一种自动方位角道集部分叠加方法
一种自动方位角道集部分叠加方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震勘探领域，具体涉及一种自动方位角道集部分叠加方法，对叠前 道集进行自动分方位角、入射角部分叠加，获得规则化方位角道集。
【背景技术】
[0002] 由于地震方位AV0各向异性分析具有精度高、入射角范围要求小等特点，在裂缝 型储层地震预测中具有较重要的作用。
[0003] 在地震方位AV0各向异性反演预测裂缝方位、密度中，需要利用叠前方位道集，道 集质量直接决定了各向异性参数反演精度。提高叠前方位道集质量的方法很多，其中通过 部分角道集叠加，增加叠加次数方法是最有效的方式之一。
[0004] 部分角道集的现有部分叠加技术是：
[0005] 首先，为了提高相邻道之间的信噪比，W减小炮检分布不匀带来的弊端，并保证在 不同方位上有足够密度的不同炮检距道集分布、较一致的叠加次数，通过扩大原CMP面元 的手段建立CMP宏面元。
[0006] 其次，为使宏面元内各方位道数基本一致，W确保分方位叠加次数的一致性，同时 使各方位数据具有较统一的计算精度及误差，对十个宏面元数据进行了统计分析，W确定 各方位角范围。在方位角变化过程中，为使数据更为稳定，需要对方位角边界进行重叠。
[0007] 然后，采用与方位角范围确定相同的方式确定入射角范围，并进行部分叠加。
[0008] 最终，获得分方位、分入射角部分叠加道集。
[0009] 现有技术中，确定方位角、入射角部分叠加范围是采用个别点统计，然后应用于全 区的方式。送种方式W角度划分为基础，能一定程度上解决部分叠加道集能量不均衡问题， 但对于复杂观测系统资料，还是不能彻底解决送种不均衡性、不可避免采集脚印的存在。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种自动方位角道集部 分叠加方法，W部分叠加次数为基础，采用自动角度划分方式，彻底解决叠加次数的不均衡 性，消除采集因素的影响，提高道集质量。为获得高资料各向异性裂缝参数反演奠定基础。
[0011] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0012] -种自动方位角道集部分叠加方法，包括：
[0013] (0)设置输入数据参数和输出数据参数；
[0014] (1)自动方位角地震数据抽取；
[0015] (2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加。
[0016] 所述步骤（0)中的输入数据参数包括：
[0017] 宏面元中包含面元个数；unit ;
[0018] 宏面元中每个面元所包含的地震道数；nstack ;
[0019] 宏面兀中的总地震道数；Unstack = unit Xnstack ;
[0020] 宏面元中每一个地震道的方位角值；azimuthj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示 道序号；
[0021] 宏面元中每个地震道的偏移距值；offsetj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示道 序号；
[0022] 宏面元中每一个地震道的采样点数；ns ;
[0023] 宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值；incidencei, j，其中i = 0， 1，...，111131304-1表不道序号，j = 0,1，...，113-1表不义样点序号；
[0024] 入射角 incidence^, j 的最大值为；incidence_max ;
[00巧]叠前地震数据为；data_ini,k，其中 i = 0,1，…，Unstack-1, k = 0,1，…，ns-1 ;
[0026] 所述输出数据参数包括：
[0027] 方位角道集方位数；azi_out_n ;
[002引 方位角道集各方位的中必角；azi_outi = (；0. 5+;0 X 180/azi_out_n，其中i = 0， 1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号；
[0029] 方位角道集入射角数：；
[0030] 方位角道集的各入射中必角；inc_outi =化 5+i) X incidence_max/lnc_out_n, 其中i = 0,1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号；
[0031] 初始化地震方位角道集数据；datai,k,.j = 0,其中i = 0,1，2，…，azi_out_n-l为 方位序号；k = 0，1，2，…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0，1，2，…，ns-1为采样点序 号。
[003引所述步骤（1)包括
[0033] (a)计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：
[0034]
(1)
[003引 （b)初始化i = 0 ;
[0036] (C)初始化 k = 0 ;
[0037] (d)计算输出方位角扇区半径：
[0038]
[0039] (e)计算输出方位角扇区半径变化步长；azi_;r_st巧=azi_rk/l〇〇 ;
[0040] (f)计算输出方位角扇区角度范围：
[0041] (azi_outi-azi_rk，azi_outi+azi_rk]
[0042] (g)统计，当j = 0,1，2，…，化stack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值 azimuthj值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为Fold_Pa;rt_sumi;
[0043] azi_outi_azi_;r_step < azimuth j《azi-OUti+azi-r-step (3)
[0044] 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_out_n〇i,t，其中 t = 0,1, ···, Fold_Part_sumi-l ；
[0045] 化）如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? > Fold_Pa;rt_sum_max-l，则跳转到步骤化）。
[0046] (;〇 如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? < Fold_Pa;rt_sum_max-l，则：
[0047] azi-fk+i = azi_rk+azi_r_step (4)
