地震波逆時(shí)偏移方法研究

摘 要：地震波逆時(shí)偏移方法的研究是當(dāng)今我國(guó)地震偏移技術(shù)研究中測(cè)量比較精確的測(cè)量手段。但是在當(dāng)今地震波逆時(shí)偏移的技術(shù)研究對(duì)模型的依賴程度很高，尤其是對(duì)深度域?qū)铀俣饶Ｐ偷囊蕾嚭芨?，地震波逆時(shí)偏移方法能夠得到更精確的效果，主要取決于該模型的精確，它決定了該重罰的逆時(shí)偏移的精確程度。本文主要從逆時(shí)偏移的基本理論、偏移技術(shù)等方面進(jìn)行探討，進(jìn)一步了解地震波逆時(shí)偏移成像的效果。

關(guān)鍵詞：地震波；逆時(shí)偏移；方法研究；深度域?qū)铀俣冉?/p>

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.13.216

0 引言

地震的勘探資料需要進(jìn)行采集、處理以及說(shuō)明這三大環(huán)節(jié)，而且這三大環(huán)節(jié)是緊密相連、相互滲透的，地震資料的收集是整體部分的紐帶，具有承上啟下的重要作用，地震的勘探并成為石油天然氣開(kāi)采的過(guò)程中的一個(gè)需要進(jìn)行系統(tǒng)研究的工程。地震資料的處理需要運(yùn)用到多種技術(shù)，比如疊加技術(shù)、偏移技術(shù)，我國(guó)地震的主要勘探目的就是能夠使得地層勘探準(zhǔn)確的呈現(xiàn)，而這種偏移方法能夠更好地滿足石油天然氣開(kāi)采的本質(zhì)要求。陷進(jìn)，偏移方法已經(jīng)成為了資料處理的必不可少的手段，幾乎已經(jīng)收集到的所有地震資料都要運(yùn)用偏移方法進(jìn)行處理。當(dāng)前，我國(guó)常用的地震偏移計(jì)算方法主要有三種，包括Kirchhoff積分法、基于單程波的波動(dòng)方程偏移法、雙程波方程的逆時(shí)偏移法，而這種逆時(shí)偏移方法是當(dāng)今地震勘探階段最準(zhǔn)確、最常用的方法，逆時(shí)深度偏移法通過(guò)波動(dòng)方程進(jìn)行仔細(xì)的處理，使其在測(cè)量的過(guò)程中擺脫了地層傾角、偏移孔徑的限制范圍，能夠有效地處理地層陡角、巖性油氣藏等的基本情況，體現(xiàn)了地震波逆時(shí)偏移方法在工業(yè)生產(chǎn)中的有效價(jià)值。

1 地震波逆時(shí)偏移研究的現(xiàn)狀

（1）逆時(shí)偏移的現(xiàn)狀研究。逆時(shí)偏移方法的研究可以追溯到19世紀(jì)80年代初，在SEG的第53次的年會(huì)上初次提出，并逐步提出了逆時(shí)偏移法的基本理論、基本運(yùn)算方法，從而逆時(shí)偏移法進(jìn)而誕生。利用雙城波動(dòng)放生進(jìn)行激勵(lì)、達(dá)到成像條件，從而能夠精確的解決彈性波方程、波阻抗精確成像、三維成像、三維彈性波、有限差逆時(shí)深度偏移方法以及粘彈性介質(zhì)等多種方法中，讓逆時(shí)偏移方法運(yùn)用到彈性波方程的領(lǐng)域之中，并獲得滿意的成果。逆時(shí)偏移方法使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生低頻率的造成，但是可以在成像的過(guò)程中或者是在偏移剖面進(jìn)行造成的壓制，使得逆時(shí)偏移的振幅補(bǔ)償方法能夠得到保證，這對(duì)于逆時(shí)偏移方法的深入研究就有重要作用。

（2）地震波便偏移速度的研究。地震波的逆時(shí)偏移成像離不開(kāi)偏移速度的支撐，它是逆時(shí)偏移成像形成過(guò)程中必不可少的因素。當(dāng)今，深度域的層速度是最準(zhǔn)確、最精確的偏移速度，其建模的好壞會(huì)直接影響地質(zhì)波逆時(shí)偏移的效果，該模型的建立主要包括建立、修正模型部分，初始模型的構(gòu)建直接影響著后續(xù)模型的修正，也決定著地震波逆時(shí)偏移方法的研究進(jìn)度。地震波偏移速度的分析要遵循兩個(gè)必要的條件，其中包括偏移速度的準(zhǔn)確性、偏移速度準(zhǔn)確性不足的修改以及地震波速度層析反演等。

2 地震波逆時(shí)偏移法的研究

地震波逆時(shí)偏移技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)進(jìn)行石油天然氣工程地層測(cè)量的最精確的技術(shù)，地震波逆時(shí)偏移技術(shù)的實(shí)施主要依賴于雙程波動(dòng)方程的波場(chǎng)成像技術(shù)，該種成像技術(shù)主要是在時(shí)間軸線上對(duì)地震波資料進(jìn)行收集、分析，再進(jìn)行反向外推，再利用偏移成像條件做成零延遲的成像。這種雙程波動(dòng)方程的波場(chǎng)成像技術(shù)不受地層構(gòu)造、巖性變化的影響，能夠?qū)Φ貙又械娜魏螐?fù)雜結(jié)構(gòu)進(jìn)行反饋、精確成像，在我國(guó)的石油天然氣等行業(yè)中的應(yīng)用范圍非常廣泛。

