針對于地下特定地質(zhì)體的疊前保幅聚焦成像技術(shù)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于地球物理勘探技術(shù)，是一種針對于地下特定地質(zhì)體的疊前保幅聚焦成像技術(shù)。在獲取地震資料后，經(jīng)疊前去噪、反褶積、切初至等常規(guī)處理后，利用本方法可以對地下特定深度處的地質(zhì)體準(zhǔn)確成像。根據(jù)地下特定地質(zhì)體的空間位置，可估算出相應(yīng)的聚焦參數(shù)，并將其應(yīng)用于針對于此地質(zhì)體的疊前保幅聚焦偏移中，可以獲得準(zhǔn)確成像結(jié)果，本發(fā)明是一種針對地下特定地質(zhì)體的高精度成像方法，解決了地下中深度處鹽丘、古潛山、斷裂等特殊地質(zhì)體成像困難的問題，并可以消除地震波傳播中幾何擴(kuò)散影響，獲得具有振幅相對保持的偏移剖面。
【專利說明】
針對于地下特定地質(zhì)體的疊前保幅聚焦成像技術(shù)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及地震資料處理，具體是針對于地下特定地質(zhì)體的疊前保幅聚焦偏移成 像技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，具有Kirchhoff和波動方程偏移聯(lián)合優(yōu)勢的束偏移技術(shù)引起了國內(nèi)外學(xué) 者的廣泛關(guān)注。其中典型的是Hill (1990)，Hill (2001)，Gray (2005)，Gray (2009)等提出 的高斯束偏移方法，該方法既具有Kirchhoff偏移對不規(guī)則觀測系統(tǒng)的靈活適應(yīng)性，又具 有和波動方程成像精度相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性。但是在高斯束偏移中，束的有效半寬度隨射線路徑 的增大而成雙曲規(guī)律增大，使得在地下復(fù)雜地質(zhì)體處（鹽丘、古潛山、火山口等）成像精度 大大減低，國內(nèi)外許多學(xué)者對此問題也做了很多研究，如復(fù)值束偏移、高斯束線性反演等， 但這些方法都處于研究的初始階段，還沒有還很好的解決復(fù)雜地質(zhì)體的目標(biāo)成像問題
[0003] 針對于上述問題，本發(fā)明采用聚焦束的思想，使得束腰（束上最窄、最穩(wěn)定的位 置）定位于特定地質(zhì)體上，使得此位置處構(gòu)造的波場更加穩(wěn)定、更加準(zhǔn)確，進(jìn)而使得偏移成 像結(jié)果的精度大大提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明目的在于提供一種針對地下特定地質(zhì)體的保幅地震成像技術(shù)。
[0005] 本發(fā)明可通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)：
[0006] 1)采用常規(guī)疊前地震資料（疊加前單炮數(shù)據(jù)）和深度域速度場；
[0007] 2)對地震資料進(jìn)行疊前的去噪、反褶積、切初至等常規(guī)處理后，進(jìn)行速度分析、動 校正、水平疊加處理得到初步的疊加剖面，在疊加剖面上判定鹽丘、古潛山、火山口等特殊 地質(zhì)體的自激自收旅行時，然后根據(jù)時深轉(zhuǎn)換關(guān)系求得此地質(zhì)體的深度。
[0008] 3)根據(jù)2)中估算的深度，確定針對于此地質(zhì)體聚焦參數(shù)，其表達(dá)式為：
[0009] e = e r-i e ;=-S 〇v〇-i wreflm (式 1)
[0010] 式中：e為復(fù)值聚焦參數(shù)，e JP e i分別為其實部和虛部,S。為聚焦深度,v。為聚 焦成像中進(jìn)行射線追蹤時初始點速度，為聚焦成像中的參考頻率（一般取地震資料頻 譜的低端），1"為束腰處的有效半寬度（一般取相對于參考頻率的平均波長，即：1 "= v avg/ vavg為速度場平均）。
[0011] 4)將所求得的聚焦參數(shù)應(yīng)用于點源反向波場構(gòu)造中，可以求得與地質(zhì)體所在深度 相對應(yīng)的聚焦束表征格林函數(shù)，其表達(dá)式如下：
[0014] 式中：x為地下成像點，xg為接收點，X&和V'°分別為成像時射線追蹤初始點s。的 位置和速度，《為圓頻率，pf和分別為接收點處的水平和垂直慢度，Xf和;C分別為 檢波點和初始點的水平分量，kx(s。）為初始點的波前曲率，其表達(dá)式為：
(式3)
[0016] ^(^'/^，的為從初始點:^傳播至以勺聚焦束:其表達(dá)式為：
(式4)
[0018] 式中：s和n為成像點x在射線中心坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，P(s)和Q(s)為聚焦束的動 力學(xué)射線參數(shù)。
[0019] 5)在點源正向波場構(gòu)造中，采用聚焦束表征的格林函數(shù)，其表達(dá)式如下：
(式5)
[0021] 式中和X為炮點處的水平慢度和垂直慢度，ugb(x，xs，p s，《)為從炮點Xs傳播 至地下成像點x的聚焦束，其表達(dá)是如式4。
