識別小斷距斷點的散射波疊前成像方法技術

識別小斷距斷點的散射波疊前成像方法，應用于地震勘探中反射地震資料處理，是識別地下地質構造微小斷層的地震成像方法。該方法利用斷層的斷點散射波，對常規反射波偏移難以識別的斷距小于1/4波長的斷點單獨成像。該方法利用現行的反射地震資料，在疊前偏移計算中通過壓制發射波能量，且利用斷點散射波的極性反轉特征，實現小斷點的單獨成像。以疊前時間偏移為基礎，通過對單炮資料偏移生成角道集并切除反射波同相軸對應的菲涅耳帶，實現剔除發射波。該方法能精細地指示地下構造的小斷層、斷點，從而可更好地認識地下油氣的運移和封堵，對油氣資源的勘探和開發有重要應用價值。顯著提高地震勘探方法對地下深部裂隙和斷層的識別能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于地震勘探中反射地震資料處理
，涉及地震資料處理過程中的疊前偏移成像技術范疇，是一種能識別常規偏移方法難以明確區分的地質構造微小斷層的偏移成像方法。
技術介紹
在油氣勘探中，對小斷層、小斷裂的準確識別，是認識油氣疏導體系，進而識別有利儲層的重要環節。因此，在地震勘探中反射地震資料處理過程中，提高偏移成像的分辨率一直是一個重要的努力目標?，F行的地震資料偏移成像方法均是利用地下界面反射波的正確歸位實現成像。界面反射波實質上是多個散射點散射波的疊加結果，其特征是對一個入射波，其對應的反射 波僅沿一個方向射出。為提高地震偏移成像的分辨率，已發展了許多方法，包括成像疊加剖面的譜白化反褶積、非穩態反褶積、基于統計假設或測井資料的各類拓寬頻帶技術、反Q濾波、粘彈性疊前深度偏移等。各類方法的核心都是通過提高地震波頻帶的上限，使得歸位的反射波同相軸變的更細，從而提高對薄層、斷層、小裂縫的分辨率。盡管此類努力已取得一定的成功，但地震波頻帶高頻端的提升總是有限的，尚不能滿足油氣勘探和開發對小斷層識別的需要。實際上，在地表記錄的反射地震資料中，除常規地震偏移方法利用的界面反射波夕卜，也包含了大量的小尺度介質變化、小斷點等產生的散射波。由于這些散射波的幅值較反射波差了一到二個量級，在常規地震偏移處理中，這些散射波的歸位結果已被湮沒；而不恰當的地震資料處理過程也壓制了散射波信號。本專利技術的目標就是利用小斷點等產生的散射波，對這些小斷點單獨成像，從而識別常規偏移方法難以區分的小斷距斷點。為實現此目標，必須在偏移計算中壓制界面反射波成像?！N壓制界面反射波成像的方法是在地震資料中剔除界面反射波，這是利用反射波在疊前地震資料中的某些特征，如在共中心點道集中的雙曲線特征來實現的。但復雜地質構造情況下界面反射波的特征變的更復雜，特別是在地震資料信噪比較低的情況下，準確識別反射波同相軸并正確剔除它幾乎是一個難以完成的工作；此外，采用拉當變換等變換方法也將破壞原本很弱的散射波。本專利技術因此采用在偏移成像道集中壓制反射波，實現散射波成像。由于散射波幅值與各類噪音在同一量級，甚至較一些相干噪音還低一個量級。為避免噪音對散射波成像結果的干擾，本專利技術利用小斷點的散射波存在極性反轉的特點，即散射波同相軸的極性在某點反生正負轉換，來加強對小斷點的成像。本專利技術定位于對小斷距斷點的散射波進行成像，而這些微小斷點，對識別油氣疏導體系是至關重要的。疊前時間偏移是地震偏移成像中的一種重要方法，與疊前深度偏移方法相比，除具有較高的計算效率外，其主要的優點是只需使用疊加(均方根)速度；這樣可簡單地通過速度掃描等方式得到恰當的速度模型。由于實際遇到的大量地質問題都是反射構造復雜，但介質速度的橫向變化不是很劇烈，因此本專利技術以疊前時間偏移方法為基礎發展散射波疊前偏移成像方法。