的半偏移距；V。为近地表处的地震波速 度；β为中心射线在地表处的出射角，R n为法向波的波前曲率，Rnip为法向入射点波的波前 曲率。
[0046] 参数（β，RN，Rnip)代表了运动学波场属性，描述了二维地下介质中反射界面的局 部构造特征，即反射段的位置、倾向和曲率，将上述3个参数称为CRS叠加算子参数。
[0047] 高效解决三参数优化问题的途径就是将其分解为三个单参数进行优化，在叠前地 震数据的子集中（如CMP道集，ZO剖面）可以得到CRS叠加算子的简化式。CMP道集中，叠 加算子的简化式如下：
[0055] 观察式（4)、（5)可以发现：叠加算子中未知参数的数量降为1到2个，这样就可 以将CRS叠加分成几步来做，为参数最优化步骤迅速地确定合理的三参数对作为搜索的起 点。最后利用方程（1)所示的双曲型叠加算子，将上述步骤中得到叠加参数值作为优化 算法的初始值应用到原始的多次覆盖地震数据中，得到最终的CRS叠加剖面及波场属性剖 面。
[0056] ②绕射波分离
[0057] 依照CRS理论，绕射层实质上就是曲率无限大的反射层，即波场属性参数Rn和Rnip 的值相等。理想情况下，绕射层上目标成像点参数rn/rnip的值等于1，但是地震数据往往受 到频带的限制，并不会表现出如此简单的特征。此外，R n和Rnip是利用实际旅行时的近似式 得到的，所以计算过程中肯定存在误差。由于两个曲率半径存在较小的误差，设计了分离绕 射波的滤波器公式： _(Θ)
[0059] 对于方程（6)，
当Rnip接近于Rn时，其值接近于1，而当R nip与Rn不同时，其值很小。 对于地下某成像点，若方程(6)的值大于设定的阈值，则保存叠加结果，反之，其叠加值赋 为〇。阈值的选择取决于地下界面的复杂性和地震数据的频谱内容，设定的阈值越低，数据 中剩余的反射波就越多。将设计的滤波器应用到叠后剖面就会去除反射轴，因为其对应的 方程（6)的值比较低，而绕射轴则会保留，此时得到的叠加剖面主要包含绕射能量。
[0060] (2)本发明方法的具体步骤如图1所示。
[0061] 本发明的实施例如下：
[0062] 对含绕射点的平层模型进行试算。如图2所示，该模型共有3层，速度从上向下依 次为1000m/s、1200m/s、1800m/s，其中第3层含有五个从左到右尺度依次变大的绕射点，其 速度为1400m/s，速度场的横向采样间隔为5m，纵向采样间隔同样为5m，最大深度为2000m。 正演炮记录共有350炮，每炮151道，数据的采样点数为2001，采样率为2ms。图3为CRS 叠加剖面，可以清晰地看出反射层和绕射层，并且与反射波相比，绕射能量比较小。在CRS 叠加过程中得到了波场属性参数，利用方程（6)可估计&和1?_的数值关系，对于该模型选 定阈值为〇. 9,即Rnip~0. 8RN，然后对叠加剖面进行滤波处理得到滤波后的叠加剖面，如图 4所示。
[0063] 上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本 发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本 发明上述【具体实施方式】所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制 性的意义。
【主权项】
1. 一种基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述方法包括： (1) 输入地震数据体； (2) 基于CMP道集做自动CMP叠加得到参数q和Z0剖面； (3) 基于Z0剖面搜索参数0和RN ; (4) 利用参数q和0计算参数1?_; (5) 利用参数RN和RNIP做波场分离得到绕射叠加剖面。2. 根据权利要求1所述的基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述 步骤（2)是这样实现的： 在CMP道集中，对于Z0剖面上每一个需要模拟的目标点P。，只需要在CMP道集中进行 单参数搜索来求取参数q，即对每一个P。点在q的全部取值范围内沿公式（4)计算走时曲 线的相干值，并且选取相干值最大的一个，最后对每一个Pc点沿相应的q参数的旅行时曲 线进行叠加，得到自动CMP叠加的Z0剖面；(4) 其中，t。为中心射线的双程旅行时，h为旁轴射线的半偏移距，V。为近地表处的地震波 速度，(3) 3为中心射线在地表处的出射角，RN为法向波的波前曲率，RNIP为法向入射点波的波前 曲率。3. 根据权利要求2所述的基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述 步骤（3)是这样实现的： 利用两参数搜索法，即通过沿简化叠加算子公式给出的旅行时曲线在参数对（0，Rn) 的二维网格上计算相干值来进行双参数的二维搜索，由此选取产生最大相干值的参数对； 简化叠加算子公式如下：(5) 其中，AXni为旁轴射线与中心射线在中心点处的偏离距离。4. 根据权利要求2所述的基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述 步骤（4)是这样实现的： 利用式（3)计算得到参数RNIP的值：5. 根据权利要求2所述的基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述 步骤（5)是这样实现的： 分离绕射波的滤波器公式如下：(6) 对于叠加剖面上的每个成像点，若公式（6)的值大于设定的阈值，则保存其叠加结果， 反之，将其叠加结果的值赋为〇,对所有成像点处理完成后即得到绕射叠加剖面。6.根据权利要求2所述的基于运动学波场属性的绕射波分离方法，其特征在于：所述 步骤（4)和步骤（5)之间进一步包括： 基于原始的多次覆盖数据体做三参数0，RN和RNIP的优化，得到最优CRS叠加剖面，具 体如下： 利用公式（1)，将步骤（2) (3) (4)中得到叠加参数0，RN和RNIP的值作为优化算法的初 始值应用到原始的多次覆盖地震数据中，得到最终的CRS叠加剖面及波场属性剖面，即对 上面得到的波场属性值RN和RNIP进行优化，对波场属性参数进行优化的目的是提高数值的 精确性；(1)〇
【专利摘要】本发明提供了一种基于运动学波场属性的绕射波分离方法，属于地震勘探资料处理领域。本方法包括：(1)输入地震数据体；(2)基于CMP道集做自动CMP叠加得到参数q和ZO剖面；(3)基于ZO剖面搜索参数β和RN；(4)利用参数q和β计算参数RNIP；(5)利用参数RN和RNIP做波场分离得到绕射叠加剖面。本发明充分利用绕射波与反射波在运动学特征上的差异，通过叠加过程中得到的运动学波场属性参数设计了分离绕射波的滤波器公式，在叠加剖面上分离出绕射波信息。
【IPC分类】G01V1/36, G01V1/28
【公开号】CN105093288
【申请号】CN201410216425
【发明人】李栋, 徐兆涛, 王立歆, 胡光辉, 刘志成, 孔祥宁
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月21日