专利名称：搜寻反射界面法线角获得最佳成像效果叠前偏移成像方法
技术领域：
本发明属于反射地震勘探领域，特别是涉及利用地震叠前偏移道集数据确定反射界面法线对应的地震数据共中心点位置，从而获得更为清晰的地震偏移图像的方法。
背景技术：
对地质构造进行成像的技术，比较常见的的是利用反射地震叠前偏移道集数据进行成像，如果地下介质是水平层状和各向同性的，地下界面法线应该垂直于水平地面，形成最佳成像图的地震数据之共中心点位于法线在地面的投影点。但是介质若为非水平层状，即界面如果是倾斜的，按常规，我们不知道界面某点的法线角和形成该点最佳图像的地震 数据之共中心点，所以将所有可能在该点形成反射的地震数据全部累加，并假设噪音是随机的，得到成像结果。但该方法不能确切了解地下界面法线角和反射点对应的共地震数据中心点位置，所以在叠加时将所有可能涉及的数据全部累加，且要求叠加次数很大以便于降低噪音，但实际数据的叠加次数是有限的，很多情况下不能满足需要，应用速度的不准确和非该点反射数据在该点的叠加反而降低了成像的分辨率。
发明内容
在反射地震勘探领域，应用叠前偏移数据确定地下反射界面法线，进而确定对应的地震数据共中心点位置，到目前为止没有有效的方法。而如果在偏移成像过程中，了解地下成像点的界面法线角，进而知道在该点形成最佳叠加图像的地震数据之共中心点，就可以专门对该共中心点附近的地震数据进行偏移叠加成像，从而得到较高分辨率的地震剖面。本发明根据地下反射点的界面法线角对应的CMP道集数据具有最大成像振幅的原理，对数据进行选择性叠加，仅仅应用少量地震数据成像，从而避免了由于大量非该点反射数据在该点的叠加和速度偏差带来叠加噪音，从而分辨率降低的弊病。如图I所示，地下倾斜界面上一点0，由两个地震数据组CMPl和CMP2进行成像作业。CMPl道集数据由炮检点对S1-R1，S2-R2组成，其中S1、S2代表放炮点，RI、R2代表检波点。显然，CMPl道集数据不能在0点形成良好的像，原因是Sl-Rl和S2-R2点对在0点均没有有效的高振幅反射，CMPl与0点的连线不是界面在0点的法线。相反，由于CMP2与0点的连线是界面在0点的法线，CMP2的炮-检点对围绕法线形成完整的反射系列，所以CMP2道集数据在0点可以形成良好的像。如果在成像过程中，我们丢弃CPMl数据而将CMP2数据挑选出来单独成像，成像精度将大大提高，从而避免了大量非0点反射数据叠加带来的分辨率降低的问题。如果能够把地下划分为有限个界元，对每个界元按照CMP2 —样，找到其法线，得到围绕法线的完整反射系列，并依照该道集数据分别成像，就能得到高精度的整个地下介质的图像。在具体检测中，采取的模式是假设地下介质为各向同性、速度为V的缓慢变化的介质，炮点S (xs)和检波点R(xr)位于地面，地下反射点O (x，z)所处界面面元的法线方向为F (图2)。其中入射角①是指入射波与法线的夹角Atl为O点到地面的双程旅行时。V和h为实验可得数据。如图2所示，据DSR方程，a角和@角可以由下式得到[1]，即
权利要求
1.基于搜寻反射界面法线角获得最佳成像效果的叠前偏移成像方法，其特征在于包含以下步骤 (1)首先从O点向一系列CMP点做射线追踪，在O点得到一系列射线与垂直线的交角，即倾角； (2)再将该系列CMP道集上的地震数据在O点按不同倾角范围进行偏移叠加，获得不同角度的叠加能量； (3)比较系列角度对应的偏移叠加能量大小，找到代表最大偏移能量的角度，确认该角度为界面面元法线角F ； (4)通过界面面元的法线角F确定最佳偏移叠加图像的数据之共中心点CMP； (5)应用依据步骤(4)确定的CMP道集和其周围一定范围内道集的地震数据在O点进行叠前偏移成像。
2.如权利要求I所述方法，其特征在于将在步骤(4)和(5)中Fresnell第一反射带范围内所得数据进行加权偏移叠加成像。
3.如权利要求I所述方法，其特征在于将在步骤(4)和(5)中法线角F前后一定范围AF内所得数据进行加权偏移叠加成像。
4.如权利要求I所述方法，在地下介质近于光滑和各向同性假设情况下，法线角F直接利用CMP到O点的连线来近似实现，亦即F S tan-￡^ClC
5.如权利要求2、3、4所述任意一种方法，其特征在于步骤(4)与(5)中数据应用高斯系数进行加权偏移叠加。
6.如权利要求2、3、4、5所述任意一种方法，其特征在于步骤(4)和(5)中的地震数据若为三维数据，F角的选择还要在不同方位上进行，亦即要在不同方位角范围内选择F角。
全文摘要
本发明公开了一种基于搜寻反射界面法线角获得最佳成像效果的叠前偏移成像方法，该方法首先从O点向一系列CMP点做射线追踪，在O点得到一系列射线与垂直线的交角，即倾角；再将该系列CMP道集上的地震数据在O点按不同倾角范围进行偏移叠加，获得不同角度的叠加能量，比较系列角度对应的偏移叠加能量大小，找到代表最大偏移能量的角度，确认该角度为界面面元法线角F；通过界面面元的法线角F确定最佳偏移叠加图像的数据之共中心点CMP；应用确定的CMP道集和其周围一定范围内道集的地震数据在O点进行叠前偏移成像。该方法相对于传统的叠前偏移成像方法，能够获得更为清晰的图像。
文档编号G01V1/28GK102749644SQ20121019480
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者薛爱民 申请人:薛爱民