[004引 ?·)计算k = k+1，返回步骤讯；
[004引 似如果i > azi_out_n-l，自动方位抽取结束，固龄到步骤似甫则i = i+1，返 回步骤（d)。
[0050] 所述步骤似包括：
[0051] (A)计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：
[0052]
(目）
[005引 度）对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0 ;
[0054]似当 t = 0,1，…，Fold_Pa;rt_sumi-l 时，每个 azi_out_n〇i, t 位置对应一个 巧嚴紐姑,_。",_嗎，值；依据鄉汾础_。气《扔从小到大的顺序，对azi_out_tn〇i,t进行排序；记录排 序后的宏面元中本方位的地震道位置；azi_out_no_soパi,t;
[005引（D)对第j个采样点实施计算，初始化时j = 0 ;
[005引 似对第k个入射角实施计算，初始化时k = 0 ;
[0057] (巧搜索，当 t = 0，1，2，…，Fold_Pa;rt_sumi-l 时，是否有一个 。和。。娜值，满足公式化）：
[0058]
(6)
[005引 如果当t = tt,且tt《Fold_Pa;rt_sumi-l时，满足公式化），跳转到步骤似；女口 果无法找到满足公式（6)条件的值，跳转到步骤（I);
[0060] 似计算输出入射角扇区范围；虹，η)
[0061] 其中 m = tt-Fold_Pa;rt_max/2
[0062] η = tt+Fold_Part_max/2
[006引做计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：
[0064]
口）
[00财 讯如果k《inc_out_n-l，则k = k+1，返回步骤胆）；否则跳转到步骤（J);
[006引 α)如果j《ns-1，则j = j+1，返回步骤做；否则，固龄到步骤似；
[0067] 似如果i《azi_out_n-l，则i = i+1，返回步骤做；否则，固龄到步骤（L);
[0068] (L)输出的datai,k,.,即为所求的地震方位角道集。
[006引所述步骤似中是采用冒泡排序算法依据0斯巧。从小到大的顺序，对 ?%进行排序的。
[0070] 与现 有技术相比，本发明的有益效果是：利用本发明方法，能彻底解决地震方位角 道集部分叠加过程中叠加次数的不均衡性，消除采集因素的影响，提高道集质量。为获得高 资料地震各向异性裂缝参数反演奠定基础。是裂缝型储层预测的一个有效工具。
【附图说明】
[0071] 图1、某工区的自动方位角道集划分图，横坐标为方位角，纵坐标为入射角。各个不 同方框表示该区域的通过本发明步骤实施得到的方位角、入射角范围。如图中阴影区A，其 入射中必角、方位中必角分别为16°、60°，其入射角范围是（13.69,17.90]、其方位角范 围是（44.7,75.3]。图中阴影区B，其入射中必角、方位中必角分别为20。、120°，其入射角 范围是（17. 79, 21. 55]、其方位角范围是（104. 75,135. 25]。
[0072] 图2、采用本发明获得的地震方位角道集。横坐标6个方位、每个方位5个入射角， 共30道；纵坐标为采样点时间，采样间隔为0. 002砂，共501个采样点，共1砂。
[0073] 图3是本发明方法的步骤框图。
【具体实施方式】
[0074] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0075] 本发明涉及地震勘探技术，是一种对叠前道集进行自动分方位角、入射角部分叠 加，获得规则化方位角道集的技术。具体步骤如下：
[007引 （0)数据准备
[0077] 利用地震方位AV0开展各向异性参数反演是裂缝性储层地震预测的重要手段。利 用方位AV0各向异性参数反演时，地震方位角道集的优劣决定了最终反演结果的优劣。提 高地震方位角道集质量的方法通常有两种；其一是拓展宏面元；其二是进行方位角道集部 分叠加。送两种方位往往配合使用，能大幅度提高叠前方位角道集质量。但在进行方位角 道集部分叠加处理中，通常的方法是W角度为基础划分道集。该方法人为因素大，而且不能 完全保证各方位、各入射角部分叠加过程的叠加次数一致。
[0078] 本发明W叠加次数为基础自动划分道集。具有自动化程度高、获得的部分叠加导 致一致性好等特点。
[0079] 如图3所示，本发明的整个自动方位角道集部分叠加方法包括：自动方位角地震 数据抽取方法、自动入射角地震数据抽取与部分叠加方法。
[0080] 设输入数据参数包括：
[0081] ?宏面元中包含面元个数；unit。
[0082] ?宏面元中每个面元所包含的地震道数；nstack。
[0083] ?宏面兀中的总地震道数；Unstack = unit Xnstack。
[0084] ?宏面元中每一个地震道的方位角值；azimuthj，其中j = 0,1，…，化stack-1表 示道序号。
[0085] ?宏面元中每个地震道的偏移距值；offsetj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示 道序号。
[0086] ?宏面元中每一个地震道的采样点数；ns。
[0087] ?宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值；incidencei,^其中i = 0， 1，...，111131304-1表示道序号，j = 0，l，...，113-1表示采样点序号。
[0088] ?入射角 incidencei,.j 的最大值为；incidence_max〇
[0089] ?输入叠前地震数据为；data_ini,k，其中 i = 0,1，...，111131304-1,k = 0,1，…， ns-1。
[0090] 设输出数据参数包括：
[0091] ?输出方位角道集方位数；azi_out_n，输出方位角道集方位数是设定值，在叠前 方位各向异性参数反演过程中，方位数一般设定为3-10。越小的方位数获得的反演结果稳 定性越局，但精度越低；反之则越局。
[009引 ?输出方位角道集各方位的中必角；azi_outi = (；0. 5+;0 X 180/azi_out_n，其中 i = 0,1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号。
[0093] ?输出方位角道集入射角数；inc_out_n，输出方位角道集入射角数是设定值，在 叠前方位各向异性参数反演过程中，入射角数一般设定为3-10。越小的入射角数获得的反 演结果稳定性越高，但精度越低；反之则越高。）。
[0094] ?输出方位角道集的各入射中必角；inc_outi = (0. 5+i) X incidence_max/inc_ out_n，其中i = 0，1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号。
