一種地震資料成像處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地震資料處理領(lǐng)域，具體是一種地震資料成像處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著勘探開(kāi)發(fā)的不斷深入，油氣勘探的重心正轉(zhuǎn)向具有復(fù)雜地形和復(fù)雜地下地質(zhì) 體的雙復(fù)雜區(qū)域，地震數(shù)據(jù)也逐漸由縱波數(shù)據(jù)發(fā)展為彈性波數(shù)據(jù)。然而，在近地表高程和速 度劇烈變化的復(fù)雜地形條件下，常規(guī)靜校正對(duì)波場(chǎng)造成的畸變會(huì)嚴(yán)重影響偏移成像質(zhì)量。 由于多波多分量數(shù)據(jù)能夠全面且較為真實(shí)地反映地下介質(zhì)和地層巖性信息，發(fā)展雙復(fù)雜條 件下直接進(jìn)行彈性波偏移成像的方法已逐漸成為地震數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
[0003] 為解決復(fù)雜地形條件對(duì)偏移成像的影響，不少學(xué)者進(jìn)行了大量的研宄。第一類是 基于聲波方程的復(fù)雜地形偏移成像方法。Wiggins(1984)基于地震數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)面延拓，提出 了適用于復(fù)雜地形條件的Kirchhoff偏移方法，而Alkhalifah和Bagaini通過(guò)設(shè)定一個(gè)等 效速度進(jìn)行基準(zhǔn)面校正；Gray(2005)則提出了一種適用于復(fù)雜地表的局部靜校正高斯束 偏移方法。Berryhill(1979 ;1984)則提出了波動(dòng)方程基準(zhǔn)面校正的方法。隨后，Yilmaz和 Lucas(1986)，Schneider和Pillip等（1995)，Bevc(1997)以及Yang等（1999)在此基礎(chǔ) 上結(jié)合層替代思想進(jìn)一步發(fā)展了此方法。以上方法都是基于基準(zhǔn)面校正的"間接偏移"成 像方法，雖然基準(zhǔn)面校正能夠有效地消除起伏地表對(duì)同相軸造成的扭曲，但近地表速度的 橫向變化會(huì)嚴(yán)重影響基準(zhǔn)面校正的精度。針對(duì)基準(zhǔn)面校正的缺陷，Reshef(1991)，Beasley 和Lynn(1992)，何英等（2002)，Shragge(2005)，程玖兵（2006)，葉月明等（2008)以及呂彬 等（2011)先后提出了多種基于波動(dòng)方程的"直接偏移"成像方法來(lái)解決復(fù)雜地表問(wèn)題。徐 義（2008)則用三角網(wǎng)格法實(shí)現(xiàn)了起伏地表情況下聲波逆時(shí)偏移。劉紅偉等（2011)對(duì)地表 自由邊界采用濾波法，用GPU實(shí)現(xiàn)了起伏地表聲波逆時(shí)偏移。然而，在復(fù)雜地表?xiàng)l件下，射 線類方法兼具靈活、高效等優(yōu)點(diǎn)。Gray等（1995)發(fā)展了直接在復(fù)雜地表進(jìn)行Kirchhoff偏 移的方法，Jager等（2003)提出了起伏地表?xiàng)l件下的保幅Kirchhoff偏移方法，董春暉等 (2009)及劉國(guó)峰等（2010)先后基于Kirchhoff算子提出了起伏地表直接時(shí)間偏移的流程 與應(yīng)用。Yue等（2010)提出了一種在起伏地表直接進(jìn)行保幅高斯束偏移的方法。以上所述 常規(guī)的高斯束偏移算子都是根據(jù)局部?jī)A斜疊加理論發(fā)展起來(lái)的，黃建平等（2014)則基于 聲波方程發(fā)展了一種雙復(fù)雜條件下非傾斜疊加精確束偏移成像方法，且得到了較好的成像 效果。第二類是基于彈性波方程的復(fù)雜地形偏移成像方法。在傳統(tǒng)的多分量地震數(shù)據(jù)處理 的過(guò)程中，往往先通過(guò)波場(chǎng)分離，然后對(duì)分離后的P波和S波單獨(dú)進(jìn)行成像。然而，在波場(chǎng)分 離的過(guò)程中往往存在殘余的非本型波能量，會(huì)導(dǎo)致成像結(jié)果中的大量噪聲，嚴(yán)重影響成像 質(zhì)量。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于水平地表?xiàng)l件，提出了彈性波逆時(shí)偏移和彈性波Kirchhoff 偏移。岳玉波（2011)則提出了彈性波高斯束偏移方法，該方法兼顧了成像精度和計(jì)算效 率。