[发明专利]基于不规则模型孔径的共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法

说明书

本发明涉及一种基于不规则模型孔径的共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法，针对常规矩形孔径存在的的宽度太小虽能压制浅层偏移噪声，但会降低深部成像质量，太大虽能保证深部成像效果，但会引入更强偏移噪声而降低浅部成像质量等问题，综合考虑偏移距大小和成像模型空间的最大深度，设计一种浅部窄深部宽的不规则模型空间偏移孔径，并采用不等距网格剖分该不规则孔径和仅在不规则模型孔径中计算走时表，再实施共偏移距域Kirchhoff叠前深度偏移成像。该方法能有效压制浅层偏移噪声并保证深部成像质量，因不需计算不规则孔径外的走时表而能提高计算效率，在不过多增加计算量的前提下尽可能的提高深层偏移孔径的范围，进而提高深部甚至是超深部成像质量等优势。

技术领域

本发明属于地球物理地震数据处理技术领域，具体涉及一种地震偏移成像方法，特别涉及一种针对偏移成像中的偏移孔径问题的基于不规则模型孔径的共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法。

背景技术

由于具备计算效率高、成像质量稳定、速度模型不准的低敏感性、易于实施偏移速度分析等优势，共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法仍然是目前石油工业界油气勘探领域主要和主流采用的地震成像方法。常规的共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法的成像质量受很多因素控制，其中偏移孔径是至关重要的一个。如何设计合理的孔径范围和形态，直接决定着偏移方法的成像质量、计算效率、偏移噪声压制等特性。鉴于此，需设计一种地震偏移成像方法专门针对共偏移距Kirchhoff叠前深度偏移成像方法的模型空间中的偏移孔径问题。

关于偏移孔径的问题，《石油地球物理勘探》2014年05期公开了刘和年等的“地层倾角约束自适应孔径叠前时间偏移”，该文利用地层倾角对经典矩形偏移孔径公式进行校正，从而确定成像效果较理想的矩形偏移孔径；《石油地球物理勘探》2016年03期公开了陈志德等的“黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移的倾角道集孔径优选”，该文提出了最佳偏移孔径的概念，其认为同相轴以稳相点为中心两侧存在明显的道集时差和振幅变化，同相轴集中弯曲的顶点为稳相点，而稳相点邻域的同相轴近平直部分即为最佳偏移孔径；《石油地球物理勘探》2017年03期公开了吴吉忠等的“倾角域自适应孔径叠前时间偏移”，该文提出了根据地层倾角自适应地确定偏移孔径的方法；《地球物理学进展》2018年06期公开了初海红的“结合稳相的高效粘弹性叠前时间偏移方法及应用”，该文提出统一的偏移孔径无法满足成像质量要求，偏移孔径需要考虑模型空间速度介质的变化问题；《东北石油大学学报》2019年03期公开了李雪英等的“基于两步扫描法的Kirchhoff时间最优偏移孔径”，该文采用两步扫描法研究了成像倾角和地震波主频对菲涅尔带的影响，进而自适应地确定了成像倾角和菲涅尔带，并基于此建立了最优偏移孔径的数据驱动确定方法。上述这些研究，对偏移孔径展开了深入的研究，凸显了偏移孔径的重要性，但它们针对的均为叠前时间偏移方法。

叠前深度偏移方法具有更高的成像质量且更易适应复杂介质，目前采用均匀单一的偏移孔径。通常偏移孔径可以是全空间，即单炮数据、对应的每一道均对地下成像空间中的所有成像点进行成像。但实际上这种全孔径的成像会引入很多没必要的偏移噪声，同时还会大幅增加计算量。另外，在模型空间也有采用矩形偏移孔径的，即偏移算法在计算地下点成像值时，仅计算炮点和接收点之间的一段矩形区域，这样的处理方式能大幅度的压制偏移噪声。这种矩形的偏移孔径，若是过窄，则可大大压制浅层偏移噪声而获得较好的浅层成像效果，但在深层往往由于参与偏移计算的能量信息不足而导致成像质量较差；若是过宽，则深层的成像质量较为理想，但浅层在成像时会引入大量的偏移噪声而导致成像质量下降严重。尤其是遇到数据资料质量不太理想时，这种“一刀切”式的偏移孔径确定方式的成像质量更难以保证。实际上，在进行偏移孔径确定时，需要考虑如下核心问题：如何设计一个偏移孔径，在浅层可以压制偏移噪声提高浅部成像质量，在深层可以扩大有效信号来源而较好的保证深部成像质量，同时还能兼顾成像质量和成像效率。

针对上述问题，需研发一种新型叠前深度偏移成像方法，使得地震数据在进行Kirchhoff偏移成像时得到更加清晰的成像效果，在压制成像噪声的同时兼顾成像效率。

发明内容