[0095] ?初始化输出地震方位角道集数据；datai,k,j = 0,其中i = 0,1，2，…，azi_out_ n-1为方位序号；k = 0,1，2，…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0,1，2，."ins-l为采样 点序号。
[0096] 上述"输入数据参数"为计算所用到的数据，"输出数据参数"为开始计算时的初始 设置值，其中"地震方位角道集数据"为本发明方法的输出结果。
[0097] (1)自动方位角地震数据抽取方法
[0098] (a)计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：
[0099]
《1)
[0100] 每个 i 方位的 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιηι_η?3χ 都相同
[0101] 化）初始化i = 0 ;
[0102] (C)初始化 k = 0;
[0103] (d)计算输出方位角扇区半径：
[0104]
C2)
[010引 （e)计算输出方位角扇区半径变化步长；azi_;r_st巧=azi_rk/l00 ;
[0106] (f)计算输出方位角扇区角度范围：
[0107] (azi_outi-azi_rk，azi_outi+azi_rk]
[010引 （g)统计，当j = 0,1，2，…，化stack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值 azimuthj值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为Fold_Pa;rt_sumi;
[0109] azi-OUti-azi-r-step < azimuthj《azi-OUti+azi-r-step (3)
[0110] 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_out_n〇i,t，其中 t = 0,1, ···, Fold_Part_sumi-l ；
[01 川 化）如果 Fold_Pa;rt_sumi > Fold_Pa;rt_sum_max-l，则跳转到步骤化）。
[0112] (;〇 如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? < Fold_Pa;rt_sum_max-l，则：
[011引 azi-fk+i = azi_rk+azi_;r_step (4)
[0114] (_]'）计算k = k+1，返回步骤讯；
[011引 似如果i > azi_0Ut_n-l，自动方位抽取结束，固龄到步骤似甫则i = i+1，返 回步骤（d);
[0116] (2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加方法
[0117] (A)计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：
[0118]
(S)
[011引 做对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0
[0120] 似当 t 二 0，1，…，Fold_Part_sumi_l 时，每个 azi_out_n〇i，t 位置对应一个 0#巧*。_。心《。,,:值。采用冒泡排序算法（该算法为常规技术，在公开文献中可W检索到相关 文章与程序代码），依据G//s巧d_。,,,_,:。,.,从小到大的顺序，对azi_out_nOl,t进行排序。记录排 序后的宏面元中本方位的地震道位置；azi_out_no_soパi,t;
[0121] (D)对第j个采样点实施计算（即从（D)步骤开始，对第j个采样点进行计算，首 先计算的是j = 0,然后进入巧)、（F)、…步骤），初始化时j = 0 ;
[0122] 巧）对第k个入射角实施计算（即从巧）步骤开始，对第k个入射角进行计算，首 先计算的是k = 0,然后进入（F))，初始化时k = 0 ;
[012引（巧搜索，当t = 0，1，2， …，Fold_Part_sumi-l时，是否有一个 iwrffifeHee。。。," "。,。",.,…'值，满足公式化）：
[0124]
化）
[012引如果当t = tt，且tt《Fold_Pa;rt_sumi-l时，满足公式化），跳转到步骤似；女口 果无法找到满足公式（6)条件的1'"6^6"^^_。^_，，。_*。",.,./ 值，跳转到步骤（1);
[0126] (G)计算输出入射角扇区范围；虹，η)
[0127] 其中 m = tt-Fold_Pa;rt_max/2
[0128] η = tt+Fold_Part_max/2
[0129] 做计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：
[0130]
(7)
[0131] (I)如果k《inc_out_n-l，则 k = k+1，返回步骤胆）；否则跳转到步骤（J)。
[013引 （J)如果j《ns-1，则j = j+1，返回步骤值）；否则跳转到步骤化）。
[013引 似如果i《azi_0Ut_n-l，则i = i+1，返回步骤度）；否则跳转到步骤（L);
[0134] (L)输出的datai,k,.,为采用本方法获得的地震方位角道集。
[0135] 本发明在裂缝型储层地震方位角道集生成中取得了较好的效果。图1是某工区的 自动方位角道集划分图，横坐标为方位角，纵坐标为入射角。各个不同方框表示该区域的通 过本发明步骤实施得到的方位角、入射角范围。如图中阴影区A，其入射中必角、方位中必角 分别为16。、60°，其入射角范围是（13. 69,17. 90]、其方位角范围是（44. 7,75. 3]。图中阴 影区B，其入射中必角、方位中必角分别为20。、120°，其入射角范围是（17. 79,21. 55]、其 方位角范围是（104. 75,135. 25]。本图给出了本发明在一个宏面兀、一个义样点的实施过 程。实施案例中，宏面元中共有9个面元，每个面元中共有357个地震道，每道有501个采 样点，采样点间隔为0.002砂。
[0136] 通过本发明的方法，形成了地震方位角道集，如图2。横坐标6个方位、每个方位5 个入射角，共30道。6个方位的方位中必角分别为0°、30°、60°、90°、120°、150°，剖 面上显示分别为第1-5、6-10、11-15、16-20、21-25、26-30道。每个方位中5个入射中必角 分别为8°、12°、16°、20°、24°。从图中可W看到，获得的方位角道集，各方位之间地震 振幅能量均衡、各入射角之间具有较好的振幅随入射角变化特征。
