起伏地表波动方程法叠前深度偏移

摘 要 复杂近地表结构和复杂地下地质构造所具有的双重复杂性是陆地地震勘探面临的一个难题。针对这一问题许多学者做了大量的研究，提出了许多可行的解决办法。基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移可以同时解决由双重复杂条件带来的问题。逆时偏移方法思想是通过波动方程在时间轴上对地震资料进行反向延拓来实现偏移的，在偏移的过程中把波场看作是矢量，该方法能有效压制多次波，消除噪音的影响，并且逆时偏移不受地层倾角的限制，从而能使目标体清晰、精确的成像。研究表明基于起伏地表的叠前深度偏移是解决双复杂构造区域地震成像的有效方法，与其它方法相比较时偏移不受地下地层倾角的限制，能使目标体清晰、精确地成像。

关键词 起伏地表 波动方程 叠前深度偏移

中图分类号：P631 文献标识码：A

1研究的目的与意义

随着油气勘探程度的不断提高，地震勘探对象越来越复杂。在我国西部或南方地区的山地、山前带地震勘探中，起伏地表是影响复杂构造成像的重要因素。在这些区域进行资料采集，激发点和接收点都是随地形的变化而变换的，现有的偏移方法主要是从静校正的角度来解决这一问题的，会使波场发生畸变，严重影响了偏移成像的质量。针对这些问题，基于Reshef的“逐步-累加延拓”的概念，本文将开展直接从起伏地表进行波场延拓与成像的波动方程叠前深度偏移方法研究。本论文研究了基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移方法，基于起伏地表进行波动方程叠前逆时深度偏移，此方法将非水平观测问题转化水平观测，消除地表起伏的影响，具有较好的成像效果，有较好的应用前景，此方法提高了成像精度，对油气田的勘探和开发具有十分重要意义。

2波动方程法叠前深度偏移

2.1波动方程叠前深度偏移的基本思路

基于共炮集的波动方程叠前深度偏移的基本思路是，首先对每一炮进行单炮偏移成像，然后再把各炮成像结果在对应地下位置上叠加，从而得到整个成像剖面。对于每一炮，标准的波动方程叠前深度偏移可以分为三步：震源波场的正向延拓、炮集记录波场的反向延拓和应用成像条件求取成像值。

2.2频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

叠前深度偏移是一种对叠后偏移和时间偏移无法正确成像的对复杂地质构造成像的重要的和有效的工具。波动方程有限差分法偏移能自动适应速度场纵横向的任意变化。该方法可进一步在方程形式、差分格式等方面加以改进，以便减少频散和提高成像精度。

2.3分步傅里叶（SSF）法波动方程叠前深度偏移

SSF法是在相移偏移方法的基础上，把速度场分解为变速扰动和常速背景两部分，对层内的变速扰动则在频率―空间域采用时移校正（进行第二次相移）；对常速背景在频率―波数域采用相移处理。

2.4傅里叶有限差分（FFD）法波动方程叠前深度偏移

1994年Ristow&Ruhl提出的傅里叶有限差分叠前深度偏移方法是在从速度场分解的思想出发，由单程波方程频散关系与相移偏移频散关系的差异研究，得到对相移偏移算法加以校正和补偿的Fourier有限差分（FFD）偏移算法。该算法兼具相移算法和有限差分算法的优点。理论和实践都证实该方法是目前成像精度最高的叠前深度偏移方法。

2.5逆时深度偏移

逆时偏移是始于20世纪80年代的一种波动方程偏移技术，主要思路是延时间方向对地震波场进行反向延拓，它的优点是避免了上行波和下行波的分离，偏移过程中不受地层倾角的限制，所以它能够对复杂地表条件和复杂地下构造的双复杂构造情况进行精细成像，对于使绕射波收敛，干涉带分解，回转波归位等偏移效果都较好。目前逆时偏移应用范围较广，方法技术在不断的成熟。在频率―空间域偏移成像，波阻抗成像等方面都有不少学者做过大量的研究。

3结论

在地震数据处理中，地震资料的偏移成像是一个重要的环节，特别是在勘探复杂地质构造油气藏时，所以进行基于起伏地表的波动方程叠前深度偏移研究是做好实际地震资料偏移的不可缺少的内容。基于起伏地表条件下的叠前偏移在复杂地表条件下具有很好的处理效果，它是将基准面的校正同时包含在波场的延拓过程中，省去了高程静校正的基本假设，更符合波场的传播特性，对比高程静校正的偏移结果，可见基于起伏地表的叠前偏移成像效果较好。波动方程偏移其算法的精确性、稳健性和其计算的高效性使它不同于其它偏移方法，它保持了地震波的波动特性，是解决复杂地质构造精确成像的重要工具，是以后重点发展的偏移方法。波动方程的逆时偏移技术具有不受倾角限制与高保真等优点，主要优势在于能在起伏地表直接成像，从而能使目标体的成像清晰、精确。随着计算机技术的高速发展，特别是微机群的普及与推广，逆时偏移技术必将在油气藏勘探中发挥巨大作用。

参考文献

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