基于倾角道集的稳相叠前时间偏移方法

发布时间：2020-03-29 10:32

【摘要】：对于构造复杂而速度简单的地质情况,叠前时间偏移能够实现地下构造的准确成像,非常适用于我国陆相沉积地层的精确成像。影响Kirchhoff积分类叠前时间偏移效果的关键参数主要包括振幅加权函数、反假频以及偏移孔径。其中偏移孔径作为成像边界的控制参数,完全依赖于地下介质信息,其选取的合理与否对地下介质的准确成像起关键性作用。传统的偏移孔径人工试验选取方法,主观性强,工作量大,严重制约着偏移的成像质量和成像效率。近年来,应用倾角道集扫描确定最优偏移孔径成为最具发展前景的方法之一,其优点在于2D倾角域反射波偏移响应呈向上开口的弧形,弧底位置指示成像点最优成像倾角,通过弧底扫描易于确定成像点最优成像倾角及稳相菲涅尔带(最优偏移孔径)。目前,该方法在扫描算法方面仍依赖于预先设定的判别阈值,需要预先反复试验进行优选设定,造成实际数据处理中的不便。因此,本文选取倾角域最优偏移孔径作为研究重点,力求建立起一套稳定、高效的最优孔径叠前时间偏移方法。本文基于地震波成像基本理论,由波场深度延拓相移公式、稳相点原理和Dix公式,推导波场时间延拓解析公式,引入反褶积成像条件建立稳相叠前时间偏移方法(简称稳相偏移方法)。在此基础上,通过在偏移过程中引入拉伸畸变因子和振幅加权系数,无畸变地建立高质量倾角道集。根据菲涅尔带原理,近似导出2D倾角域旅行时相关的第一菲涅尔带公式,以最佳叠加能量为判别准则,采用两步法对菲涅尔带影响因素成像倾角和地震波主频进行自动扫描,自适应地确定最优偏移孔径。最后通过分析选用输出道成像方式实现最优孔径偏移成像(称最优孔径偏移方法)。为验证本文偏移算法的有效性及稳定性,采用高阶有限差分正演模型数据和SEG开源实际数据分别进行算法试算和数据处理,实际数据时变孔径和最优孔径偏移结果局部对比和信噪比定量分析结果表明:最优孔径偏移剖面中偏移噪声得到明显压制,信噪比整体提高7.37dB,地质构造成像更加清晰。稳相偏移方法和最优孔径偏移方法运算耗时分析结果表明:最优孔径偏移方法的整体运算效率应当优于稳相偏移方法,或与其相当。
【图文】：

路线图,研究技术,路线图

中应用倾角道集进行偏移孔径扫描是最具发展前景的方法之一，但该方法在扫描算法方面仍存在着值得改进的空间。0.3 研究思路及技术路线本文基于地震波成像基本理论，由波场深度延拓相移公式、稳相点原理和Dix公式，导出波场时间延拓解析公式，将其作为叠前时间偏移走时和振幅计算的基础，引入反褶积成像条件更好地保持地震波振幅，建立稳相叠前时间偏移方法。在此基础上，通过在偏移过程中引入拉伸畸变因子和振幅加权系数，无畸变地建立高质量倾角道集，以进行高精度的成像倾角扫描和稳相菲涅尔带确定。在倾角扫描和菲涅尔带确定方面，根据菲涅尔带原理，，近似导出 2D 倾角域旅行时相关的第一菲涅尔带公式，以最佳叠加能量为判别准则，采用两步法对菲涅尔带影响因素成像倾角和地震波主频进行扫描，自适应地确定最优偏移孔径。最后通过分析选用合适的成像方式实现最优孔径偏移成像。为验证本文偏移算法的有效性及稳定性，采用高阶有限差分正演模型数据和 SEG 开源实际数据分别进行算法试算和数据处理，通过剖面局部对比和信噪比定量分析对实际数据时变孔径和最优孔径偏移结果进行定性和定量评价。技术路线如图 0.1 所示：

双曲线,单点,情况,反射点

是基于成像点的输出道成像方式，另一种是基于数据点的输入道成像举例的方式对它们进行分别介绍。曲叠加偏移方法偏移最简单的情况——二维零偏移距数据，假设地下介质中存在一个反射题简化，假定介质速度为常速c。通过在地表位置( x ,0)处激发脉冲震记录地震波响应（震源激发瞬间开始计时，且激发接收之间有充足的炮点到反射点，再从反射点到检波点的地震波总旅行时rτ 符合一个关[59]：( ) ( )222r r rx x x zcτ = + ，本次试验数据应是由符合双曲线旅行时（式 1-1）的同相轴所组成的（点到反射点的射线路径如图 1.1a 所示。由于目前所探讨的问题并不关和振幅信息，因此并没有在图中精确地描绘出它们。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P631.4

【参考文献】