一种地震资料成像处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于地震资料处理领域，具体是一种地震资料成像处理方法。
【背景技术】
[0002] 随着勘探开发的不断深入，油气勘探的重心正转向具有复杂地形和复杂地下地质 体的双复杂区域，地震数据也逐渐由纵波数据发展为弹性波数据。然而，在近地表高程和速 度剧烈变化的复杂地形条件下，常规静校正对波场造成的畸变会严重影响偏移成像质量。 由于多波多分量数据能够全面且较为真实地反映地下介质和地层岩性信息，发展双复杂条 件下直接进行弹性波偏移成像的方法已逐渐成为地震数据处理领域的热点。
[0003] 为解决复杂地形条件对偏移成像的影响，不少学者进行了大量的研宄。第一类是 基于声波方程的复杂地形偏移成像方法。Wiggins(1984)基于地震数据的基准面延拓，提出 了适用于复杂地形条件的Kirchhoff偏移方法，而Alkhalifah和Bagaini通过设定一个等 效速度进行基准面校正；Gray(2005)则提出了一种适用于复杂地表的局部静校正高斯束 偏移方法。Berryhill(1979 ;1984)则提出了波动方程基准面校正的方法。随后，Yilmaz和 Lucas(1986)，Schneider和Pillip等（1995)，Bevc(1997)以及Yang等（1999)在此基础 上结合层替代思想进一步发展了此方法。以上方法都是基于基准面校正的"间接偏移"成 像方法，虽然基准面校正能够有效地消除起伏地表对同相轴造成的扭曲，但近地表速度的 横向变化会严重影响基准面校正的精度。针对基准面校正的缺陷，Reshef(1991)，Beasley 和Lynn(1992)，何英等（2002)，Shragge(2005)，程玖兵（2006)，叶月明等（2008)以及吕彬 等（2011)先后提出了多种基于波动方程的"直接偏移"成像方法来解决复杂地表问题。徐 义（2008)则用三角网格法实现了起伏地表情况下声波逆时偏移。刘红伟等（2011)对地表 自由边界采用滤波法，用GPU实现了起伏地表声波逆时偏移。然而，在复杂地表条件下，射 线类方法兼具灵活、高效等优点。Gray等（1995)发展了直接在复杂地表进行Kirchhoff偏 移的方法，Jager等（2003)提出了起伏地表条件下的保幅Kirchhoff偏移方法，董春晖等 (2009)及刘国峰等（2010)先后基于Kirchhoff算子提出了起伏地表直接时间偏移的流程 与应用。Yue等（2010)提出了一种在起伏地表直接进行保幅高斯束偏移的方法。以上所述 常规的高斯束偏移算子都是根据局部倾斜叠加理论发展起来的，黄建平等（2014)则基于 声波方程发展了一种双复杂条件下非倾斜叠加精确束偏移成像方法，且得到了较好的成像 效果。第二类是基于弹性波方程的复杂地形偏移成像方法。在传统的多分量地震数据处理 的过程中，往往先通过波场分离，然后对分离后的P波和S波单独进行成像。然而，在波场分 离的过程中往往存在残余的非本型波能量，会导致成像结果中的大量噪声，严重影响成像 质量。近年来，国内外学者基于水平地表条件，提出了弹性波逆时偏移和弹性波Kirchhoff 偏移。岳玉波（2011)则提出了弹性波高斯束偏移方法，该方法兼顾了成像精度和计算效 率。而基于复杂地形条件的弹性波偏移成像方法的研宄尚处于起步阶段，黄建平等（2014) 根据局部倾斜叠加理论，提出了一种起伏地表条件下基于非分离多分量地震数据的高斯束 偏移方法。然而，由于束中心位置与接收点之间有水平距离差和高程差，此方法需要引入相 位校正因子以近似表征格林函数，当水平距离差较大时，这种近似造成的振幅误差不能忽 略，尤其当地形起伏较大且近地表速度变化剧烈时，上述近似处理会极大地降低偏移成像 的效果。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对中国西部和南方山前带探区多波多分量地震资料成像处 理的难题，提出了一种地震资料成像处理方法，在双复杂条件下基于单道处理的弹性波高 斯束深度域成像技术，以非分离多波多分量地震资料和纵横波速度场作为输入，利用地表 倾角信息，通过在每个接收点处出射弹性动力学高斯束来表征解耦的反向延拓矢量波场 (纵、横波场），并采用互相关成像条件求取成像值。
[0005] 本发明包括以下步骤：
[0006] (1)根据多波多分量地震资料的主频和频带宽度选取参考频率以及最高频率 wh;
[0007] ⑵根据如下准则，计算弹性动力学高斯束初始宽度：
[0008]
【主权项】
1.本发明提供了一种地震资料成像处理方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 根据多波多分量地震资料的主频和频带宽度选取参考频率以及最高频率； (2) 计算弹性动力学高斯束初始宽度； (3) 设置初始射线参数间隔为； (4) 根据地表高程、倾角以及纵横波速度信息，结合上述1、2、3步骤所选取并计算的参 数，利用单道处理方式，分别在震源和接收点处直接出射弹性动力学高斯束，计算得到弹性 动力学高斯束的旅行时和振幅信息，然后求得复杂地表条件下解耦的反向延拓矢量波； (5) 按照互相关成像条件推导出的复杂地表条件下基于单道处理的PP波和PS波成像 公式，利用弹性动力学高斯束的旅行时、振幅以及极性信息计算对应单道的成像值； (6) 重复4、5步骤，计算出单炮成像值，最终将所有炮的成像值进行叠加得到所需的成 像剖面。
【专利摘要】本发明提供了一种地震资料成像处理方法，根据地震资料的主频和频宽选择参考频率与最高频率，进而根据探区纵、横波速度场大小确定矢量高斯束初始宽度，从而可以给定初始射线参数间隔；然后基于地表倾角信息在震源和接收点处直接出射弹性动力学高斯束，并进行运动学射线追踪和动力学射线追踪，以求取弹性动力学高斯束的旅行时和振幅信息；最后，根据弹性动力学高斯束的旅行时、振幅以及极性信息，应用互相关成像条件计算对应单道PP波和PS波成像值，进而对每道循环求得单炮PP波和PS波成像值，将所有炮的PP波和PS波成像值分别进行叠加便获得最终的PP波和PS波成像剖面。
【IPC分类】G01V1-28
【公开号】CN104749623
【申请号】CN201410587602
【发明人】袁茂林, 黄建平, 赵胜天, 李继光, 杨继东, 李振春, 段心彪, 郭书娟
【申请人】袁茂林
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年10月20日