构、微小属性变化信息，但在常规地震数据处理的去噪过程中绝大部分弱信号会被作为噪声滤掉，为研究地质介质属性的微小变化，如岩石孔隙流体属性及其饱和度的变化，必须提取、分析地震记录中的弱信号。本发明首先按常规地震数据成像处理方法获得清晰的目标层地震图像；同时使用弱信号去噪成像处理方法获得含弱响应信号的地震图像；求取两种处理方法获得的地震图像的差，获得目标层弱响应信号图像。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对获得的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
附图说明
图1为本发明方法的技术路线图；
图2为弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震剖面图像；
图3为常规地震数据成像处理方法处理后的地震剖面图像；
图4为提取的弱地震信号地震剖面图像。
具体实施方式
本发明公开了一种基于差分的地震弱信号提取方法，实际应用中首先已探井信息和地震信息进行准确标定层位，在目标层的准确标定的基础上，获取对应的叠前含噪地震数据；对叠前含噪地震数据平行使用两套地震数据成像处理方法，一套采用常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像，一套采用弱去噪成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号，然后求取两种处理方法获得的地震图像的差，获得目标层弱响应信号图像。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题，能够较好的提取出地震数据中包含有地质介质微细结构、微小属性变化信息的弱信号。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
本发明以某研究区域为例，利用一套常规地震数据成像处理方法和一套弱地震信号去噪成像处理方法两套平行地震数据成像处理方法处理含噪地震数据，然后求取两种处理方法获得的地震图像的差(经弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震图像-经常规地震数据成像处理方法处理后的地震图像)，获得目标层段的地震响应弱信号图像，取得了较好的应用效果。具体步骤如下：
根据已探井信息和地震信息准确标定目标层位；
根据标定的目标层位，获取对应的叠前含噪地震数据；
基于所获得的含噪地震数据采用一套常规地震数据成像处理方法进行处理，获得清晰的地质结构图像；
基于所获得的含噪地震数据同时采用一套弱地震信号去噪成像处理方法进行处理，获得含弱地震响应信号的地震图像；
基于平行使用的两套地震数据成像处理方法的处理结果，求取两套方法处理结果的差，获得目标层段的地震响应弱信号图像。
此处虽然主要做的是平行使用两套地震数据成像处理方法对叠前含噪地震数据进行处理，但研究的是两套地震数据处理方法处理结果的差，也就是具有更好刻画地层细节特征能力的地震响应弱信号。
实例应用结果如图2、图3和图4所示，其中图2为经弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震剖面图像，图3为经常规地震数据成像处理方法处理后的地震剖面图像，图4为提取的地震弱信号剖面(经弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震图像-经常规地震数据成像处理方法处理后的地震图像)图像。
对比图2和图3中经弱地震信号去噪成像处理方法和经常规地震数据成像处理方法处理后的剖面图像可知，经常规地震数据成像处理方法处理后的剖面图像更加平滑一些，获得了清晰的地质结构图像。与此同时，经常规地震数据成像处理方法处理后的地震剖面图像的信噪比较经弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震剖面图像的得到了提高，同相轴的连续性更好。
图4表明提取的地震弱信号剖面图像(经弱地震信号去噪成像处理方法处理后的地震图像-经常规地震数据成像处理方法处理后的地震图像)细节特征更加清晰，但信噪比与经常规地震数据成像处理方法处理后处理后的剖面图像相比要低。从图4不难看出提取的弱地震信号剖面图像的垂向和横向分辨率更高，断层刻画更加清晰，能够有效地刻画出掩盖在经常规地震数据成像处理方法之下地层的精细地质构造信息。此外，提取的弱地震信号剖面图像上同相轴的抖动位置正好代表了地质异常体和不规则地质点的实际位置，这与实际地球介质的非均质性相符合。
本发明方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。实施例的分析结果表明，在一定的条件下，本发明方法可以较好的提取出地震数据中包含有地质介质微细结构、微小属性变化信息的弱信号。虽然提取出弱地震信号剖面信噪比较低，但却能够反映出地层的裂缝分布和非均匀地质体的边缘特征，可以更加有效地刻画掩盖在常规地震数据处理方法之下的微观地层细节特征。该地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对获得的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
以上显示和描述描述了本发明专利的基本原理，主要特征和本发明专利的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明专利不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明专利的原理，在不脱离本发明专利精神和范围的前提下，本发明专利还会有各种变化和改进，这些变化的改进都落入要求保护的本发明专利的范围内。

Claims (5)

1.一种基于差分的地震弱信号提取方法，其特征在于采用以下步骤：
(1)根据已探井信息和地震信息进行准确标定层位；
(2)根据标定的目标层位，获取对应的叠前含噪地震数据；
(3)基于所述含噪地震数据采用一套常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像；
(4)基于所述的含噪地震数据同时采用一套弱地震信号去噪成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号；
(5)基于平行使用的两套地震数据成像处理方法的处理结果，求取两套方法处理结果的差，获得目标层段的地震响应弱信号图像。
2.根据权利要求1所述的一种基于差分的地震弱信号提取方法，其特征在于：步骤(1)中目标层的准确标定。
3.根据权利要求1所述的一种基于差分的地震弱信号提取方法，其特征在于：在目标层的准确标定的基础上，获取的是对应的叠前含噪地震数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于差分的地震弱信号提取方法，其特征在于：对根据目标层位获取的叠前含噪地震数据平行使用两套地震数据成像处理方法，一套采用常规地震数据成像处理方法，获得清晰的地质结构图像，一套采用弱去噪成像处理方法，最大限度地保留目标层段反射地震信号中的弱信号，然后求取两种处理方法获得的地震图像的差，获得目标层弱响应信号图像。
5.根据权利要求1所述的一种基于差分的地震弱信号提取方法，其特征在于：所述的地震弱信号提取方法解决了现有地震成像方法难以兼顾成像质量与弱信号保留的两难问题。通过对获得的目标层弱信号的分析，能获得目标层的精细结构与介质属性的微小差异信息提高地震对目标层，如油气储层的刻画精度。
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