[发明专利]一种转换波叠前成像方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，特别是涉及一种转换波叠前成像方法和装置。

背景技术

地震勘探原理为：在地表以人工方法激发地震波，在向地下传播时，遇有介质性质不同的岩层分界面，地震波将发生反射与折射，在地表或井中用检波器接收这种地震波。收到的地震波信号与震源特性、检波点的位置、地震波经过的地下岩层的性质和结构有关。通过对地震波记录进行处理和解释，可以推断地下岩层的性质和形态。

目前，多分量转换波地震数据的成像技术得到的一定的发展，其主要研究的技术有转换波的共转换点(CCP)叠加成像、转换波叠前/后时间、转换波叠前/后深度偏移。其中，转换波的CCP叠加成像技术的主要难题是：转换波的上、向行波的不对称性，使得常规的基于中心点(CMP)道集的速度场分析、动校正和水平叠加技术不能适用于转换波，因此转换波成像技术必须研究新的技术。目前该方面的技术方法的研究已经有一定程度的发展：

(1)转换波转换点的计算精度提高

由于转换波上下行波传播路径的非对称性，转换点的位置偏向于接收点一侧，而且随着深度、偏移距以及速度变化而变化。基于共转换点(CCP)道集成像的关键是求取转换点坐标。当地下介质为水平层状时，Tessmer和Behle(1988)等用一个等效的单一均匀水平层模型导出的一个四次解析表达式很好地近似转换点的坐标。周竹生(1993)等提出了计算转换点坐标的迭代法。许士勇(2002)等给出了四次方程的近似表达式，使其复杂程度和计算量都大大减小。姚陈(2005)等给出了三维倾角转换波共转换点的解析表达式，使得抽取共转换点道集的精度提高了一个台阶。

(2)ACP道集到CCP道集的进步

传统的转换波道集抽取方法是通过一个工区的固定速度比，计算转换点的渐近线，然后将整个工区的转换波数据抽取到渐近线道集中，即ACP道集，这种方法能一定程度上能够满足深部地层的成像要求，但是浅层的成像效果较差。目前国际上发展了以精确速度比计算得到的CCP道集，使得转换波的CCP道集从浅到深都能聚焦成像。

(3)速度分析精度的提高

传统的速度分析方法是必须先获得纵波速度谱，再利用转换波CCP道集获得速度比谱，然后利用新的速度比迭代一次，重抽CCP道集，再进行速度分析来提高精度，这种方法的缺点是转换波速度分析精度受纵波速度分析精度和层位解释成果误差的影响，且效率低。

对于三分量地震勘探，常规转换波CCP抽道集技术都要首先求解转换点的位置，然后根据转换点的位置和纵横波速度比来确定接收点的位置，再根据双平方根方程将炮集转换波反射时间段的地震数据映射到CCP道集中，最后基于纵波速度谱，采用速度比谱扫描的方式确定精确速度比范围，用精确速度比重新抽CCP道集。但是，这种方式导致CCP叠加成像结果信噪比低、速度慢、精度差，且地质构造复杂时难以成像。

综上所述，转换波入射为纵波、反射为横波，上下速度不同、时间不等、射线路径不对称，受波场传播特征与野外采集技术限制，转换波原始地震信号的能量较弱、信噪比与分辨率普遍较低，基于CCP道集的成像方法所用信息有限，且在道集抽取和速度分析上受纵波解释层位误差和纵波速度精度的制约，使得转换波成像信噪比和精度很难提高，在地质构造复杂时难以成像。所以有必要探索新的转换波成像方法。

发明内容

本发明公开了一种转换波叠前成像方法，该方法利于转换波独立成像以及低信噪比和复杂地质构造时的转换波成像。

本发明还公开了一种转换波叠前成像装置，该装置利于转换波独立成像以及低信噪比和复杂地质构造时的转换波成像。

为达到上述目的本发明的技术方案是这样实现的：

本发明公开了一种转换波叠前成像方法，该方法包括：

步骤A、获取转换波炮集或转换波共中心点CMP道集；

步骤B、对于转换波炮集或转换波CMP道集，采用如下的转换波共散射点CSP道集抽取公式进行转换波CSP道集的抽取，获得转换波CSP道集；