[0137] 上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本 发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本 发明上述【具体实施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制 性的意义。
【主权项】
1. 一种自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述方法包括： (0) 设置输入数据参数和输出数据参数； (1) 自动方位角地震数据抽取； (2) 自动入射角地震数据抽取与部分叠加。2. 根据权利要求1所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（0) 中的输入数据参数包括： 宏面元中包含面元个数：unit ; 宏面元中每个面元所包含的地震道数：nstack ; 宏面元中的总地震道数：Unstack = unit Xnstack ; 宏面元中每一个地震道的方位角值：azimuthj，其中j = 0, 1，…，Unstack-I表示道序 号； 宏面元中每个地震道的偏移距值：〇ffsetΗ其中j = 0, 1，…，Unstack-I表示道序号； 宏面元中每一个地震道的采样点数ms ; 宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值：incidence^其中i = 0, 1，…， Unstack-I表示道序号，j = 0, 1，…，ns-Ι表示采样点序号； 入身寸角incidence^ j的最大值为：incidence_max ; 叠前地震数据为：data_iniik，其中 i = 0, 1，…，Unstack-1，k = 0, 1，…，ns-1 ; 所述输出数据参数包括： 方位角道集方位数：azi_out_n ; 方位角道集各方位的中心角^ziLouti = (0. 5+i) X 180/azi_out_n，其中i = 0, 1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号； 方位角道集入射角数：； 方位角道集的各入射中心角JrK^outi = (0.5+i)Xincidence_max/inc_out_n，其中 i = 0, 1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号； 初始化地震方位角道集数据MataiIj = 0,其中i = 0, 1，2,…，azi_out_n-l为方位序 号；k = 0, 1，2,…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0, 1，2,…，ns-Ι为采样点序号。3. 根据权利要求2所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（1) 包括 (a) 计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：(b) 初始化i = 0 ; (c) 初始化k = 0 ; (d) 计算输出方位角扇区半径：(e) 计算输出方位角扇区半径变化步长：azi_r_step = azi_rk/100 ; (f) 计算输出方位角扇区角度范围： (az i_outi-az i_rk, az i_outi+az i_rk] (g) 统计，当j = 〇, I, 2,…，Unstack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值azimuthj 值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为F 0IcLParlsUm1 : azi_outi-azi_r_step<azimuthj =? azi_outi+azi_r_step (3) 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_〇ut_n〇1，t，其中t = 0, 1, ···, Fold_Part_sumi-l ； (h) 如果 FolcLParI^sumi >Fold_Part_sum_max-l，则跳转到步骤（k); (i) 如果 FolcLPart-SumXFolcLPart-sumjiiax-l，则： azi_rk+1 = azi_rk+azi_r_step (4) (j) 计算k = k+1，返回步骤（f); (k) 如果i彡azi_out_n-l，自动方位抽取结束，跳转到步骤（2);否则i = i+1，返回步 骤⑷。4.根据权利要求3所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（2) 包括： (A) 计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：(B) 对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0 ; (C) 当 t = 0, 1，…，FolcLParI^sumi-I 时，每个 azi^oui^nOi, t 位置对应一个依据从小到大的顺序，对azLoutjiOi, t进行排序；记录排序 后的宏面元中本方位的地震道位置IaziLoutjic^sorti,t ; (D) 对第j个采样点实施计算，初始化时j = 0 ; (E) 对第k个入射角实施计算，初始化时k = 0 ; (F) 搜索，当 t = 0, 1，2,…，FolcLParI^sumi-I 时，是否有一个值，满足公式（6):I 如果当t = tt，且tt < FolcLParI^sumi-I时，满足公式（6)，跳转到步骤（G);如果无 法找到满足公式（6)条件K跳转到步骤（I); (G) 计算输出入射角扇区范围：[m，η) 其中 m = tt_Fold_Part_max/2 η = tt+Fold_Part_max/2 (H) 计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：(l) 如果k彡inc_out_n-l，则k = k+1，返回步骤（E);否则跳转到步骤（J); (J)如果j彡ns-Ι，则j = j+Ι，返回步骤⑶；否则，跳转到步骤（K); (K) 如果i < azi_out_n-l，则i = i+1，返回步骤(6);否则，跳转到步骤（L); (L) 输出的datan,即为所求的地震方位角道集。5.根据权利要求4所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（C) 中是采用冒泡排序算法依据从小到大的顺序，对azi_〇ut_n 〇1,t进行排序的。
