[发明专利]波动方程偏移直接产生角道集方法

说明书

技术领域

本发明属于地震勘探中反射地震资料处理技术领域，涉及地震资料处理过程中的叠前偏移成像和叠前反演技术范畴，是一种针对波动方程叠前深度偏移生成叠前偏移的角道集的方法。

背景技术

地震资料处理流程中，叠前偏移成像是最关键的环节，它的主要任务是将地表记录的反射地震信号“聚焦”到地下发生反射的真实位置。对偏移结果的一个较普遍的应用是将不同炮或不同偏移距的偏移结果叠加，得到叠加剖面，从而获得地下构造的图像；而更深入的应用是由不同炮或不同偏移距的偏移结果得到地下反射点对不同角度入射波的反射强度，据此直接识别地下介质的含油气情况。

现行的叠前时间偏移和积分法叠前深度偏移可容易得到分偏移距的叠前偏移结果，从而简单得到地下反射点对不同偏移距入射波场的反射强度，即得到随偏移距变化的共反射点(CRP)道集。速度变化简单时偏移距与入射角有较简单的转换关系，但复杂速度构造下偏移距与入射角的对应关系变得复杂，由偏移距变换到入射角已变得很困难。

当地下构造的上覆地层速度变化较剧烈时，基于金字塔面(pyramid)旅行时假设的叠前时间偏移和基于渐进(射线)理论的积分法叠前深度偏移就不能正确反应实际地震波的传播过程，因此不能准确地将反射地震信号“聚焦”到地下发生反射的真实位置。这样，即使得到随偏移距变化的共反射点(CRP)道集，由于不是来之相同的反射点，实际上是没有意义的。

波动方程叠前深度偏移是用较准确的波动理论来描述地震波的传播过程，能正确模拟复杂上覆地层导致的多次到达等复杂的波传播现象和地震波传播的弥散现象，因此即可对复杂构造正确成像，又有望得到正确反应地下构造反射强度的成像幅值。但服务于复杂构造成像的波动方程叠前深度偏移多是通过分炮的炮域偏移实现的；由炮域偏移结果得到叠加剖面是简单的，但分炮的炮域偏移结果不能如积分法那样简单地得到随偏移距变化的共反射点(CRP)道集。既然，真正反应地下构造物性参数变化的是随入射角变化的反射强度(角道集)，人们就希望能由炮域偏移结果直接得到角道集。

已发展了两类由炮域波动方程深度偏移方法生成角道集的方法。一是在应用成像条件前对炮点的入射波场和检波点的反传波场进行局部平面波分解，对每对平面波分别成像，二是在炮域偏移的成像条件中引入“局部偏移距”参量，形成多维成像体，通过倾斜叠加等角度变换方法得到角道集。第一种方法需对逐个成像点进行局部平面波分解，将单点的成像转换成一个成像矩阵，三维偏移计算时计算量难以承受；第二种方法尽管计算量较第一种有所减少，但引入“局部偏移距”参量仍导致成像计算的内存需求聚增。两种方法均不能考虑炮点覆盖不均匀导致的成像幅值误差，且偏移计算的空间采样控制了这两类方法所生成的角道集的有效频率上限。

一个自然的想法是直接计算炮点的出射波对成像点的入射角度，然后由炮域偏移结果直接通过部分叠加得到角道集。但现行的计算入射角的方法是基于射线追踪算法，这一高频近似方法对速度模型较敏感，复杂速度变化情况下难以得到正确的入射角度，因此这一方法在实际应用中遇到许多困难。

由波动方程叠前深度偏移生成叠前偏移的角道集仍是一个需要深入研究的问题，只有准确获得角道集，才能较全面地发挥波动方程叠前深度偏移的优势，从而为复杂上覆地层下直接识别储层的含流体和含油气奠定基础，降低复杂构造情况下油气储层的勘探风险。

发明内容

本发明的目的是：提供一种由炮域波动方程叠前深度偏移产出叠前偏移的角道集的方法，能在复杂上覆地层情况下得到直接反应储层物性参数变化的角道集，且能补偿观测系统非均匀覆盖对幅值的改变；产出的角道集为叠前反演技术提供了准确的随入射角变化的地震反射强度。与常规的炮域波动方程叠前深度偏移方法相比，这一方法在形成角道集时不增加太多计算量；它克服了现行的各类波动方程偏移生成角道集技术存在的计算量和内存需求巨大的双重问题。这一方法将三维地震资料的波动方程偏移生成角道集以及基于角道集的反演推进到工业化应用阶段。

本发明采用的技术方案是：波动方程深度偏移直接产生角道集方法，具体步骤包括：

(1)用单边或双边采集方式，由检波器获取人工震源激发的反射地震信号，记录到磁带上；

(2)从磁带上读取反射地震信号，按叠前炮集排序存放到计算机中；