[發明專利]一種地震疊前偏移成像方法

有效

• 申請號: 201210487341.7
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102944894A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 劉伊克;胡昊;常旭;王一博
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

1.一種地震疊前偏移成像方法，包括以下步驟：

1）通過掃描地震記錄得到觀測系統信息和數據特征，計算得到偏移初始參數：

①掃描所需偏移的全部地震記錄，提取出觀測系統信息、采樣信息和有效頻帶范圍；

②由觀測系統信息中的炮間距，檢波器間距，結合計算效率和成像精度的綜合考慮，計算出偏移孔徑；

③針對單炮數據偏移計算，掃描該炮數據偏移孔徑內的速度模型，得到速度模型的最大速度、最小速度和平均速度，并結合地震記錄的有效頻帶，計算出每個高斯束的初始寬度和高斯束中心位置；

④依據偏移孔徑、最大偏移距和速度模型的規模，估算出最大旅行時和射線的出射角范圍；

⑤由檢波器和炮點位置處的地層速度、地震記錄的有效頻帶范圍、高斯束的初始寬度和出射角范圍，計算出高斯束中心射線的個數，以及每條射線的出射角度，并依據估算出的最大旅行時和地震記錄的采樣間隔，計算出高斯束中心射線的采樣間隔；

⑥依據高斯束的初始寬度，計算出高斯窗大小，并以每個高斯束中心位置為中心點，對高斯窗中的地震記錄做高斯窗函數衰減并做傾斜疊加，將地震記錄由(offset,t)域轉換到（p,tau）域；

其中offset是偏移距，t是時間，p是射線參數，每一個p對應每一條射線的出射角度，tau的實部對應的是中心射線沿射線中心坐標系經過的走時，tau的虛部是沿射線中心坐標系垂向方向的距離；

2）從炮點位置發射高斯束中心射線，并計算其射線附近區域內的走時和振幅加權因子：

①以炮點位置為高斯束中心點，按照步驟1）中的步驟⑤計算出的射線角度射出N條射線，將偏移孔徑內的計算區域劃分成各個粗網格；

②對所有射線進行計算，從每條射線的出射點開始按時間步進的方式遞歸地計算出射線的有效振幅區域內的各個點的走時和垂向距離，并由垂向距離計算得到振幅加權因子；

3）從檢波點波場的各個高斯束中心位置發射射線，并計算其射線附近區域內的走時和振幅加權因子：

①以步驟1）中的步驟③計算出來的各個高斯束中心位置為中心，按照步驟1）中的步驟⑤計算出的射線角度分別射出N條射線，將偏移孔徑內的計算區域劃分成各個粗網格，按照步驟2）中的步驟②，從每條射線的出射點開始按時間步進的方式遞歸地計算出射線的有效振幅區域內的各個點的走時和垂向距離，并由垂向距離計算得到振幅加權因子；

②將偏移孔徑內的各個點，以各個高斯束中心位置為出射點的各個射線的走時，與以炮點位置為出射點的各個射線的走時相加；以各個高斯束中心位置為出射點的各個射線的振幅加權因子，與以炮點位置為出射點的各個射線的振幅加權因子相乘，即得到該點對應的不同高斯束中心，不同角度的高斯束的走時和振幅加權因子；

4)利用炮點處的高斯束和檢波點位置的高斯束到地下某點處的走時和振幅加權因子，將地震記錄按走時信息和振幅加權因子信息歸位到該位置處：

①將步驟3）的步驟②計算得到的走時和振幅加權因子，取相應的高斯束中心處的（p,tau）域的地震記錄，按照射線出射角度、走時和振幅加權因子，歸位至該點處；

②將所有的高斯束中心、所有角度的高斯束對偏移孔徑內地下各點的貢獻疊加，即得到單炮偏移結果；

5）對每一個炮地震記錄均重復步驟1）至步驟4），得到所有炮的偏移結果，并按照相應的位置疊加，即得到該炮集的偏移疊加結果，再濾除波場路經上的假象，得到最終偏移結果。

2.如權利要求1所述的一種地震疊前偏移成像方法，其特征在于：所述步驟2）的步驟②中，在計算走時和垂向距離時，對計算偏移區域的笛卡爾坐標系中各網格點對應射線路經中垂向距離最近的點的搜索，采用圓球分段遞歸方式搜索，先將射線路經劃分成多個不同半徑的區段，再找到垂向距離最近的點存在的區段，在該區段中搜索出垂向距離最近的點，并得到笛卡爾坐標系中該網格點對應這條射線的走時和垂向距離。

3.如權利要求1所述的一種地震疊前偏移成像方法，其特征在于：其中步驟2）的步驟②和步驟3）的步驟①中，所述有效振幅區域是指大于中心射線處能量的1%的區域。

4.如權利要求2所述的一種地震疊前偏移成像方法，其特征在于：其中步驟2）的步驟②和步驟3）的步驟①中，所述有效振幅區域是指大于中心射線處能量的1%的區域。

5.如權利要求1或2或3或4所述的一種地震疊前偏移成像方法，其特征在于：其中步驟5）中，濾除波場路經上的假象是指對偏移疊加結果進行拉普拉斯濾波，去除波場路徑上的低頻假象。