【专利摘要】本发明提供了一种自动方位角道集部分叠加方法，属于地震勘探领域。所述自动方位角道集部分叠加方法包括：(0)设置输入数据参数和输出数据参数；(1)自动方位角地震数据抽取；(2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加。利用本发明方法，能彻底解决地震方位角道集部分叠加过程中叠加次数的不均衡性，消除采集因素的影响，提高道集质量。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN105487111
【申请号】CN201410478020
【发明人】肖鹏飞
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震勘探领域，具体涉及一种自动方位角道集部分叠加方法，对叠前 道集进行自动分方位角、入射角部分叠加，获得规则化方位角道集。
【背景技术】
[0002] 由于地震方位AV0各向异性分析具有精度高、入射角范围要求小等特点，在裂缝 型储层地震预测中具有较重要的作用。
[0003] 在地震方位AV0各向异性反演预测裂缝方位、密度中，需要利用叠前方位道集，道 集质量直接决定了各向异性参数反演精度。提高叠前方位道集质量的方法很多，其中通过 部分角道集叠加，增加叠加次数方法是最有效的方式之一。
[0004] 部分角道集的现有部分叠加技术是：
[0005] 首先，为了提高相邻道之间的信噪比，W减小炮检分布不匀带来的弊端，并保证在 不同方位上有足够密度的不同炮检距道集分布、较一致的叠加次数，通过扩大原CMP面元 的手段建立CMP宏面元。
[0006] 其次，为使宏面元内各方位道数基本一致，W确保分方位叠加次数的一致性，同时 使各方位数据具有较统一的计算精度及误差，对十个宏面元数据进行了统计分析，W确定 各方位角范围。在方位角变化过程中，为使数据更为稳定，需要对方位角边界进行重叠。
[0007] 然后，采用与方位角范围确定相同的方式确定入射角范围，并进行部分叠加。
[0008] 最终，获得分方位、分入射角部分叠加道集。
[0009] 现有技术中，确定方位角、入射角部分叠加范围是采用个别点统计，然后应用于全 区的方式。送种方式W角度划分为基础，能一定程度上解决部分叠加道集能量不均衡问题， 但对于复杂观测系统资料，还是不能彻底解决送种不均衡性、不可避免采集脚印的存在。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种自动方位角道集部 分叠加方法，W部分叠加次数为基础，采用自动角度划分方式，彻底解决叠加次数的不均衡 性，消除采集因素的影响，提高道集质量。为获得高资料各向异性裂缝参数反演奠定基础。
[0011] 本发明是通过W下技术方案实现的：
[0012] -种自动方位角道集部分叠加方法，包括：
[0013] (0)设置输入数据参数和输出数据参数；
[0014] (1)自动方位角地震数据抽取；
[0015] (2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加。
[0016] 所述步骤（0)中的输入数据参数包括：
[0017] 宏面元中包含面元个数；unit ;
[0018] 宏面元中每个面元所包含的地震道数；nstack ;
[0019] 宏面兀中的总地震道数；Unstack = unit Xnstack ;
[0020] 宏面元中每一个地震道的方位角值；azimuthj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示 道序号；
[0021] 宏面元中每个地震道的偏移距值；offsetj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示道 序号；
[0022] 宏面元中每一个地震道的采样点数；ns ;
[0023] 宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值；incidencei, j，其中i = 0， 1，...，111131304-1表不道序号，j = 0,1，...，113-1表不义样点序号；
[0024] 入射角 incidence^, j 的最大值为；incidence_max ;
[00巧]叠前地震数据为；data_ini,k，其中 i = 0,1，…，Unstack-1, k = 0,1，…，ns-1 ;
[0026] 所述输出数据参数包括：
[0027] 方位角道集方位数；azi_out_n ;
[002引 方位角道集各方位的中必角；azi_outi = (；0. 5+;0 X 180/azi_out_n，其中i = 0， 1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号；
[0029] 方位角道集入射角数：；
[0030] 方位角道集的各入射中必角；inc_outi =化 5+i) X incidence_max/lnc_out_n, 其中i = 0,1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号；
[0031] 初始化地震方位角道集数据；datai,k,.j = 0,其中i = 0,1，2，…，azi_out_n-l为 方位序号；k = 0，1，2，…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0，1，2，…，ns-1为采样点序 号。
[003引所述步骤（1)包括
[0033] (a)计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：
[0034]
(1)
[003引 （b)初始化i = 0 ;
[0036] (C)初始化 k = 0 ;
[0037] (d)计算输出方位角扇区半径：
[0038]
[0039] (e)计算输出方位角扇区半径变化步长；azi_;r_st巧=azi_rk/l〇〇 ;
[0040] (f)计算输出方位角扇区角度范围：
[0041] (azi_outi-azi_rk，azi_outi+azi_rk]
[0042] (g)统计，当j = 0,1，2，…，化stack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值 azimuthj值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为Fold_Pa;rt_sumi;
[0043] azi_outi_azi_;r_step < azimuth j《azi-OUti+azi-r-step (3)
[0044] 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_out_n〇i,t，其中 t = 0,1, ···, Fold_Part_sumi-l ；
[0045] 化）如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? > Fold_Pa;rt_sum_max-l，则跳转到步骤化）。