而基于復(fù)雜地形條件的彈性波偏移成像方法的研宄尚處于起步階段，黃建平等（2014) 根據(jù)局部?jī)A斜疊加理論，提出了一種起伏地表?xiàng)l件下基于非分離多分量地震數(shù)據(jù)的高斯束 偏移方法。然而，由于束中心位置與接收點(diǎn)之間有水平距離差和高程差，此方法需要引入相 位校正因子以近似表征格林函數(shù)，當(dāng)水平距離差較大時(shí)，這種近似造成的振幅誤差不能忽 略，尤其當(dāng)?shù)匦纹鸱^大且近地表速度變化劇烈時(shí)，上述近似處理會(huì)極大地降低偏移成像 的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)中國(guó)西部和南方山前帶探區(qū)多波多分量地震資料成像處 理的難題，提出了一種地震資料成像處理方法，在雙復(fù)雜條件下基于單道處理的彈性波高 斯束深度域成像技術(shù)，以非分離多波多分量地震資料和縱橫波速度場(chǎng)作為輸入，利用地表 傾角信息，通過(guò)在每個(gè)接收點(diǎn)處出射彈性動(dòng)力學(xué)高斯束來(lái)表征解耦的反向延拓矢量波場(chǎng) (縱、橫波場(chǎng)），并采用互相關(guān)成像條件求取成像值。
[0005] 本發(fā)明包括以下步驟：
[0006] (1)根據(jù)多波多分量地震資料的主頻和頻帶寬度選取參考頻率以及最高頻率 wh;
[0007] ⑵根據(jù)如下準(zhǔn)則，計(jì)算彈性動(dòng)力學(xué)高斯束初始寬度：
[0008]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明提供了一種地震資料成像處理方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 根據(jù)多波多分量地震資料的主頻和頻帶寬度選取參考頻率以及最高頻率； (2) 計(jì)算彈性動(dòng)力學(xué)高斯束初始寬度； (3) 設(shè)置初始射線參數(shù)間隔為； (4) 根據(jù)地表高程、傾角以及縱橫波速度信息，結(jié)合上述1、2、3步驟所選取并計(jì)算的參 數(shù)，利用單道處理方式，分別在震源和接收點(diǎn)處直接出射彈性動(dòng)力學(xué)高斯束，計(jì)算得到彈性 動(dòng)力學(xué)高斯束的旅行時(shí)和振幅信息，然后求得復(fù)雜地表?xiàng)l件下解耦的反向延拓矢量波； (5) 按照互相關(guān)成像條件推導(dǎo)出的復(fù)雜地表?xiàng)l件下基于單道處理的PP波和PS波成像 公式，利用彈性動(dòng)力學(xué)高斯束的旅行時(shí)、振幅以及極性信息計(jì)算對(duì)應(yīng)單道的成像值； (6) 重復(fù)4、5步驟，計(jì)算出單炮成像值，最終將所有炮的成像值進(jìn)行疊加得到所需的成 像剖面。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種地震資料成像處理方法，根據(jù)地震資料的主頻和頻寬選擇參考頻率與最高頻率，進(jìn)而根據(jù)探區(qū)縱、橫波速度場(chǎng)大小確定矢量高斯束初始寬度，從而可以給定初始射線參數(shù)間隔；然后基于地表傾角信息在震源和接收點(diǎn)處直接出射彈性動(dòng)力學(xué)高斯束，并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)射線追蹤和動(dòng)力學(xué)射線追蹤，以求取彈性動(dòng)力學(xué)高斯束的旅行時(shí)和振幅信息；最后，根據(jù)彈性動(dòng)力學(xué)高斯束的旅行時(shí)、振幅以及極性信息，應(yīng)用互相關(guān)成像條件計(jì)算對(duì)應(yīng)單道PP波和PS波成像值，進(jìn)而對(duì)每道循環(huán)求得單炮PP波和PS波成像值，將所有炮的PP波和PS波成像值分別進(jìn)行疊加便獲得最終的PP波和PS波成像剖面。
【IPC分類】G01V1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104749623
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410587602
【發(fā)明人】袁茂林, 黃建平, 趙勝天, 李繼光, 楊繼東, 李振春, 段心彪, 郭書娟
【申請(qǐng)人】袁茂林
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年10月20日