（1）地震波逆時(shí)偏移方法的實(shí)現(xiàn)。地震波逆時(shí)偏移技術(shù)方法的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)以下幾個(gè)階段：首先，要將該技術(shù)的炮點(diǎn)震源波場(chǎng)從零調(diào)到地面的接收時(shí)刻，也就是最大時(shí)刻，并及時(shí)記錄、保存地層的波長(zhǎng)數(shù)值。另外，在利用檢測(cè)地震波的一起記錄到地面某一位置的波長(zhǎng)只，再進(jìn)行反向外推，從地面的時(shí)刻再傳導(dǎo)至零時(shí)刻，及時(shí)記錄、保存每一時(shí)刻的波場(chǎng)數(shù)值。與此同時(shí)，在進(jìn)行反向外推的過(guò)程中，已經(jīng)讀取到的波場(chǎng)值、正演時(shí)記錄在案的波場(chǎng)值，利用雙程波動(dòng)方程波場(chǎng)成像技術(shù)進(jìn)行零時(shí)成像，得到底層局部的偏移成果。再次，再將單炮集局部成像的結(jié)果除燥，再將已經(jīng)經(jīng)過(guò)除燥過(guò)程的單個(gè)炮集成像進(jìn)行疊加、求和，從最終得出地震波逆時(shí)偏移方法。

（2）地震波逆時(shí)偏移成像的基本條件。地震波逆時(shí)偏移的成像條件是一個(gè)較為關(guān)鍵的技術(shù)，尤其是對(duì)于逆時(shí)深度的測(cè)量來(lái)說(shuō)更為重要。當(dāng)前逆時(shí)偏移成像條件最常用的技術(shù)手段就是互相關(guān)條件，這種條件從基本上來(lái)說(shuō)就是進(jìn)行地震源波場(chǎng)、檢波點(diǎn)波場(chǎng)的相同時(shí)刻振幅的相關(guān)性的闡述。在地球深部底層波點(diǎn)的逆時(shí)外推過(guò)程是不可避免的出現(xiàn)一定的能量損失的，追究根本，地震逆時(shí)偏移方程本身的一種缺陷，地層深度越深，這種損失就越大，具體的表現(xiàn)為，地震波逆時(shí)偏移成像的深度越大，造成的誤差也就越大。因而可以利用波場(chǎng)正向延拓的波長(zhǎng)、成像條件進(jìn)行歸一化的處理。

（3）地震波逆時(shí)偏移的噪聲壓制。大多數(shù)的地震波逆時(shí)偏移的成像結(jié)果最終會(huì)受到低頻率的噪聲影響的，尤其是在地震波場(chǎng)擴(kuò)延的過(guò)程中，不論是在接受點(diǎn)波場(chǎng)、炮點(diǎn)波場(chǎng)，都會(huì)產(chǎn)生上行波、下行波，在進(jìn)行成像的歸一化處理時(shí)，需要對(duì)這兩個(gè)點(diǎn)的波長(zhǎng)進(jìn)行反射，但是在實(shí)際運(yùn)算的過(guò)程中，這些波場(chǎng)的反射會(huì)在經(jīng)歷過(guò)長(zhǎng)的深度之后發(fā)生偏移，進(jìn)而產(chǎn)生低頻率的噪聲，這種逆時(shí)偏移會(huì)對(duì)地震波的最終測(cè)量結(jié)果造成嚴(yán)重的不良后果，這是地震波逆時(shí)偏移過(guò)程中不需要的部分，而Laplace濾波算子就能夠解決產(chǎn)生的低頻率噪聲，也是當(dāng)前地質(zhì)波逆時(shí)偏移技術(shù)實(shí)施過(guò)程中常用的一種有效方法，但是在使用時(shí)也要謹(jǐn)慎使用，因?yàn)樗瑫r(shí)也會(huì)對(duì)逆時(shí)偏移成像的振幅有所壓制。

3 結(jié)束語(yǔ)

地震波逆時(shí)偏移技術(shù)具有巨大的發(fā)展空間，因其的運(yùn)行需要巨大的儲(chǔ)存空間，需要在地震波逆時(shí)偏移的過(guò)程中將隨即便捷作為儲(chǔ)存條件，再通過(guò)雙程波動(dòng)方程的波場(chǎng)成像技術(shù)、噪聲壓制技術(shù)等方法，促進(jìn)地震波逆時(shí)偏移傳播的準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)：

[1]于大勇，王攀.利用P波S波相結(jié)合的逆時(shí)偏移方法監(jiān)測(cè)微地震群[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2018，24（03）：450-459.

[2]陳可洋，吳清嶺，范興才，陳樹(shù)民，李來(lái)林，劉振寬.地震波逆時(shí)偏移中不同域共成像點(diǎn)道集偏移噪聲分析[J].巖性油氣藏，2014，26（02）：118-124.

作者簡(jiǎn)介：劉鑫（1990-），女，黑龍江人，研究生，研究方向：大規(guī)模數(shù)值計(jì)算及地震反演中的優(yōu)化問(wèn)題。