[發明專利]VTI介質準P波方程各向異性逆時偏移方法

無效

• 申請號: 201110459434.4
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102590859A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王宇超;李斐;胡自多;韓令賀;呂彬
• 申請（專利權）人: 中國石油集團西北地質研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 陳寶玲

技術領域

本發明屬于勘探地球物理學中地震資料處理的技術領域，是一種基于各向異性理論的疊前VTI介質準P波方程各向異性逆時偏移方法。

背景技術

近年來，隨著地震勘探精度和要求的不斷提高，對復雜地質構造的精確成像受到業界越來越多的關注，復雜地質構造成像的問題主要表現在地層傾角大，橫向速度變化劇烈，斷層發育、埋藏較深等；地震偏移技術正是為了滿足這一需求而不斷發展和完善起來的。

現有技術中，疊前深度偏移方法主要有Kirchhoff積分法、基于單程波方程的有限差分偏移方法、頻率波數域偏移方法及基于雙程波方程的逆時偏移方法；其中，逆時偏移方法基于精確的雙程波動方程，且允許波向各個方向傳播，具有無傾角限制，能適應強橫向速度變化及保幅性好等優點；因此，該項技術受到了業界的廣泛重視。

目前，基于各向同性理論的偏移方法已經比較成熟，在生產實踐中也得到了廣泛應用，產生了巨大效益。然而，各向異性在地下介質中是廣泛存在的，越來越多的研究表明，基于各向同性理論的常規地震偏移方法不能有效解決各向異性介質中地震波的偏移歸位問題，成像精度難以保證，因此有必要發展基于各向異性理論的偏移方法。當前，研究最為廣泛的各向異性介質是具有垂直對稱軸的橫向各向同性(Transverse?Isotropy?with?a?Vertical?Axis?of?Symmetry，簡稱VTI)介質，一般由周期性薄互層組成。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中基于各向同性理論常規偏移方法精度低、有傾角限制和不能適應強橫向速度變化等缺點，研發了一種基于各向異性理論的疊前逆時深度偏移方法，以解決各向異性介質中地震波的偏移歸位問題，獲取地下真實構造形態，并為后續處理如AVO分析、屬性分析等技術提供振幅和相位信息。

實現本發明目的的解決技術方案是：一種VTI介質準P波方程各向異性逆時偏移方法，該方法包括如下步驟：

(1)、采用交錯網格對二維VTI介質中的一階準P波方程及其PML吸收層邊界方程進行差分離散，得到兩個方程正向延拓和逆時延拓的高階差分格式；

(2)、通過正演模擬計算模型內的炮點正向延拓波場；

(3)、將檢波點接收到的共炮點數據中的直達波切除掉，再將每炮數據輸入到程序中，通過逆時延拓實現模型內地震波場的逆時傳播，得到檢波點逆時延拓波場；

(4)、將炮點正向延拓波場與檢波點逆時延拓波場進行歸一化互相關運算，得到模型內各成像點的偏移成像結果；

(5)、通過步驟(1)、(2)，經計算得到每一炮數據對應的偏移結果，從偏移結果中抽取共成像點道集，進行偏移畫弧切除和帶通濾波后直接疊加，最后得到偏移剖面。

本發明相對于現有技術，其顯著效果是：

(1)、本發明能夠克服基于各向同性理論的常規偏移方法精度低、有傾角限制和不能適應強橫向速度變化等缺點，使地震波準確地偏移歸位，為解釋人員提供更真實的地下構造。

(2)、本發明能處理橫向速度變化強烈和陡傾角地層的偏移成像問題，對復雜模型具有良好的成像能力。

(3)、本發明考慮了介質各向異性的影響，在各向異性地區采集的縱波數據應用本發明提供的方法能得到更好的成像效果。

附圖說明

表1為本發明P波波場分量和彈性參數的空間位置表

圖1是本發明交錯網格示意圖

圖2是本發明完全匹配層吸收邊界示意圖

圖3a是本發明二維VTI?Marmousi縱波速度模型圖

圖3b是本發明二維VTI?Marmousiη模型圖

圖4是本發明震源位于(3000m，4m)處時的合成記錄圖

圖5是本發明二維VTI介質一階準P波方程逆時偏移剖面圖

圖6是本發明Kirchhoff疊前時間偏移剖面圖

圖7是本發明顯式有限差分法疊前深度偏移剖面圖

圖8是本發明疊前逆時深度偏移剖面圖

圖9是本發明各向同性介質聲波方程逆時偏移剖面圖

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作詳細描述

一種VTI介質準P波方程各向異性逆時偏移方法，該方法實現過程概括有如下幾個步驟：

1)、采用交錯網格對二維VTI介質中的一階準P波方程及其PML(Perfect?Matched?Layer)吸收層邊界方程進行差分離散，得到兩個方程正向延拓和逆時延拓的高階差分格式。

2)、通過正演模擬計算模型內的炮點正向延拓波場。