這回避了一個偏移成像的主要困難速度建模。這一點對散射波成像尤其重要，因為散射波對速度的微小誤差更敏感，需使用較常規疊前深度偏移更精確的速度模型。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種，它可以在地震資料的偏移過程中壓制發射波能量，得到對小斷距斷點的單獨成像；這一方法能提高反射地震資料偏移成像對微小斷層的識別能力，改進油氣勘探開發中對深層油氣疏導體系的認識。本專利技術采用的技術方案是，具體步驟包括(I)用單個拖纜或測線的采集方式記錄人工震源激發的反射地震信號，記錄到磁帶上；(2)從磁帶上讀取地震信號，形成疊前地震資料，對疊前地震資料做常規噪音衰減處理；由沿測線方向和深度方向構建一二維剖面，對地震資料使用二維處理方法；針對部分共中心點，抽取共中心點道集，對抽取的共中心點道集作常規的動校正速度拾取，對所得到速度的倒數值做橫向平均，將得到的橫向均勻的速度場作為初始偏移速度；(3)依據初始偏移速度，用常規疊前時間方法進行偏移計算，形成共反射點道集；(4)對共反射點道集，利用初始偏移速度做反動校，再做動校正得到更新后的速度，對各個CDP點更新后的速度的倒數值做空間平滑，所得到的平滑速度場即是偏移速度場；(5)依據偏移速度場，對疊前地震資料做常規疊前時間偏移計算，對得到的共反射點道集做高階剩余動校和拉伸切除，記錄剩余動校正量和拉伸切除的起始偏移距；沿偏移距疊加共反射點道集，得到偏移疊加剖面；(6)依據偏移疊加剖面和偏移速度場，確定偏移剖面上同相軸與水平面的夾角，以逆時針方向為正角度；(7)依據偏移速度場，對疊前地震資料做炮域疊前時間偏移，在每個CDP點形成隨炮點和角度變化的二維偏移道集；(8)依據偏移速度場、炮點坐標、成像點坐標、成像點處偏移同相軸與水平面的夾角，建立確定菲涅耳帶的三維表，據此三維表確定各成像點的角度域菲涅耳帶；(9)對每個CDP點的二維偏移道集做能量均衡，先確定不同時間深度上角度域菲涅耳帶，然后在角度偏移道集上切除菲涅耳帶部分，將菲涅耳帶兩邊的剩余部分分別疊加，在每個⑶P點得到兩個成像道；(10)在步驟6得到的同相軸傾角的基礎上，通過百分比增減的掃描方法，依據散射波偏移疊加剖面是否完全消除了反射波同相軸，確定準確的偏移同相軸傾角；(11)利用步驟10得到的準確偏移同相軸傾角，重復步驟9，得到兩個分別由菲涅耳帶左側成像道和菲涅耳帶右側成像道構成的偏移疊加剖面，對這兩個剖面應用能量均衡相減，得到僅對小斷距斷點單獨成像的散射波偏移疊加剖面；(12)通過顯示軟件將散射波偏移疊加剖面數值轉換為地下地質構造小斷點分布的剖面圖像，該剖面圖像是構造沿測線方向的切面圖像，該圖像能夠指示常規反射波偏移圖像難以識別的斷距小于1/4波長的小斷層和斷點，用于認識地下油氣的運移和封堵情況，確定有效油氣儲層。所述的依據偏移速度場，對疊前地震資料做炮域疊前時間偏移,在每個CDP點形成隨炮點和角度變化的二維偏移道集是這樣實現的對每個⑶P點，定義一個三維數組存放偏移結果，一維對應時間深度，另一維是炮點編號，第三維是角度，角度從負60度到正60度變化；將疊前地震資料按共炮點道集排序；對單邊記錄的共炮點道集，利用炮、檢點互換的互等原理，構造虛擬的雙邊記錄的共炮點道集；按炮點坐標對共炮點道集分組，將不同組 共炮點道集放置到集群計算機的不同計算節點上；在每個計算節點，對全部地震道循環；對每一地震道，對偏移孔徑內的全部⑶P點循環；對每個⑶P點，由偏移孔徑確定起始成像點，對該成像點以下的成像點依次計算；先由炮點、檢波點和成像點坐標以及偏移速度場，確定走時和成像權系數，進而由該地震道的地震記錄幅值確定偏移幅值A ;然后依據地震道的偏移距、成像點的水平坐標和時間深度，拾取步驟5記錄的剩余動校正量和拉伸切除的起始偏移距；依據偏移距和成像點的時間深度，判斷偏移幅值A是否應該被切除，若不切除，則計算炮點入射波和反射界面法線的夾角為05 (\COS2 Θ = .......................................................:-；==| I + 0.5(o + ο ——T-T-) + 0.5ir v^ J上式中，Θ為炮點入射波和反射界面法線的夾角，單位度，T為成像點的時間深度，即單程旅行時，單位秒，Vnns為成像點(X(I，T)處的偏移速度，單位米/秒，H是地震道的偏移距，單位米，Ps和Pr為「如叫本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種識別小斷距斷點的散射波疊前成像方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟A、用單條拖纜或測線的采集方式記錄人工震源激發的反射地震信號，記錄到磁帶上；步驟B、從磁帶上讀取地震信號，形成疊前地震資料，對疊前地震資料做常規噪音衰減處理；由沿測線方向和深度方向構建一二維剖面，對地震資料使用二維處理方法；針對部分共中心點，抽取共中心點道集，對抽取的共中心點道集作常規的動校正速度拾取，對所得到速度的倒數值做橫向平均，將得到的橫向均勻的速度場作為初始偏移速度；步驟C、依據初始偏移速度，用常規疊前時間方法進行偏移計算，形成共反射點道集；步驟D、對共反射點道集，利用初始偏移速度做反動校，再做動校正得到更新后的速度，對各個CDP點更新后的速度的倒數值做空間平滑，所得到的平滑速度場即是偏移速度場；步驟E、依據偏移速度場，對疊前地震資料做常規疊前時間偏移計算，對得到的共反射點道集做高階剩余動校和拉伸切除，記錄剩余動校正量和拉伸切除的起始偏移距；沿偏移距疊加共反射點道集，得到偏移疊加剖面；步驟F、依據偏移疊加剖面和偏移速度場，確定偏移疊加剖面上同相軸與水平面的夾角，以逆時針方向為正角度；步驟G、依據偏移速度場，對疊前地震資料做炮域疊前時間偏移，在每個CDP點形成隨炮點和角度變化的二維偏移道集；步驟H、依據偏移速度場、炮點坐標、成像點坐標、成像點處偏移同相軸與水平面的夾角，建立確定菲涅耳帶的三維表，據此三維表確定各成像點的角度域菲涅耳帶；步驟I、對每個CDP點的二維偏移道集做能量均衡，先確定不同時間深度上角度域菲涅耳帶，然后在角度偏移道集上切除菲涅耳帶部分，？將菲涅耳帶兩邊的剩余部分分別疊加，在每個CDP點得到兩個成像道；步驟J、在步驟F得到的同相軸傾角的基礎上，通過百分比增減的掃描方法，依據散射波偏移疊加剖面上是否完全剔除了反射波同相軸，確定準確的偏移同相軸傾角；步驟K、利用步驟J得到的準確偏移同相軸傾角，重復步驟I，得到兩個分別由菲涅耳帶左側成像道和菲涅耳帶右側成像道構成的偏移疊加剖面，對這兩個剖面應用能量均衡相減，得到僅對小斷距斷點單獨成像的散射波偏移疊加剖面；步驟L、通過顯示軟件將散射波偏移疊加剖面數值轉換為地下地質構造小斷點分布的剖面圖像，該剖面圖像是構造沿測線方向的切面圖像，該圖像能夠指示常規反射波偏移圖像難以識別的斷距小于1/4波長的小斷層和斷點，用于認識地下油氣的運移和封堵情況，確定有效油氣儲層。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張劍鋒，張江杰，
申請(專利權)人：中國科學院地質與地球物理研究所，
類型：發明
國別省市：