[發明專利]地震多分量聯合彈性逆時偏移成像方法

無效

• 申請號: 201110112909.2
• 申請日: 2011-04-19
• 公開（公告）號: CN102156296A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 杜啟振;朱釔同;秦童
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

一、技術領域：

本發明涉及一種勘探地球物理學領域，特別涉及一種地震多分量聯合彈性逆時偏移成像方法。

二、背景技術：

隨著地震勘探的深入發展，油氣勘探的目標逐漸轉向復雜地表、復雜構造和復雜儲層方向，對地震成像的精度提出了更高的要求。目前在石油、天然氣地震勘探中，仍然以縱波勘探方法為主。然而，在地球介質中傳播的波場不僅僅局限于縱波，還有橫波以及轉換波等波型，也就是說地震波場是彈性波場，故以彈性波方程為基礎的偏移成像技術才能更精確地刻畫地球介質。正是基于此，彈性地震偏移被地球物理工作者看成是對常規地震成像技術的重大改進。地下彈性波場被地面多分量地震檢波器記錄，所以彈性地震偏移必然涉及到如何處理多波多分量地震數據。但是，常規的多分量地震資料處理技術更多的直接搬用了工業界已經成熟的縱波處理技術流程，對多分量地震數據進行“分離式”、“標量式”的類似于縱波的處理。這種“分離式”、“標量式”的多分量地震資料處理方式不能充分利用彈性波場信息，而是先在地表觀測面上對多分量地震數據進行波場分離，只利用彈性波場信息的一個子集(縱波或橫波)，而把另外一個子集(橫波或縱波)當作噪音進行處理。這種處理方式帶來的問題如下：第一，地面上的波場分離是不完美的。其原因在于上述做法依據了地表是低速帶的假設，認為射線都是垂直出射地表，把垂直分量當成是P波，把水平分量當成是S波。但是實際上射線不可能完全垂直于地表，所以無論是垂直分量還是水平分量都同時包含P波和S波。因此這種簡單的處理必然會帶來噪音和假象。如果要構建遠震源波場P波和S波分量需要事先知道P波和S波極化信息(即偏振方向)。因此比較精確的進行波場分離應該采用極化濾波，可以在地表估計P波和S波的偏振信息，然后分別在P波和S波偏振方向上進行投影，分離出P波和S波。但是在地面波場信息不全，缺失深度方向的波場，求取偏振方向必須采用一定的假設進行近似求取，不能做到準確的求取偏振方向，因此一般基于地表的分離算法都是近似的，不是完美的。準確的分離方法應該基于波動方程進行波場延拓，構建分離所需的地下全部波場，然后再把分離后的結果利用波動方程延拓回地面。第二，忽略了多分量數據的彈性矢量特征。把標量P波和S波數據利用標量方程構建地下波場進行疊前深度偏移，無論波場分離是否完美，都不可避免地放棄了地下波場的矢量特征。因為實際地下介質是彈性的，地震波場是矢量波，但是在處理中使用的是標量波動方程，由此構建的波場必然不能保持矢量波和彈性波的特點。矢量波的特點是用三個分量描述地震波，可以確定地震波的振動方向。彈性波的特點是地震波是彈性的，允許波型的相互轉換和能量的分配。使用標量波處理技術，必然損失了以上特點。因此基于這種常規的處理方法無法解決不同子集信號(縱波與橫波)之間的能量轉換，更不能保證成像振幅的準確性和物理意義。為此，必須建立一套新型的以“彈性波、矢量波”為特點的“地震多分量聯合彈性波成像”技術。

三、發明內容：

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種地震多分量聯合彈性逆時偏移成像方法，通過直接輸入多分量地震資料，聯合使用三個分量構建地下三維空間地震彈性矢量波場，用于復雜地球介質準確成像。

其技術方案是：

本發明的有益效果是：在資料的輸入階段，直接利用多分量地震資料構建地下全彈性波場，避免了對輸入的地震記錄進行波場分離，在不引入噪音的情況下，最大程度上充分地、無損地利用了多分量地震資料；在波場的構建階段，基于彈性波方程進行撥正正向和逆時外推，保持地震波場的彈性和矢量特征，正確解決地震波在地下彈性介質傳播過程中的能量轉換問題和彈性地震波振幅的保持問題；在成像階段，應用照明補償的彈性波互相關成像條件得到四種彈性波(縱波、橫波、轉換縱波和轉換橫波，簡記為PP、SS、SP和PS波)的物理意義明確的成像結果，并利用低通角度域濾波壓制逆時偏移中的低波數假象，得到最終的偏移成像結果。

四、附圖說明：

圖1(a)是Marmousi2模型PP波成像結果；

圖1(b)是Marmousi2模型PS波成像結果；

圖1(c)是Marmousi2模型SP波成像結果；

圖1(d)是Marmousi2模型SS波成像結果；

圖2(a)是Marmousi2模型PP波最終成像結果；

圖2(b)是Marmousi2模型PS波最終成像結果；

圖2(c)是Marmousi2模型SP波最終成像結果；

圖2(d)是Marmousi2模型SS波最終成像結果；

圖3是多分量地震資料聯合彈性逆時偏移成像方法的流程圖。

五、具體實施方式：