[0046] (;〇 如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? < Fold_Pa;rt_sum_max-l，则：
[0047] azi-fk+i = azi_rk+azi_r_step (4)
[004引 ?·)计算k = k+1，返回步骤讯；
[004引 似如果i > azi_out_n-l，自动方位抽取结束，固龄到步骤似甫则i = i+1，返 回步骤（d)。
[0050] 所述步骤似包括：
[0051] (A)计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：
[0052]
(目）
[005引 度）对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0 ;
[0054]似当 t = 0,1，…，Fold_Pa;rt_sumi-l 时，每个 azi_out_n〇i, t 位置对应一个 巧嚴紐姑,_。",_嗎，值；依据鄉汾础_。气《扔从小到大的顺序，对azi_out_tn〇i,t进行排序；记录排 序后的宏面元中本方位的地震道位置；azi_out_no_soパi,t;
[005引（D)对第j个采样点实施计算，初始化时j = 0 ;
[005引 似对第k个入射角实施计算，初始化时k = 0 ;
[0057] (巧搜索，当 t = 0，1，2，…，Fold_Pa;rt_sumi-l 时，是否有一个 。和。。娜值，满足公式化）：
[0058]
(6)
[005引 如果当t = tt,且tt《Fold_Pa;rt_sumi-l时，满足公式化），跳转到步骤似；女口 果无法找到满足公式（6)条件的值，跳转到步骤（I);
[0060] 似计算输出入射角扇区范围；虹，η)
[0061] 其中 m = tt-Fold_Pa;rt_max/2
[0062] η = tt+Fold_Part_max/2
[006引做计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：
[0064]
口）
[00财 讯如果k《inc_out_n-l，则k = k+1，返回步骤胆）；否则跳转到步骤（J);
[006引 α)如果j《ns-1，则j = j+1，返回步骤做；否则，固龄到步骤似；
[0067] 似如果i《azi_out_n-l，则i = i+1，返回步骤做；否则，固龄到步骤（L);
[0068] (L)输出的datai,k,.,即为所求的地震方位角道集。
[006引所述步骤似中是采用冒泡排序算法依据0斯巧。从小到大的顺序，对 ?%进行排序的。
[0070] 与现 有技术相比，本发明的有益效果是：利用本发明方法，能彻底解决地震方位角 道集部分叠加过程中叠加次数的不均衡性，消除采集因素的影响，提高道集质量。为获得高 资料地震各向异性裂缝参数反演奠定基础。是裂缝型储层预测的一个有效工具。
【附图说明】
[0071] 图1、某工区的自动方位角道集划分图，横坐标为方位角，纵坐标为入射角。各个不 同方框表示该区域的通过本发明步骤实施得到的方位角、入射角范围。如图中阴影区A，其 入射中必角、方位中必角分别为16°、60°，其入射角范围是（13.69,17.90]、其方位角范 围是（44.7,75.3]。图中阴影区B，其入射中必角、方位中必角分别为20。、120°，其入射角 范围是（17. 79, 21. 55]、其方位角范围是（104. 75,135. 25]。
[0072] 图2、采用本发明获得的地震方位角道集。横坐标6个方位、每个方位5个入射角， 共30道；纵坐标为采样点时间，采样间隔为0. 002砂，共501个采样点，共1砂。
[0073] 图3是本发明方法的步骤框图。
【具体实施方式】
[0074] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
[0075] 本发明涉及地震勘探技术，是一种对叠前道集进行自动分方位角、入射角部分叠 加，获得规则化方位角道集的技术。具体步骤如下：
[007引 （0)数据准备
[0077] 利用地震方位AV0开展各向异性参数反演是裂缝性储层地震预测的重要手段。利 用方位AV0各向异性参数反演时，地震方位角道集的优劣决定了最终反演结果的优劣。提 高地震方位角道集质量的方法通常有两种；其一是拓展宏面元；其二是进行方位角道集部 分叠加。送两种方位往往配合使用，能大幅度提高叠前方位角道集质量。但在进行方位角 道集部分叠加处理中，通常的方法是W角度为基础划分道集。该方法人为因素大，而且不能 完全保证各方位、各入射角部分叠加过程的叠加次数一致。
[0078] 本发明W叠加次数为基础自动划分道集。具有自动化程度高、获得的部分叠加导 致一致性好等特点。
[0079] 如图3所示，本发明的整个自动方位角道集部分叠加方法包括：自动方位角地震 数据抽取方法、自动入射角地震数据抽取与部分叠加方法。
[0080] 设输入数据参数包括：
[0081] ?宏面元中包含面元个数；unit。
[0082] ?宏面元中每个面元所包含的地震道数；nstack。
[0083] ?宏面兀中的总地震道数；Unstack = unit Xnstack。
[0084] ?宏面元中每一个地震道的方位角值；azimuthj，其中j = 0,1，…，化stack-1表 示道序号。
[0085] ?宏面元中每个地震道的偏移距值；offsetj，其中j = 0,1，…，化stack-1表示 道序号。
[0086] ?宏面元中每一个地震道的采样点数；ns。
[0087] ?宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值；incidencei,^其中i = 0， 1，...，111131304-1表示道序号，j = 0，l，...，113-1表示采样点序号。
[0088] ?入射角 incidencei,.j 的最大值为；incidence_max〇
[0089] ?输入叠前地震数据为；data_ini,k，其中 i = 0,1，...，111131304-1,k = 0,1，…， ns-1。
[0090] 设输出数据参数包括：
[0091] ?输出方位角道集方位数；azi_out_n，输出方位角道集方位数是设定值，在叠前 方位各向异性参数反演过程中，方位数一般设定为3-10。越小的方位数获得的反演结果稳 定性越局，但精度越低；反之则越局。
[009引 ?输出方位角道集各方位的中必角；azi_outi = (；0. 5+;0 X 180/azi_out_n，其中 i = 0,1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号。
[0093] ?输出方位角道集入射角数；inc_out_n，输出方位角道集入射角数是设定值，在 叠前方位各向异性参数反演过程中，入射角数一般设定为3-10。越小的入射角数获得的反 演结果稳定性越高，但精度越低；反之则越高。）。
