[发明专利]一种基于反射波层拉平提取并消除的绕射波分离处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理勘探地震资料处理领域，具体地，涉及基于反射波层拉平提取并消除的绕射波分离处理方法。

背景技术

随着地震勘探工作的不断深入，对需要解决的勘探目标的难度也越来越高。在某些以碳酸盐岩缝洞储集体为主要地质目标的探区，对溶洞等地质目标的刻画能力提出了更高的要求。通常需要人们通过高精度地震勘探、绕射波成像等来对它进行精确刻画，以便精细解释“串珠反射”等细节问题，进而研究其含油气性。

当前国内外正处在绕射波信号增强与成像技术研究阶段，主要研究包括：如何做到在保幅的前提下，增强绕射波信号，压制其它各种波；以绕射波信号成像为主要目的的高精度的速度分析和正确的偏移速度场建立的研究；绕射波信号成像的偏移方法的研究等。

由于原始地震记录中的绕射波通常是以弱波组、无明显规律可寻的形式，与反射波混合存在于记录中（如图2、图3所示），往往被强能量的反射波所掩盖，难以实现绕射波的分离，这是实现绕射波独立成像处理的主要技术难点。解决了绕射波场的分离技术问题，就有可能使绕射波成像处理得到更为理想的成像效果。

在反射波地震资料处理中，成像工作主要是围绕着反射波进行的，记录中由溶洞等产生的弱绕射波，尽管也能在偏移处理中得到较好的归位，但由于偏移成果中优势能量的反射波占居了主导地位，严重影响了弱绕射波的成像，对溶洞等特殊异常体的精确刻画和含油气性研究极为不利。

Nowak等尝试了从地震记录中分离绕射波的一种双曲线Radon变换方法，即利用炮集记录中反射波与绕射波同相轴轨迹的几何差别，通过双曲线Radon变换，将反射波从地震记录中分离出来，从而可以通过进一步的处理达到增强绕射波能量的目的。由于双曲线Radon变换等方法在实现反射波与绕射波分离的处理时，易损失部分有效信息，且难以保持记录原有的波组特征和振幅保真度，不利于后续的岩性处理分析。

赵娟娟等提出了用F-K滤波分离地震绕射波和反射波的方法。该方法在实际资料的处理中，特别是信噪比较低的资料，反射波与绕射波的分离还存在一定的难度，需要进一步的研究。

Sergey Fomel提出了一种首先计算叠后地震同相轴上每一点的斜率，对不符合斜率关系的残余部分（绕射波）进行去除以使斜率关系尽量平滑。这样不断迭代，最终形成优化后的斜率场以及总的残余量。这样，总的残余量就被认为是绕射波。该方法只是应用于叠后数据，不利于叠前属性提取等研究。

发明内容

为了提高对溶洞等特殊异常体（地质目标）的刻画能力和可解释性，将绕射波分离出来（如图4所示）进行单独处理成像，使处理成果的波场单纯化（如图5所示），克服现有技术中其他方法在波场分离过程中出现的上述技术缺陷。本发明提供了一种基于反射波层拉平提取并消除的绕射波分离处理方法，以便获得更高品质的绕射波成像成果，实现提高绕射波成像清晰度的目的。

（1）叠前炮记录反射波组拉平处理技术

本发明是在常规预处理的基础上，通过从叠加数据体上对准备消去的反射层（“溶洞和裂缝”现象发育的目的层附近的标准反射层）提取共深度点CDP对应的层位拉平时间信息，利用空间属性建立的共深度点CDP与炮集记录中各道记录的一一对应关系，完成将叠加数据体层位拉平时间信息映射到叠前炮集记录中各道记录上，以便进行叠前炮记录的反射波组拉平和反拉平处理。为下一步绕射波场的分离奠定了基础，克服了绕射波能量弱、无明显规律可寻的问题。

（2）炮记录反射波组提取及减去法绕射波分离技术

为了实现绕射波场的分离的目的，本发明也是根据炮集记录中反射波与绕射波同相轴轨迹的几何差别的自然规律，与双曲线Radon变换法、F-K滤波分离法不同在于：本发明是在反射波组拉平的基础上，利用中值滤波技术将强反射波提取出来，并从原记录中减去，实现绕射波的分离。克服了其它方法在保真度低、有效绕射波损失较多、低信噪比时效果较差等方面的不利影响。

（3）绕射波的成像技术

由于绕射波的成像速度与其附近的反射波的成像速度相当，所以可利用反射波信噪比高的优势，在预处理中获得较精确的反射波均方根速度，该速度场除了用于反射波成像处理外，同样也可用于绕射波的成像处理。

在从原波场分离出的绕射波记录基础上，利用提取到的层位拉平时间信息，进行叠前绕射波炮记录的反拉平处理，将炮集记录抽回成道集记录后，可直接叠加获得消除了反射波的绕射波叠加成果（图5），并利用前面预处理得到的速度场进行绕射波的叠后时间偏移处理，得到绕射波偏移成像成果（图7）。

（4）绕射波的速度分析和叠前时间偏移成像