转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置，其中，该方法包括：确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点；根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数；利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。本发明实施例实现了简便、直接地计算出每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，有利于提高叠前时间偏移的效率。
【专利说明】转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及转换波地震数据处理【技术领域】，特别涉及一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法及装置。
【背景技术】
[0002]横波在气云成像、流体识别和裂缝检测等方面所具有的优势，使得转换波勘探得到了迅速的发展。
[0003]在转换波资料处理中，由于下行P波与上行S波的路径不对称，其处理流程与纵波处理流程有大的差异。共转换点道集的抽取和倾斜时差校正等是处理难点，而叠前克希霍夫时间偏移技术不需要进行共转换点道集抽取、倾斜时差校正和叠后偏移等处理，就能实现三维转换波资料的全空间精确成像。振幅保持的转换波叠前偏移不但能使构造准确成像，而且还可为AVO (Amplitude Variation with Offset,振幅随炮检距的变化)分析和纵横波联合反演提供更多可靠信息。偏移振幅保持与否，虽然不足以影响构造准确成像，但对后续的AVO或AVAZ (Amplitude Variation with Azimuth,振幅随方位角的变化)分析很重要。有利于AVO分析的保幅叠前偏移成为目前的趋向偏移方法。
[0004]保幅叠前时间偏移方法通常是针对纵波的，主要有Kirchhoff型和波动方程型两类。Kirchhoff型保幅叠前时间偏移主要始于Bleistein (Beylkin)提出的偏移方法；后其他学者也对保幅偏移方法进行了研究，如Schleicher等给出了三维有限偏移距真振幅偏移方法、孙建国等提出了受孔径限制的保幅偏移方法。而波动方程型保幅叠前偏移主要有Zhang Yu等人给出的方法,并证明了波动方程的保幅偏移渐近解与Kirchhoff型保幅偏移是等价的。Geiger也从波动方程出发，通过Kirchhoff积分波场延拓给出了保幅偏移的权函数。
[0005]转换波叠前时间偏移主要有各向同性介质中叠前时间偏移和VTI (VerticalTransverse Isotropy,各向异性)介质中叠前时间偏移两大类。各向同性介质中叠前时间偏移主要有以共炮检距为基础的叠前时间偏移及在此基础上发展起来的等效偏移距(EOM)偏移、虚拟偏移距(POM)偏移及倾角时差校正和叠如成像(DM0+PSI)等方法。而频率一波数域主要有以相移法为基础的共炮波场延拓成像方法。VTI介质中叠前时间偏移主要有基于双平方根旅行时的叠前时间偏移和精确旅行时的叠前时间偏移等方法。但这些转换波叠前时间偏移方法都是非保幅的。张丽艳等(2007)参考纵波保幅叠前时间偏移方法的思路导出相对振幅保持的转换波POM叠前时间偏移方法。Miao(2005)在Bleistein(2001)纵波真振幅克希霍夫偏移的基础上推导出了 2.5D和3D转换波真振幅偏移权函数，并按照Zhang(2000)和Dellinger (2000)的方法对权方程进行了简化，是旅行时、射线路径以及速度的函数。Cary(2010，2011)讨论了基于双平方根旅行时的转换波叠前时间偏移成像的相关技术问题，基于Bleistein (2001)的三维纵波共偏移距真振幅权函数，推导出了三维转换波真振幅权函数:[0006]
【权利要求】
1.一种转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，包括: 确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点； 根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数； 利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。
2.如权利要求1所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移，包括: 将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加I，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和； 将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。
3.如权利要求2所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，还包括: 分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度； 获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。
4.如权利要求3所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，包括: 根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。
5.如权利要求4所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，确定叠前时间偏移成像网格之后，还包括: 将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。
6.如权利要求4所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。
7.如权利要求1至6中任一项所述转换波地震数据的叠前时间偏移方法，其特征在于，按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数:
8.一种转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，包括: 确定模块，用于确定叠前时间偏移成像网格，每个网格节点为一个成像点； 振幅权函数计算模块，用于根据每个成像点的下行纵波旅行时、下行纵波速度、上行横波旅行时、上行横波速度、成像时间以及下行纵波射线和上行横波射线在成像点的夹角，计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数； 叠前时间偏移模块，用于利用每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数，进行所述转换波地震数据的叠前时间偏移。
9.如权利要求8所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述叠前时间偏移模块包括: 振幅获得单元，用于将每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数乘以每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间对应的振幅值，获得每个成像点的振幅，每个成像点对应的叠加次数增加1，其中，所述转换波散射旅行时间是下行纵波旅行时与上行横波旅行时的和； 叠前时间偏移单元，用于将所述每个成像点的振幅除以该成像点对应的叠加次数。
10.如权利要求9所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，还包括: 速度获取模块，用于在计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数之前，分析叠前时间偏移速度，获得每个成像点的下行纵波速度和上行横波速度； 转换波散射旅行时间计算模块，用于获得每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时，计算每个成像点与转换波地震数据的转换波散射旅行时间。
11.如权利要求10所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述转换波散射旅行时间计算模块用于,根据每个成像点的成像时间、每个成像点的大地坐标、炮点的大地坐标和检波点的大地坐标分别计算每个成像点的下行纵波旅行时和上行横波旅行时。
12.如权利要求11所述 转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述确定模块还用于，确定叠前时间偏移成像网格之后，将网格节点在地面上进行二维分布，获得所述每个成像点的大地坐标。
13.如权利要求11所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述转换波地震数据是预处理后的转换波地震数据，所述转换波地震数据的数据道头中包括所述炮点的大地坐标和所述检波点的大地坐标。
14.如权利要求8至13中任一项所述转换波地震数据的叠前时间偏移装置，其特征在于，所述振幅权函数计算模块按如下公式计算每个成像点与转换波地震数据的振幅权函数:
【文档编号】G01V1/28GK103760603SQ201410042039
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】陈海峰, 李向阳, 狄帮让 申请人:中国石油大学(北京), 中国石油天然气集团公司