[0094] ?输出方位角道集的各入射中必角；inc_outi = (0. 5+i) X incidence_max/inc_ out_n，其中i = 0，1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号。
[0095] ?初始化输出地震方位角道集数据；datai,k,j = 0,其中i = 0,1，2，…，azi_out_ n-1为方位序号；k = 0,1，2，…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0,1，2，."ins-l为采样 点序号。
[0096] 上述"输入数据参数"为计算所用到的数据，"输出数据参数"为开始计算时的初始 设置值，其中"地震方位角道集数据"为本发明方法的输出结果。
[0097] (1)自动方位角地震数据抽取方法
[0098] (a)计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：
[0099]
《1)
[0100] 每个 i 方位的 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιηι_η?3χ 都相同
[0101] 化）初始化i = 0 ;
[0102] (C)初始化 k = 0;
[0103] (d)计算输出方位角扇区半径：
[0104]
C2)
[010引 （e)计算输出方位角扇区半径变化步长；azi_;r_st巧=azi_rk/l00 ;
[0106] (f)计算输出方位角扇区角度范围：
[0107] (azi_outi-azi_rk，azi_outi+azi_rk]
[010引 （g)统计，当j = 0,1，2，…，化stack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值 azimuthj值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为Fold_Pa;rt_sumi;
[0109] azi-OUti-azi-r-step < azimuthj《azi-OUti+azi-r-step (3)
[0110] 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_out_n〇i,t，其中 t = 0,1, ···, Fold_Part_sumi-l ；
[01 川 化）如果 Fold_Pa;rt_sumi > Fold_Pa;rt_sum_max-l，则跳转到步骤化）。
[0112] (;〇 如果 ρ·〇1(1_Ρ3；Γ?:_3?ιη?? < Fold_Pa;rt_sum_max-l，则：
[011引 azi-fk+i = azi_rk+azi_;r_step (4)
[0114] (_]'）计算k = k+1，返回步骤讯；
[011引 似如果i > azi_0Ut_n-l，自动方位抽取结束，固龄到步骤似甫则i = i+1，返 回步骤（d);
[0116] (2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加方法
[0117] (A)计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：
[0118]
(S)
[011引 做对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0
[0120] 似当 t 二 0，1，…，Fold_Part_sumi_l 时，每个 azi_out_n〇i，t 位置对应一个 0#巧*。_。心《。,,:值。采用冒泡排序算法（该算法为常规技术，在公开文献中可W检索到相关 文章与程序代码），依据G//s巧d_。,,,_,:。,.,从小到大的顺序，对azi_out_nOl,t进行排序。记录排 序后的宏面元中本方位的地震道位置；azi_out_no_soパi,t;
[0121] (D)对第j个采样点实施计算（即从（D)步骤开始，对第j个采样点进行计算，首 先计算的是j = 0,然后进入巧)、（F)、…步骤），初始化时j = 0 ;
[0122] 巧）对第k个入射角实施计算（即从巧）步骤开始，对第k个入射角进行计算，首 先计算的是k = 0,然后进入（F))，初始化时k = 0 ;
[012引（巧搜索，当t = 0，1，2， …，Fold_Part_sumi-l时，是否有一个 iwrffifeHee。。。," "。,。",.,…'值，满足公式化）：
[0124]
化）
[012引如果当t = tt，且tt《Fold_Pa;rt_sumi-l时，满足公式化），跳转到步骤似；女口 果无法找到满足公式（6)条件的1'"6^6"^^_。^_，，。_*。",.,./ 值，跳转到步骤（1);
[0126] (G)计算输出入射角扇区范围；虹，η)
[0127] 其中 m = tt-Fold_Pa;rt_max/2
[0128] η = tt+Fold_Part_max/2
[0129] 做计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：
[0130]
(7)
[0131] (I)如果k《inc_out_n-l，则 k = k+1，返回步骤胆）；否则跳转到步骤（J)。
[013引 （J)如果j《ns-1，则j = j+1，返回步骤值）；否则跳转到步骤化）。
[013引 似如果i《azi_0Ut_n-l，则i = i+1，返回步骤度）；否则跳转到步骤（L);
[0134] (L)输出的datai,k,.,为采用本方法获得的地震方位角道集。
[0135] 本发明在裂缝型储层地震方位角道集生成中取得了较好的效果。图1是某工区的 自动方位角道集划分图，横坐标为方位角，纵坐标为入射角。各个不同方框表示该区域的通 过本发明步骤实施得到的方位角、入射角范围。如图中阴影区A，其入射中必角、方位中必角 分别为16。、60°，其入射角范围是（13. 69,17. 90]、其方位角范围是（44. 7,75. 3]。图中阴 影区B，其入射中必角、方位中必角分别为20。、120°，其入射角范围是（17. 79,21. 55]、其 方位角范围是（104. 75,135. 25]。本图给出了本发明在一个宏面兀、一个义样点的实施过 程。实施案例中，宏面元中共有9个面元，每个面元中共有357个地震道，每道有501个采 样点，采样点间隔为0.002砂。
[0136] 通过本发明的方法，形成了地震方位角道集，如图2。横坐标6个方位、每个方位5 个入射角，共30道。6个方位的方位中必角分别为0°、30°、60°、90°、120°、150°，剖 面上显示分别为第1-5、6-10、11-15、16-20、21-25、26-30道。每个方位中5个入射中必角 分别为8°、12°、16°、20°、24°。从图中可W看到，获得的方位角道集，各方位之间地震 振幅能量均衡、各入射角之间具有较好的振幅随入射角变化特征。