[0022] 6)根據(jù)反褶積成像原則，可得到針對地下特定地質(zhì)體的保幅成像結(jié)果，其表達(dá)式 為：
[0026] 0 3和0及別為炮點處和檢波點處射線出射角，p u (xg，Xs，《 )為在地面接收的記 錄波場，上標(biāo)代表復(fù)值共軛。
[0027] 本發(fā)明將聚焦的思想引入到束偏移中，可以實現(xiàn)了在地下任意目標(biāo)深度上的聚焦 成像。根據(jù)不同地質(zhì)體所在深度，計算相應(yīng)的聚焦參數(shù)，可以得到高精度的目標(biāo)成像結(jié)果。 本方法拓寬了高斯束成像的應(yīng)用范圍，豐富了高斯束偏移的研究空間，并且具有穩(wěn)定性強(qiáng)、 效率高和計算結(jié)果更加真實可靠的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0028] 圖1為用于理論測試的簡單模型；
[0029] 圖2簡單模型的聲波正演炮記錄；
[0030] 圖3為針對于第一個散射點（250米深度處）進(jìn)行垂向傳播聚焦束保幅偏移得到 的成像結(jié)果；
[0031] 圖4為針對于第二個散射點（500米深度處）進(jìn)行垂向傳播聚焦束保幅偏移得到 的成像結(jié)果；
[0032] 圖5為針對于第三個散射點（750米深度處）進(jìn)行垂向傳播聚焦束保幅偏移得到 的成像結(jié)果；
[0033] 圖6中針對于第二個散射點進(jìn)行聚焦束保幅偏移處理得到的單炮成像結(jié)果；
[0034] 圖7為應(yīng)用常規(guī)高斯束偏移方法對Marmous數(shù)據(jù)集中第120炮記錄的成像結(jié)果；
[0035] 圖8為應(yīng)用本發(fā)明針對于Marmous模型1000米處斷裂構(gòu)造進(jìn)行聚焦束保幅偏移 處理得到的單炮（第120炮）成像結(jié)果。
【具體實施方式】
[0036] 為使本發(fā)明的方法、目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出兩個典型算例， 并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
[0037] 算例一：
[0038] 1)選取如圖1所示的典型散射點速度模型，網(wǎng)格剖分為201X201，縱橫向網(wǎng)格間 距均為5m ;
[0039] 2)對散射點模型進(jìn)行聲波正演，得到單炮記錄，如圖2所示，記錄長度為1200ms， 時間采樣間隔為2ms，共201道；
[0040] 3)分別針對三個散射點（深度分別為250m、500m和750m)進(jìn)行垂向傳播聚焦束保 幅偏移，得到如圖3、圖4、圖5所示的成像結(jié)果；
[0041] 4)對中間散射點（500m處）進(jìn)行聚焦束保幅偏移，得到如如圖6所示單炮偏移結(jié) 果；
[0042] 算例一：
[0043] 1)對Marmous數(shù)據(jù)集中第120炮進(jìn)行常規(guī)高斯束偏移，得到如圖7所示的成像結(jié) 果；
[0044] 2)針對于Marmous模型1000米處斷裂構(gòu)造，進(jìn)行聚焦束保幅偏移處理，得到如圖 8所示的成像結(jié)果；
[0045] 對比圖3、圖4與圖5可知，針對地下特定地質(zhì)體的保幅地震成像技術(shù)可以在不同 深度上進(jìn)行聚焦成像，在保證整幅剖面成像結(jié)果合理的前提下，提高了聚焦深度處的成像 精度，使散射點的成像結(jié)果更加清晰可靠，并且反褶積成像條件使成像結(jié)果具有一定的保 幅性。
[0046] 對比圖6與圖7可知，相對于常規(guī)高斯束偏移，聚焦束偏移使得聚焦深度處同相軸 變得更細(xì)，提高了剖面分辨率，并且使得位于500m-1500m處的正斷層的輪廓已清晰顯現(xiàn)， 提高了單炮的成像精度。綜合分析結(jié)果表明針對地下特定地質(zhì)體的保幅成像結(jié)果明顯優(yōu)于 常規(guī)高斯束成像結(jié)果。
【主權(quán)項】
1.針對于地下特定地質(zhì)體的疊前保幅聚焦成像技術(shù)，其特征在于，該成像技術(shù)處理流 程包括： 1) 采用常規(guī)疊加前單炮數(shù)據(jù)和深度域速度場； 2) 對地震資料進(jìn)行疊前的去噪、反褶積、切初至等常規(guī)處理后，進(jìn)行速度分析、動校正、 水平疊加處理得到初步的疊加剖面，在疊加剖面上判定鹽丘、古潛山、火山口等特殊地質(zhì)體 的自激自收旅行時，然后根據(jù)時深轉(zhuǎn)換關(guān)系求得此地質(zhì)體的深度； 3) 根據(jù)2)中估算的深度，確定針對于此地質(zhì)體聚焦參數(shù)； 4) 將聚焦參數(shù)應(yīng)用于點源反向波場構(gòu)造中，求得與地質(zhì)體所在深度相對應(yīng)的聚焦束表 征格林函數(shù)； 5) 在點源正向波場構(gòu)造中，利用聚焦束表征的格林函數(shù)，根據(jù)反褶積成像原則，得到針 對地下特定地質(zhì)體的保幅成像結(jié)果。
【文檔編號】G01V1/34GK105891885SQ201410583342
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年10月20日
【發(fā)明人】楊繼東, 黃建平, 段心彪, 郭書娟, 袁茂林, 李振春, 李繼光, 趙勝天
【申請人】楊繼東