专利名称：一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法
技术领域：
本发明是关于石油勘探中地震数据处理领域的叠前深度偏移成像技术，具体的讲是关于一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法。
背景技术：
随着地震勘探技术的不断发展，我国油气勘探的战略重点正逐渐转向复杂地质条件的区域。但是对于复杂地质条件的区域，比如中国西部山区这样地表条件复杂的地区，基于水平叠加的常规地震数据处理遇到了很大的困难。常规的高程静校正可以解决起伏地表的影响，但是这种方法的实现是基于地表一致性假设，只有在地表起伏不大、低速带横向变化缓慢，地下浅、中、深层的反射经过低速带时几乎垂直入射至地表的情况下才适用，当遇到高程较大，横向变化剧烈地区的时候，高程静校正的效果就大打折扣了。针对高程基准面校正所带来的问题，许多学者做了大量的工作，Berryhill在 1979年首先提出波动方程基准面校正的概念。当时他用Kirchhoff积分法在零炮检距理论记录上，把一个已知的任意形状的观测面上的波场延拓到另一个特定的基准面上，从而完成波动方程基准面校正。几年后，他又将这个思路扩展到叠前(Berryhill，1984)。基于这个思路，Berryhill (1984，1986)、Wibbins (1984)、Yilmaz 和 Lucas (1986)、Malloyetal(1990),Schneider et al (1995)先后就波动方程基准面校正并结合层替换做了许多有益的尝试，使很多实际问题在某种程度上得到解决。基于射线理论的成像方法可以直接从起伏的地表面进行波场偏移成像，对复杂地表构造具有较好的适应性。Jager等在2003年提出了起伏地表条件下的真振幅Kirchhoff积分偏移方法。Gray在2005年提出了一种适用于复杂地表条件下的高斯束偏移方法，然而，当地表高程及速度变化较大时，静校正对波场造成的畸变会对后续的偏移成像特别是近地表的成像造成不利影响。此外，当遇到速度场的强横向变化时，基于射线理论的偏移方法成像效果会显著下降。为了解决地表起伏变化剧烈对地下构造成像的影响，Reshef在1991年提出直接从非水平观测面开始的“逐步外推，逐步累加”的波场外推方式来实现深度偏移。为解决高程静校正时移所带来的误差，将非水平观测面变为水平观测面，以便使用常规的偏移算子进行波场延拓，方便地做偏移，Beasley和Lynn在1992年提出了 “零速层”的概念，在起伏面和基准面间插入了一个速度很小的虚拟层，也能够消除起伏地表的影响，不过在起伏较大的情况下计算不稳定，效果较差。Yang等1999年应用的基于波动方程深度外推算子“直接下延”法和何英等2002年应用的“波场上延”法都能够较好的消除起伏地表的影响，然而由于使用全局的参考速度，使得偏移精度不够，浅层起伏地表附近的构造成像被部分噪音所掩盖。Shragge在2008年提出了黎曼坐标系下进行波场延拓，将坐标系定义成与起伏面相似的情况，使得传统偏移方法可以被应用，但是由于需要对数据进行插值等规则化处理往往需要巨大的额外计算量。
发明内容
本发明是关于一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，以提高起伏地表地区的叠前深度偏移精度，改善成像质量。为了实现上述目的，本发明提供一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，所述的方法包括如下步骤步骤I :以最高高程为基准面Zbeg=O,在基准面与起伏地表之间填充近地表速度；步骤2 :假设在最初基准面Zbeg=O时初始波场u(x, zbeg) =0,记录波场为Ue (X，z),将Zbeg=Z=O时对应的波场加入到初始波场u(X，Zbeg) =Ue(x，z);步骤3 :在单炮偏移孔径范围内将波场u(x, z)划分成多个小波束窗，将波场u(x，z)变换到小波束域，分别将下行波场和上行波场沿深度方向延拓Λζ至深度ζ+Λζ，并变回到空间域，延拓后的下行波场为+
和延拓后的上打波场为(χ，Γ ;步骤4 :对波场下彳丁波场η二(X，r + Λζ)和上彳T波场+ 进行滤波处理；步骤5 :根据互相关成像条件对所述下行波场《二(.Tj+Δζ)和上行波场η1(χ; + Δ_-)进行互相关成像，得到深度层ζ+Λ ζ的成像结果；步骤6 :判断深度ζ+Δ ζ层是否存在所述波场Ue (X，ζ+Δ ζ),如果存在,将相应波场叠加到所述延拓波场中，生成深度ζ+Δ ζ层的开始延拓波场u(x, ζ+Δ z) =Ucon(χ, ζ+Δ z)+ue(χ, ζ+Δ ζ);步骤7 :重复所述步骤3至步骤6，逐步延拓并成像直至最大深度层Zmax，得到单炮的成像结果，最终的偏移结果为所有单炮成像结果的叠加。进一步地,所述的步骤3包括将每一深度层ζ处的波场分解为
权利要求
1.一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤 步骤I :以最高高程为基准面Zbeg=O,在基准面与起伏地表之间填充近地表速度； 步骤2 :假设在最初基准面Zbeg=O时初始波场u(x, zbeg) =0,记录波场为Ue(X，z),将Zbeg=Z=O时对应的波场加入到初始波场
2.根据权利要求I所述的起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，其特征在于，所述的步骤3包括 将每一深度层ζ处的波场分解为
3.根据权利要求2所述的起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，其特征在于，所述的波场延拓算子和
4.根据权利要求I所述的起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，其特征在于，所述的步骤4包括 对延拓波场进行如下滤波处理
5.根据权利要求I所述的起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，其特征在于，所述的步骤5包括 根据
全文摘要
一种起伏地表条件下的叠前深度偏移方法，包括步骤1以最高高程为基准面zbeg＝0，在基准面与起伏地表之间填充近地表速度；步骤2假设在最初基准面zbeg=0时初始波场，将zbeg=z=0时对应的波场加入到初始波场；步骤3在单炮偏移孔径范围内将波场划分成多个小波束窗并变换到小波束域，分别将下行波场和上行波场沿深度方向延拓至深度z+Δz；步骤4对延拓后的波场进行滤波处理；步骤5根据互相关成像条件，应用下行波场和上行波场进行互相关成像，得到深度层z+Δz的成像结果；步骤6判断深度z+Δz层是否存在波场，若是，将相应波场叠加到所述延拓波场中，生成深度z+Δz层的开始延拓波场；步骤7重复步骤3至步骤6，逐步延拓并成像直至最大深度层zmax，得到单炮的成像结果。
文档编号G01V1/28GK102890290SQ20121036210
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者叶月明, 庄锡进, 胡冰 申请人:中国石油天然气股份有限公司