一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法
2023-05-31 21:25:26
專利名稱：一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法
技術領域：
本發明是關於石油勘探中地震數據處理領域的疊前深度偏移成像技術，具體的講是關於一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法。
背景技術：
隨著地震勘探技術的不斷發展，我國油氣勘探的戰略重點正逐漸轉向複雜地質條件的區域。但是對於複雜地質條件的區域，比如中國西部山區這樣地表條件複雜的地區，基於水平疊加的常規地震數據處理遇到了很大的困難。常規的高程靜校正可以解決起伏地表的影響，但是這種方法的實現是基於地表一致性假設，只有在地表起伏不大、低速帶橫向變化緩慢，地下淺、中、深層的反射經過低速帶時幾乎垂直入射至地表的情況下才適用，當遇到高程較大，橫向變化劇烈地區的時候，高程靜校正的效果就大打折扣了。針對高程基準面校正所帶來的問題，許多學者做了大量的工作，Berryhill在 1979年首先提出波動方程基準面校正的概念。當時他用Kirchhoff積分法在零炮檢距理論記錄上，把一個已知的任意形狀的觀測面上的波場延拓到另一個特定的基準面上，從而完成波動方程基準面校正。幾年後，他又將這個思路擴展到疊前(Berryhill，1984)。基於這個思路，Berryhill (1984，1986)、Wibbins (1984)、Yilmaz 和 Lucas (1986)、Malloyetal(1990),Schneider et al (1995)先後就波動方程基準面校正並結合層替換做了許多有益的嘗試，使很多實際問題在某種程度上得到解決。基於射線理論的成像方法可以直接從起伏的地表面進行波場偏移成像，對複雜地表構造具有較好的適應性。Jager等在2003年提出了起伏地表條件下的真振幅Kirchhoff積分偏移方法。Gray在2005年提出了一種適用於複雜地表條件下的高斯束偏移方法，然而，當地表高程及速度變化較大時，靜校正對波場造成的畸變會對後續的偏移成像特別是近地表的成像造成不利影響。此外，當遇到速度場的強橫向變化時，基於射線理論的偏移方法成像效果會顯著下降。為了解決地表起伏變化劇烈對地下構造成像的影響，Reshef在1991年提出直接從非水平觀測面開始的「逐步外推，逐步累加」的波場外推方式來實現深度偏移。為解決高程靜校正時移所帶來的誤差，將非水平觀測面變為水平觀測面，以便使用常規的偏移算子進行波場延拓，方便地做偏移，Beasley和Lynn在1992年提出了 「零速層」的概念，在起伏面和基準面間插入了一個速度很小的虛擬層，也能夠消除起伏地表的影響，不過在起伏較大的情況下計算不穩定，效果較差。Yang等1999年應用的基于波動方程深度外推算子「直接下延」法和何英等2002年應用的「波場上延」法都能夠較好的消除起伏地表的影響，然而由於使用全局的參考速度，使得偏移精度不夠，淺層起伏地表附近的構造成像被部分噪音所掩蓋。Shragge在2008年提出了黎曼坐標系下進行波場延拓，將坐標系定義成與起伏面相似的情況，使得傳統偏移方法可以被應用，但是由於需要對數據進行插值等規則化處理往往需要巨大的額外計算量。
發明內容
本發明是關於一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，以提高起伏地表地區的疊前深度偏移精度，改善成像質量。為了實現上述目的，本發明提供一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，所述的方法包括如下步驟步驟I :以最高高程為基準面Zbeg=O,在基準面與起伏地表之間填充近地錶速度；步驟2 :假設在最初基準面Zbeg=O時初始波場u(x, zbeg) =0,記錄波場為Ue (X，z),將Zbeg=Z=O時對應的波場加入到初始波場u(X，Zbeg) =Ue(x，z);步驟3 :在單炮偏移孔徑範圍內將波場u(x, z)劃分成多個小波束窗，將波場u(x，z)變換到小波束域，分別將下行波場和上行波場沿深度方向延拓Λζ至深度ζ+Λζ，並變回到空間域，延拓後的下行波場為+
和延拓後的上打波場為(χ，Γ ;步驟4 :對波場下彳丁波場η二(X，r + Λζ)和上彳T波場+ 進行濾波處理；步驟5 :根據互相關成像條件對所述下行波場《二(.Tj+Δζ)和上行波場η1(χ; + Δ_-)進行互相關成像，得到深度層ζ+Λ ζ的成像結果；步驟6 :判斷深度ζ+Δ ζ層是否存在所述波場Ue (X，ζ+Δ ζ),如果存在,將相應波場疊加到所述延拓波場中，生成深度ζ+Δ ζ層的開始延拓波場u(x, ζ+Δ z) =Ucon(χ, ζ+Δ z)+ue(χ, ζ+Δ ζ);步驟7 :重複所述步驟3至步驟6，逐步延拓並成像直至最大深度層Zmax，得到單炮的成像結果，最終的偏移結果為所有單炮成像結果的疊加。進一步地,所述的步驟3包括將每一深度層ζ處的波場分解為
權利要求
1.一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，其特徵在於，所述的方法包括如下步驟 步驟I :以最高高程為基準面Zbeg=O,在基準面與起伏地表之間填充近地錶速度； 步驟2 :假設在最初基準面Zbeg=O時初始波場u(x, zbeg) =0,記錄波場為Ue(X，z),將Zbeg=Z=O時對應的波場加入到初始波場
2.根據權利要求I所述的起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，其特徵在於，所述的步驟3包括 將每一深度層ζ處的波場分解為
3.根據權利要求2所述的起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，其特徵在於，所述的波場延拓算子和
4.根據權利要求I所述的起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，其特徵在於，所述的步驟4包括 對延拓波場進行如下濾波處理
5.根據權利要求I所述的起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，其特徵在於，所述的步驟5包括 根據
全文摘要
一種起伏地表條件下的疊前深度偏移方法，包括步驟1以最高高程為基準面zbeg＝0，在基準面與起伏地表之間填充近地錶速度；步驟2假設在最初基準面zbeg=0時初始波場，將zbeg=z=0時對應的波場加入到初始波場；步驟3在單炮偏移孔徑範圍內將波場劃分成多個小波束窗並變換到小波束域，分別將下行波場和上行波場沿深度方向延拓至深度z+Δz；步驟4對延拓後的波場進行濾波處理；步驟5根據互相關成像條件，應用下行波場和上行波場進行互相關成像，得到深度層z+Δz的成像結果；步驟6判斷深度z+Δz層是否存在波場，若是，將相應波場疊加到所述延拓波場中，生成深度z+Δz層的開始延拓波場；步驟7重複步驟3至步驟6，逐步延拓並成像直至最大深度層zmax，得到單炮的成像結果。
文檔編號G01V1/28GK102890290SQ20121036210
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月25日 優先權日2012年9月25日
發明者葉月明, 莊錫進, 胡冰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司