論疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)與資料處理

王廣勇

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是高性能PC機(jī)群的出現(xiàn)，登前時(shí)間偏移處理技術(shù)作為常規(guī)偏移成像處理手段得到廣泛應(yīng)用，成為改善構(gòu)造復(fù)雜、速度橫向變化不大地區(qū)地震資料成像效果的一種有效處理手段。目前普迫應(yīng)用的登前時(shí)間偏移技術(shù)主要包括基于波動(dòng)方程積分解的Kirchhoff積分法和基于波動(dòng)方程差分解的有限差分法。Kirchhoff積分法雖然計(jì)算精度較低，但速度分析快捷，運(yùn)算效率高。適應(yīng)能力強(qiáng)，是目前最為常用的方法。實(shí)際資料處理結(jié)果表明：登前時(shí)間偏移處理技術(shù)可明顯提高地震資料的成像精度，并可充分利用CRP道集進(jìn)行AVO反演、疊前波阻抗反演及地展屬性的提取。

關(guān)鍵詞：疊前時(shí)間偏移；疊后時(shí)間偏移；速度模型；復(fù)雜構(gòu)造均勻介質(zhì)

疊前時(shí)間偏移是在20世紀(jì)70年代提出的一項(xiàng)地震數(shù)據(jù)處理技術(shù).到80年代，此技術(shù)理論上已漸趨成熟，但由于疊前偏移處理運(yùn)算量很大，受計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力限制而沒有得到廣泛應(yīng)用。本世紀(jì)初，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，尤其是高性價(jià)比PC機(jī)群的出現(xiàn)，使得疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。

在國(guó)內(nèi)，有關(guān)疊前偏移技術(shù)的理論方法研究基本與國(guó)外同步，但投入實(shí)際應(yīng)用明顯滯后。直到20世紀(jì)90年代中后期，才開始規(guī)模引進(jìn)、應(yīng)用疊前偏移處理技術(shù)。通過(guò)對(duì)疊前偏移技術(shù)理論的進(jìn)一步分析與探討，不僅掌握了疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)的特點(diǎn)、應(yīng)用條件及其處理流程，而且通過(guò)在不同復(fù)雜地質(zhì)條件下的實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著的效果。從2004年開始，疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)已作為常規(guī)偏移成像處理手段得到廣泛應(yīng)用。在國(guó)際上，疊前偏移技術(shù)已經(jīng)成為提高復(fù)雜構(gòu)造成像精度、降低勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的主導(dǎo)技術(shù)，是近10年來(lái)地球物理技術(shù)進(jìn)步的顯著標(biāo)志之一。疊前偏移處理技術(shù)包括疊前時(shí)間偏移與疊前深度偏移。在構(gòu)造復(fù)雜、速度橫向變化不大的情況下，利用疊前時(shí)間偏移技術(shù)可以顯著提高成像精度。

1疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)的基本理論依據(jù)

眾所周知，不同偏移處理方法具有不同的理論假設(shè)條件。目前廣泛應(yīng)用的偏移方法，無(wú)論是時(shí)間偏移還是深度偏移，無(wú)論是疊前偏移還是疊后偏移，都是基于各向同性介質(zhì)的假設(shè)。其中，時(shí)間偏移技術(shù)還以均勻介質(zhì)為前提。近年來(lái)，在偏移方法研究中才考慮了各向異性介質(zhì)的影響。由于水平疊加方法基于水平層狀介質(zhì)假設(shè)，所以疊后偏移的輸人數(shù)據(jù)已經(jīng)受到水平層狀介質(zhì)假設(shè)條件的限制。疊后時(shí)間偏移技術(shù)的另一個(gè)假設(shè)條件是其輸入數(shù)據(jù)為零炮檢距自激自收記錄，當(dāng)?shù)叵聵?gòu)造形態(tài)復(fù)雜時(shí)，不滿足水平疊加的假設(shè)條件。而疊前時(shí)間偏移技術(shù)摒棄了這些理論假設(shè)，比疊后時(shí)間偏移技術(shù)更適用于復(fù)雜構(gòu)造情況。當(dāng)?shù)貙訋缀涡螤畋容^復(fù)雜，速度橫向變化時(shí)，應(yīng)用疊后時(shí)間偏移技術(shù)難以得到理想的成像效果。而疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)是利用疊前道集及均方根速度場(chǎng)，故能夠?qū)⒏鱾€(gè)地震數(shù)據(jù)道偏移到真實(shí)的反射點(diǎn)位置，形成共反射點(diǎn)道集再進(jìn)行疊加，提高偏移成像精度。此外疊前時(shí)間偏移方法的迭代過(guò)程也能使最終得到的速度場(chǎng)精度與振幅保真度均優(yōu)于疊后時(shí)間偏移，不僅有利于進(jìn)一步提高構(gòu)造解釋成圖精度，而且可確保疊前屬性提取與疊后地震數(shù)據(jù)反演結(jié)果的真實(shí)可靠。

