起伏地表波動方程法疊前深度偏移

翁蘇蓉

摘 要 復(fù)雜近地表結(jié)構(gòu)和復(fù)雜地下地質(zhì)構(gòu)造所具有的雙重復(fù)雜性是陸地地震勘探面臨的一個難題。針對這一問題許多學(xué)者做了大量的研究，提出了許多可行的解決辦法?；谄鸱乇淼牟▌臃匠摊B前深度偏移可以同時解決由雙重復(fù)雜條件帶來的問題。逆時偏移方法思想是通過波動方程在時間軸上對地震資料進行反向延拓來實現(xiàn)偏移的，在偏移的過程中把波場看作是矢量，該方法能有效壓制多次波，消除噪音的影響，并且逆時偏移不受地層傾角的限制，從而能使目標體清晰、精確的成像。研究表明基于起伏地表的疊前深度偏移是解決雙復(fù)雜構(gòu)造區(qū)域地震成像的有效方法，與其它方法相比較時偏移不受地下地層傾角的限制，能使目標體清晰、精確地成像。

關(guān)鍵詞 起伏地表 波動方程 疊前深度偏移

中圖分類號：P631 文獻標識碼：A

1研究的目的與意義

隨著油氣勘探程度的不斷提高，地震勘探對象越來越復(fù)雜。在我國西部或南方地區(qū)的山地、山前帶地震勘探中，起伏地表是影響復(fù)雜構(gòu)造成像的重要因素。在這些區(qū)域進行資料采集，激發(fā)點和接收點都是隨地形的變化而變換的，現(xiàn)有的偏移方法主要是從靜校正的角度來解決這一問題的，會使波場發(fā)生畸變，嚴重影響了偏移成像的質(zhì)量。針對這些問題，基于Reshef的“逐步-累加延拓”的概念，本文將開展直接從起伏地表進行波場延拓與成像的波動方程疊前深度偏移方法研究。本論文研究了基于起伏地表的波動方程疊前深度偏移方法，基于起伏地表進行波動方程疊前逆時深度偏移，此方法將非水平觀測問題轉(zhuǎn)化水平觀測，消除地表起伏的影響，具有較好的成像效果，有較好的應(yīng)用前景，此方法提高了成像精度，對油氣田的勘探和開發(fā)具有十分重要意義。

2波動方程法疊前深度偏移

2.1波動方程疊前深度偏移的基本思路

基于共炮集的波動方程疊前深度偏移的基本思路是，首先對每一炮進行單炮偏移成像，然后再把各炮成像結(jié)果在對應(yīng)地下位置上疊加，從而得到整個成像剖面。對于每一炮，標準的波動方程疊前深度偏移可以分為三步：震源波場的正向延拓、炮集記錄波場的反向延拓和應(yīng)用成像條件求取成像值。

2.2頻率-空間域有限差分法疊前深度偏移

疊前深度偏移是一種對疊后偏移和時間偏移無法正確成像的對復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造成像的重要的和有效的工具。波動方程有限差分法偏移能自動適應(yīng)速度場縱橫向的任意變化。該方法可進一步在方程形式、差分格式等方面加以改進，以便減少頻散和提高成像精度。

2.3分步傅里葉（SSF）法波動方程疊前深度偏移

SSF法是在相移偏移方法的基礎(chǔ)上，把速度場分解為變速擾動和常速背景兩部分，對層內(nèi)的變速擾動則在頻率—空間域采用時移校正（進行第二次相移）；對常速背景在頻率—波數(shù)域采用相移處理。

2.4傅里葉有限差分（FFD）法波動方程疊前深度偏移

1994年Ristow&Ruhl提出的傅里葉有限差分疊前深度偏移方法是在從速度場分解的思想出發(fā)，由單程波方程頻散關(guān)系與相移偏移頻散關(guān)系的差異研究，得到對相移偏移算法加以校正和補償?shù)腇ourier有限差分（FFD）偏移算法。該算法兼具相移算法和有限差分算法的優(yōu)點。理論和實踐都證實該方法是目前成像精度最高的疊前深度偏移方法。

2.5逆時深度偏移

逆時偏移是始于20世紀80年代的一種波動方程偏移技術(shù)，主要思路是延時間方向?qū)Φ卣鸩▓鲞M行反向延拓，它的優(yōu)點是避免了上行波和下行波的分離，偏移過程中不受地層傾角的限制，所以它能夠?qū)?fù)雜地表條件和復(fù)雜地下構(gòu)造的雙復(fù)雜構(gòu)造情況進行精細成像，對于使繞射波收斂，干涉帶分解，回轉(zhuǎn)波歸位等偏移效果都較好。目前逆時偏移應(yīng)用范圍較廣，方法技術(shù)在不斷的成熟。在頻率—空間域偏移成像，波阻抗成像等方面都有不少學(xué)者做過大量的研究。

3結(jié)論

在地震數(shù)據(jù)處理中，地震資料的偏移成像是一個重要的環(huán)節(jié)，特別是在勘探復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造油氣藏時，所以進行基于起伏地表的波動方程疊前深度偏移研究是做好實際地震資料偏移的不可缺少的內(nèi)容。基于起伏地表條件下的疊前偏移在復(fù)雜地表條件下具有很好的處理效果，它是將基準面的校正同時包含在波場的延拓過程中，省去了高程靜校正的基本假設(shè)，更符合波場的傳播特性，對比高程靜校正的偏移結(jié)果，可見基于起伏地表的疊前偏移成像效果較好。波動方程偏移其算法的精確性、穩(wěn)健性和其計算的高效性使它不同于其它偏移方法，它保持了地震波的波動特性，是解決復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造精確成像的重要工具，是以后重點發(fā)展的偏移方法。波動方程的逆時偏移技術(shù)具有不受傾角限制與高保真等優(yōu)點，主要優(yōu)勢在于能在起伏地表直接成像，從而能使目標體的成像清晰、精確。隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，特別是微機群的普及與推廣，逆時偏移技術(shù)必將在油氣藏勘探中發(fā)揮巨大作用。

參考文獻

[1] 田文輝，李振春，張輝，等.起伏地表條件下的波場上延法疊前深度偏移[M].中國石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2006（10）：23-27

[2] 李江，金溪，胥漢錚.起伏地表條件下的逆時偏移成像研究[J].陜西煤炭，2012.

[3] 劉國峰，劉洪，李博，劉欽，佟小龍.起伏地表直接疊前時間偏移[J].石油物探，2010.

[4] 張敬嘉，李振春.復(fù)雜條件下平面偏移方法研究[M].中國石油大學(xué)，2008（6）：44-51