本发明涉及地震勘探采集技术领域，特别涉及一种基于初至波走时层析的微测井解释方法。
背景技术：
随着地震采集技术的发展，近地表结构建模越来越受到业界的重视，尤其在一些近地表速度纵横向变化大的区域，浅表层速度建模的精确程度直接决定了深部的成像效果。
而表层结构调查方法中，微测井是业界公认的较为准确的表层结构调查方法，但是在解释微测井的过程中，受解释人员的认识和经验等各方面因素的影响，同一套微测井数据的解释结果存在较大的差异，给后续的近地表建模带来较大的影响。
目前微测井解释方法是通过拾取每一炮或者每一个接收道的初至时间，讲初至时间进行时深解释，转换后的垂直时间和对应的深度绘制在时间-深度坐标系内，当不同的深度点位于同一速度层内时，初至时间点的分布是一条直线，不同速度层对应的斜率不同。根据速度层对应的斜率不同，划分各层的位置，每一层用最小二乘拟合直线，直线的斜率的道数为介质的层速度，两直线的交点为介质的分解面。
由于初至时间之间差异非常小，此方法的解释结果受解释人员的经验和认识的影响，解释的深度和速度存在较大的差异，影响解释结果的准确性。
综述所述，为克服现有技术的缺陷，有必要提出一种基于初至波走时层析的微测井解释方法。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于构建一种基于初至波走时层析的微测井解释方法，其旨在于针对现有微测井解释受主观影响大的问题，提出基于初至走时的层析反演解释方法，减少主观因素的影响，提升微测井解释的准确性。
为实现上述目的，本发明提出了一种基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，所述基于初至波走时层析的微测井解释方法包括：
s1：确定初始速度模型；
s2：输入拾取的不同炮检距的初至波走时；
s3：基于输入的初始速度模型计算理论走时与射线路径；
s4：修改所述初始速度模型以获得修改后的速度模型，响应于所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型；
s5：对比炮检距与所述炮检距阈值δl，
若所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将所述拟定速度模型作为最终的速度模型；
若所述炮检距小于所述炮检距阈值δl，则减小最大炮检距并将所述拟定速度模型作为所述初始速度模型之后，重复执行步骤s3至s5直至所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将步骤s4中获得的所述拟定速度模型作为最终的速度模型。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，在步骤s1中，
基于某地区的地质岩性出露特征和所述地区的浅表层速度确定所述初始速度模型。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，在步骤s3中，所述初始速度模型为步骤s1中确定的所述地区的初始速度模型。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，所述修改所述初始速度模型以获得修改后的速度模型的步骤包括：
基于所述初至波走时求解得到速度模型修改量，并基于所述速度模型修改量对所述初始速度模型进行修改，以获得所述修改后的速度模型。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，基于初至波走时层析反演求解得到速度模型修改量。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，所述响应于所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型的步骤包括：
对比所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量与所述速度修改量阈值，
若所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型；
若所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量小于所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为所述初始速度模型并重复步骤s3至s4，直至所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，则将步骤s4中所述修改后的速度模型作为拟定速度模型。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，所述炮检距的获取步骤包括：读取输入的炮检距。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其中，所述最大炮检距的减小量为1m。
如上所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，在步骤s3中，根据所述初始速度模型，计算射线路径，根据所述射线路径上的速度，计算初至时间，以得到所述理论走时。
附图说明
图1为本发明实施例的微测井调查示意图；
图2为本发明实施例的某山前带近地表调查的微测井原始资料；
图3为本发明实施例提供的从原始记录拾取的初至时间；
图4为本发明实施例提供的初至时间的统计表；
图5是根据原始记录拾取的初至时间，进行人工解释的第一方案的示意图；
图6是根据原始记录拾取的初至时间，进行人工解释的第二方案；
图7是采用本专利算法反演的速度的示意图；以及
图8为本发明实施例的基于初至波走时层析的微测井解释方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
下面结合附图详细说明本发明实施例的技术方案。
如图1和图8所示，本发明提出了一种基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述基于初至波走时层析的微测井解释方法包括：
s1：确定初始速度模型；
s2：输入拾取的不同炮检距的初至波走时；
s3：基于输入的初始速度模型计算理论走时与射线路径；
s4：修改所述初始速度模型以获得修改后的速度模型，响应于所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型；
s5：对比炮检距与所述炮检距阈值δl，
若所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将所述拟定速度模型作为最终的速度模型；
若所述炮检距小于所述炮检距阈值δl，则减小最大炮检距并将所述拟定速度模型作为所述初始速度模型之后，重复执行步骤s3至s5直至所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将步骤s4中获得的所述拟定速度模型作为最终的速度模型。
现对本申请的上述方法进行详细地说明，其旨在于使本发明清楚，并非对本发明的限制。
本发明中的利用初至波走时层析的速度来解释微测井调查的结果，首先拾取微测井的初至数据并进行时-深转换，然后根据初始模型理论走时与拾取走时残差求取模型修改量，对速度模型不断更新迭代，逐步缩小理论走时与观测走时误差，得到最终的速度，得到受主观影响较小的近地表速度信息。