[0137] 上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本 发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本 发明上述【具体实施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制 性的意义。
【主权项】
1. 一种自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述方法包括： (0) 设置输入数据参数和输出数据参数； (1) 自动方位角地震数据抽取； (2) 自动入射角地震数据抽取与部分叠加。2. 根据权利要求1所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（0) 中的输入数据参数包括： 宏面元中包含面元个数：unit ; 宏面元中每个面元所包含的地震道数：nstack ; 宏面元中的总地震道数：Unstack = unit Xnstack ; 宏面元中每一个地震道的方位角值：azimuthj，其中j = 0, 1，…，Unstack-I表示道序 号； 宏面元中每个地震道的偏移距值：〇ffsetΗ其中j = 0, 1，…，Unstack-I表示道序号； 宏面元中每一个地震道的采样点数ms ; 宏面元中每一个地震道中每一个采样点的入射角值：incidence^其中i = 0, 1，…， Unstack-I表示道序号，j = 0, 1，…，ns-Ι表示采样点序号； 入身寸角incidence^ j的最大值为：incidence_max ; 叠前地震数据为：data_iniik，其中 i = 0, 1，…，Unstack-1，k = 0, 1，…，ns-1 ; 所述输出数据参数包括： 方位角道集方位数：azi_out_n ; 方位角道集各方位的中心角^ziLouti = (0. 5+i) X 180/azi_out_n，其中i = 0, 1，…，azi_out_n-l为输出方位角道集方位角序号； 方位角道集入射角数：； 方位角道集的各入射中心角JrK^outi = (0.5+i)Xincidence_max/inc_out_n，其中 i = 0, 1，…，inc_out_n-l为输出方位角道集入射角序号； 初始化地震方位角道集数据MataiIj = 0,其中i = 0, 1，2,…，azi_out_n-l为方位序 号；k = 0, 1，2,…，inc_out_n-l为入射角序号；j = 0, 1，2,…，ns-Ι为采样点序号。3. 根据权利要求2所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（1) 包括 (a) 计算输出方位角道集中每个方位的最大道数：(b) 初始化i = 0 ; (c) 初始化k = 0 ; (d) 计算输出方位角扇区半径：(e) 计算输出方位角扇区半径变化步长：azi_r_step = azi_rk/100 ; (f) 计算输出方位角扇区角度范围： (az i_outi-az i_rk, az i_outi+az i_rk] (g) 统计，当j = 〇, I, 2,…，Unstack-1时，宏面元中每一个地震道的方位角值azimuthj 值满足公式（3)的地震道总数，并记录该数目为F 0IcLParlsUm1 : azi_outi-azi_r_step<azimuthj =? azi_outi+azi_r_step (3) 记录所有满足公式（3)要求的地震道在宏面元中的位置序号azi_〇ut_n〇1，t，其中t = 0, 1, ···, Fold_Part_sumi-l ； (h) 如果 FolcLParI^sumi >Fold_Part_sum_max-l，则跳转到步骤（k); (i) 如果 FolcLPart-SumXFolcLPart-sumjiiax-l，则： azi_rk+1 = azi_rk+azi_r_step (4) (j) 计算k = k+1，返回步骤（f); (k) 如果i彡azi_out_n-l，自动方位抽取结束，跳转到步骤（2);否则i = i+1，返回步 骤⑷。4.根据权利要求3所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（2) 包括： (A) 计算输出方位角道集每个方位中每个入射角道集的最大道数：(B) 对第i个输出方位角实施计算，初始化时i = 0 ; (C) 当 t = 0, 1，…，FolcLParI^sumi-I 时，每个 azi^oui^nOi, t 位置对应一个依据从小到大的顺序，对azLoutjiOi, t进行排序；记录排序 后的宏面元中本方位的地震道位置IaziLoutjic^sorti,t ; (D) 对第j个采样点实施计算，初始化时j = 0 ; (E) 对第k个入射角实施计算，初始化时k = 0 ; (F) 搜索，当 t = 0, 1，2,…，FolcLParI^sumi-I 时，是否有一个值，满足公式（6):I 如果当t = tt，且tt < FolcLParI^sumi-I时，满足公式（6)，跳转到步骤（G);如果无 法找到满足公式（6)条件K跳转到步骤（I); (G) 计算输出入射角扇区范围：[m，η) 其中 m = tt_Fold_Part_max/2 η = tt+Fold_Part_max/2 (H) 计算第i输出方位角、第k入射角、第j采样点的输出地震数据：(l) 如果k彡inc_out_n-l，则k = k+1，返回步骤（E);否则跳转到步骤（J); (J)如果j彡ns-Ι，则j = j+Ι，返回步骤⑶；否则，跳转到步骤（K); (K) 如果i < azi_out_n-l，则i = i+1，返回步骤(6);否则，跳转到步骤（L); (L) 输出的datan,即为所求的地震方位角道集。5.根据权利要求4所述的自动方位角道集部分叠加方法，其特征在于：所述步骤（C) 中是采用冒泡排序算法依据从小到大的顺序，对azi_〇ut_n 〇1,t进行排序的。
【专利摘要】本发明提供了一种自动方位角道集部分叠加方法，属于地震勘探领域。所述自动方位角道集部分叠加方法包括：(0)设置输入数据参数和输出数据参数；(1)自动方位角地震数据抽取；(2)自动入射角地震数据抽取与部分叠加。利用本发明方法，能彻底解决地震方位角道集部分叠加过程中叠加次数的不均衡性，消除采集因素的影响，提高道集质量。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN105487111
【申请号】CN201410478020
【发明人】肖鹏飞
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年9月18日
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