一种自适应波动方程波场延拓静校正方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及地球物理勘探技术，属于地震资料处理的静校正方法，具体是一种适 用于纵横向剧烈变速的自适应波动方程波场延拓静校正方法。
【背景技术】
[0002] 在地球物理勘探中，得到的原始地震记录中包含了地下地层的速度及深度信息， 只有准确获得这些信息才能够掌握地下的真实条件，进一步布置勘探井位，开采地下的油 气资源。通常，地震勘探原理假设地表是水平的，并且低降速带厚度及速度是均匀变化的， 但是实际情况与此差异很大，在一些复杂地区的地震勘探中，地表的起伏及速度的变化使 后续的地震资料处理工作受到较大影响，为了消除近地表对地震波传播的影响，必须使用 静校正方法进行处理。
[0003] 目前的静校正方法可以分为地表一致性静校正和非地表一致性静校正两种，常规 使用的大多为地表一致性静校正方法。在低速带速度较低、炮检距较小、地表起伏较小、风 化层厚度较薄的情况下，地表一致性假设认为：①对于某道记录的所有反射波，地表因素的 影响是时不变的；②地表因素对某一特定位置的影响保持恒定，即与地震波的传播路径无 关。但是，在近地表条件复杂地区，地表一致性的假设难以符合实际地质情况，越来越多的 资料出现了非地表一致性静校正问题。本发明所论述的为一种非地表一致性静校正方法， 可以在各种复杂地表条件下很好地解决地震资料中存在的静校正问题。
【发明内容】
[0004] 本发明目的在于针对各种复杂近地表条件，提供一种易于实现的非地表一致性静 校正方法，在取得较准确的近地表速度模型的基础上，通过对有限差分波动方程进行改进， 对速度模型进行自适应平滑，联合相移法波动方程进行延拓，能够有效解决起伏地表地质 条件下的非地表一致性静校正问题。
[0005] 本发明可通过以下技术手段实现。
[0006] -种自适应波动方程波场延拓静校正方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0007] 步骤1 :采用原始的单炮地震数据；
[0008] 步骤2 :使用常规的初至波层析方法获得近地表的速度结构；
[0009] 步骤3 :采用有限差分法将地表获得的波场延拓到高速层顶界面
[0010] 常规有限差分法延拓公式为：
[0011]
[0012] 式中：p为波场值，V为速度，a_j、bj为系数，j = 1,2,…，η ;
[0013] 改进后的有限差分法延拓方程为：
[0014]
[0015] 式中厂「为模型自适应平滑速度，在进行__v计算前，需用对当前选取速度点三维 空间一定范围内速度进行分析，获得其横向变化系数r = I (VtJ-V1VvtJl，当r〈0. 2时，不修改 原速度场，当〇. 2彡r时，按照w = 5* (r-0. 2)计算平滑范围；
[0016] 采用改进后的延拓方程，在延拓的过程中判断周围速度场的变化程度，自动进行 平滑处理，使有限差分法在遇到速度突变时造成的空间假频现象得到压制；
[0017] 步骤5 :采用相移法将波场从高速层顶界面延拓到地表，对数据进行延拓时采用 变步长延拓法进行拓法；
[0018] 步骤4 :对延拓后的数据进行分选，按照检波点选排为共检波点数据集；
[0019] 步骤6 :再采用有限差分法和相移法对共检波点道集记录进行波场延拓；处理完 成后，重新选排为共炮道集数据。
[0020] 进一步，所述变步长延拓法的具体步骤是：
[0021] 首先分析高速层顶界面到地表的高差，根据各高差差值设计延拓步长；然后分步 延拓；
[0022] 延拓步长的确定方法如下：
[0023] 设高速层顶界面高程为H。，各个检波器高程为H1，首先对各检波器高程进行排序， 高程排序后为H1, H2.........Hni，则各延拓步长分别为Hni-H0, Hni ^Hni.........H2-Hp
[0024] 进一步，步骤5中，所述对延拓后的数据进行分选，按照检波点选排为共检波点数 据集的具体步骤为：将延拓后的数据进行道集抽取，抽取成共检波点道集数据。
[0025] 进一步，在步骤6中，按照步骤3所述的常规的有限差分法延拓公式和步骤4所述 的相移法对共检波点道集记录进行波场延拓。
[0026] 进一步，在步骤6中，按照步骤3所述的改进后的有限差分法延拓公式和步骤4所 述的相移法对共检波点道集记录进行波场延拓。
[0027] 对于近地表条件复杂地区，地表一致性假设对静校正带来的误差往往无法容忍， 因此常规的地表一致性静校正方法无法完全解决非地表一致性问题，本发明通过采用有限 差分联合相移法波动方程为基础的波场延拓静校正方法能够有效解决存在的非地表一致 性问题。本发明脱离常规静校正地表一致性假设的局限，更适合于解决复杂条件下非地表 一致性静校正问题，并且具有稳定性强、效率高和计算精度高的优点。
【附图说明】
[0028] 图1为存在非地表一致性问题的起伏地表模型。
[0029] 图2为对图1进行正演模拟后取得的原始单炮。
[0030] 图3为对图2应用本发明进行延拓静校正处理后的单炮。
[0031] 图4为实际资料层析得到的近地表速度模型。
[0032] 图5为原始地震资料单炮记录。
[0033] 图6为对图5应用本发明进行延拓静校正处理后的单炮。
[0034] 图7为原始地震资料叠加剖面。
[0035] 图8为对图7应用本发明进行延拓静校正处理后的叠加剖面。
【具体实施方式】
[0036] 为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施 例，并配合所附图式，作详细说明如下。
[0037] 实施例1。一种自适应波动方程波场延拓静校正方法，采用以下具体的实施步骤：
[0038] 1)采用原始的单炮地震数据。
[0039] 2)使用常规的初至波层析方法获得近地表的速度结构。
[0040] 3)采用有限差分法将地表获得的波场延拓到高速层顶界面，在延拓的过程中判断 周围速度场的变化程度，自动进行平滑处理，使有限差分法在遇到速度突变是造成的空间 假频现象得到压制。
[0041] 常规有限差分法延拓公式为：
[0042]
[0043]
[0044]
[0045]
[0046] 式中：7为模型自适应平滑速度，在进行17计算前，需用对当前选取速度点三维 空间一定范围内速度进行分析，获得其横向变化系数r = I (VtJ-V1VvtJl，当r〈0. 2时，不修改 原速度场，当〇. 2彡r时，按照w = 5* (r-0. 2)计算平滑范围。本步骤能够自动适应复杂介 质速度的变化，压制空间假频。
[0047] 4)采用相移法将波场从高速层顶界面延拓到地表，对数据进行延拓时采用变步长 延拓方法，首先分析高速层顶界面到地表的高差，根据各高差差值设计延拓步长，然后分步