本发明是通过以下技术方案实现的：
(1)确定反演参数：速度修改量阈值δm，炮检距阈值δl，初始模型是根据地区的地表岩性出露和以往的认识经验确定的速度模型。该速度模型的确定一般根据以往表层结构调查的结构来确定，其确定过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。；
(2)输入拾取的初至波走时；
(3)输入步骤(1)中确定的初始速度模型m；
(4)基于初始速度模型计算理论走时与射线路径，根据初始速度模型的速度，计算炮点出发至接收点的射线路径，根据路径计算旅行时，从而得出理论走时，该计算过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。；
(5)基于初至波层析反演方法求解得到模型修改量△m，其具体过程为根据初始模型计算旅行时(即初至时间)，对比初始模型的初至时间和输入的初至时间的差异，如果时间差小于阈值，可以进行下一步，如果大于阈值，则需要自动修改初始模型，直至时间差小于阈值。；
(6)修改模型直至时间差小于阈值，如果达到阈值δm就进行下一步，否则返回第(4)步，并将当前的模型(即当前修改后的模型)作为初始模型进行模型的逐步修改，其中，阈值一般是手动设置，一般为一个采样间隔。；
(7)如果炮检距达到阈值δl进行下一步，否则返回第(2)步，减小最大炮检距，并将当前的最终模型当做下一轮的初始模型，其中，炮检距是炮点接收点的距离，初至输入的时候携带该信息；
(8)层析结束，获得最终的速度模型。
层析过程中模型迭代的公式为：
ml 1＝ml αlpl(1)
其中下标l表示迭代进行到了第l轮，pl为梯度，αl为步长，其中，该梯度和步长保持不变，一般根据经验手动设置，其设置过程为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。
公式(2)中等式右端每一个列向量(ki1…kij…kim)t即为某一炮检对所对应的射线路径。
本专利提供了一种基于初至波走时层析的微测井解释方法，能够实现精度更高的微测井解释，一方面有利于野外地震采集的井深设计，另一方面有利于建立精细的近地表模型，减少主观因素的干扰和影响，帮助解决复杂山地的静校正问题，提高地震资料的成像效果。
实施例：
为证明所述方法的正确性和有效性，并展示所述方法具有更高的精度，下面通过一个实例进行说明。
图1为微测井调查示意图。从井底向上按照一定的点距设置激发点，井口5道接收，圆形摆放。
图2为某山前带近地表调查的微测井原始资料，共计41个激发点，每一个激发点5道共同接收(根据记录的质量本次选择4道进行解释)，从左向右激发点深度逐渐变浅。
图3为从原始记录拾取的初至时间。从浅至深，初至时间逐渐增大。
图5是根据原始记录拾取的初至时间，进行人工解释的方案1，其中，该方案1(即该解释方案)为依据目前传统的方法，通过初至时间进行人工分层和计算速度。目前有较多的软件可以实现。由于速度分层需要解释人员具有较为丰富的经验，所以解释的结果差异较大。。该方案解释的出5层近地表结构，速度v0＝431m/s，h0＝2.4m；v1＝767m/s，h1＝7.6m；v2＝2567m/s，h2＝9.5m；v3＝851m/s，h3＝8.4m；v4＝2284m/s。
图6是根据原始记录拾取的初至时间，进行人工解释的方案2，其中，方案1和方案2是不同的人解释的结果。用以说明人工参与解释对解释结果的影响。该方案解释的出4层近地表结构，速度v0＝730m/s，h0＝10.2m；v1＝2567m/s，h1＝9.8m；v2＝4210m/s，h2＝5.5m；v3＝2191m/s。
图7是采用本专利反演的速度。反演的速度随着深度断变化，符合近地表结构的特征，而且反演结果具有唯一性，有利于近地表速度建模。
本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述基于初至波走时层析的微测井解释方法包括：
s1：确定初始速度模型；
s2：输入拾取的不同炮检距的初至波走时；
s3：基于输入的初始速度模型计算理论走时与射线路径；
s4：修改所述初始速度模型以获得修改后的速度模型，响应于所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型；
s5：对比炮检距与所述炮检距阈值δl，
若所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将所述拟定速度模型作为最终的速度模型；
若所述炮检距小于所述炮检距阈值δl，则减小最大炮检距并将所述拟定速度模型作为所述初始速度模型之后，重复执行步骤s3至s5直至所述炮检距达到所述炮检距阈值δl，则将步骤s4中获得的所述拟定速度模型作为最终的速度模型。
2.如权利要求1所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，在步骤s1中，
基于某地区的地质岩性出露特征和所述地区的浅表层速度确定所述初始速度模型。
3.如权利要求2所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，在步骤s3中，所述初始速度模型为步骤s1中确定的所述地区的初始速度模型。
4.如权利要求1所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述修改所述初始速度模型以获得修改后的速度模型的步骤包括：
基于所述初至波走时求解得到速度模型修改量，并基于所述速度模型修改量对所述初始速度模型进行修改，以获得所述修改后的速度模型。
5.如权利要求4所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，基于初至波走时层析反演求解得到速度模型修改量。
6.如权利要求1所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述响应于所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型的步骤包括：
对比所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量与所述速度修改量阈值，
若所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为拟定速度模型；
若所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量小于所述速度修改量阈值，将所述修改后的模型作为所述初始速度模型并重复步骤s3至s4，直至所述修改后的速度模型和所述初始速度模型计算的速度修改量达到所述速度修改量阈值，则将步骤s4中所述修改后的速度模型作为拟定速度模型。
7.如权利要求1所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述炮检距的获取步骤包括：读取输入的炮检距。
8.如权利要求7所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，所述最大炮检距的减小量为1m。
9.如权利要求1所述的基于初至波走时层析的微测井解释方法，其特征在于，在步骤s3中，根据所述初始速度模型，计算射线路径，根据所述射线路径上的速度，计算初至时间，以得到所述理论走时。
技术总结