當(dāng)前應(yīng)用較多的疊前時(shí)間偏移技術(shù)主要有基于波動(dòng)方程積分解的 Kirchhoff積分法和基于波動(dòng)方程差分解的有限差分法。Kirchhoff積分法雖然計(jì)算精度較低，但速度分析快捷，運(yùn)算效率高，適應(yīng)能力強(qiáng)，是目前實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常采用的方法。

一般Kirchhoff積分式為：

R為從地下點(diǎn)（x，y，z）到地面點(diǎn)（xo，yo，z0=0）的距離。

2. 疊前前時(shí)間偏移的處理特點(diǎn)

影響疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)應(yīng)用的因素主要有計(jì)算機(jī)軟硬件條件、所建速度模型的精度、原始地震數(shù)據(jù)的質(zhì)量及處理分析人員的經(jīng)驗(yàn)。計(jì)算機(jī)軟、硬件是前提條件，高質(zhì)量的疊前地震數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，建立比較準(zhǔn)確的均方根速度模型是關(guān)鍵，而處理人員與地質(zhì)解釋人員的緊密結(jié)合是保障。疊前時(shí)間偏移處理技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面： （1）在復(fù)雜構(gòu)造地區(qū)，疊前時(shí)間偏移成像效果明顯優(yōu)于疊后時(shí)間偏移； （2）疊前時(shí)間偏移可以產(chǎn)生共反射點(diǎn)道集，進(jìn)而可用于AVO等疊前反演； （3）可以提供比較準(zhǔn)確的均方根速度場(chǎng)； （4）偏移數(shù)據(jù)體可以用于建立準(zhǔn)確的地質(zhì)模型； （5）偏移數(shù)據(jù)體既可以作為輸入，用于零炮檢距振幅反演，建立聲阻抗地質(zhì)模型，又可以通過(guò)反偏移產(chǎn)生疊加數(shù)據(jù)體作為模型正演記錄。

3應(yīng)用實(shí)例

針對(duì)不同的地質(zhì)需求，結(jié)合實(shí)際資料，應(yīng)用三維連片疊前時(shí)間偏移配套處理技術(shù)取得了顯著效果。圖1是東部A區(qū)三維疊前時(shí)間偏移與疊

后時(shí)間偏移處理效果對(duì)比。從圖1中可以看出，疊前時(shí)間偏移剖面信噪比顯著提高，主要構(gòu)造部位斷層成像更清晰，位置更準(zhǔn)確。

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)該方法的理論基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用效果的分析，得出如下結(jié)論：（1）疊前偏移技術(shù)可以明顯提高成像精度，已經(jīng)成為提高勘探成功率、降低勘探開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的主導(dǎo)技術(shù)； （2）速度橫向變化不大的地區(qū)適合做疊前時(shí)間偏移處理，在速度橫向劇烈變化的地區(qū)宜做疊前深度偏移處理； （3）用于疊前時(shí)間偏移的地震數(shù)據(jù)應(yīng)有較高的信噪比，振幅均衡，且靜校正問(wèn)題已得到較好解決； （4）利用CRP道集可進(jìn)行AVO反演、疊前波阻抗反演、屬性提取研究。

參考文獻(xiàn)

1. 楊志芳，曹宏，姚逢昌，晏信飛，孫衛(wèi)濤，劉嘉瑋，唐剛，盧明輝，巴晶. 復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)儲(chǔ)層地震巖石物理分析及應(yīng)用[J]. 中國(guó)石油勘探. 2014（03）

2. 凌云，高軍，孫德勝，林吉祥. 針對(duì)不同地質(zhì)目標(biāo)的疊前時(shí)間偏移成像解釋評(píng)價(jià)[J]. 石油物探. 2006（03）