[发明专利]一种地震绕射波分离成像方法

说明书

技术领域

本发明属于石油地球物理勘探中的成像处理和缝洞储层预测领域，具体涉及一种地震绕射波分离成像方法。

背景技术

绕射波是构造和岩性异常的标记，只要存在不连续点，就能产生绕射波，如溶洞、裂缝、断层、地层尖灭、礁块、盐丘、风化壳、侵入岩和油水分界面的边缘处，都是绕射波发育的地方。反射波是地质背景的一个综合反映，绕射波则是地质细节的反映，是提高地震分辨率的重要信息载体。地震勘探原始数据中，既有绕射波也有反射波，在数据的成像处理过程中也是对绕射波和反射波不加区分的进行统一偏移成像，最后在地震解释阶段通过不连续性检测、相干等方法，根据绕射波与反射波成像后的差异，进行地震异常体的识别。但是在地震数据中，相对反射波而言，绕射波的能量较弱，甚至难以辨别，因此在地震解释阶段识别绕射波所成的像，特别是离强反射界面比较近的小型缝洞体所产生的绕射波，因受到反射界面的强能量干扰而难以识别。如果将绕射波从原始地震记录中分离处理进行单独成像，这种受到强反射干扰的小型地震异常体就可以突显出来，从而提高缝洞预测的精度。

绕射波单独成像就是根据反射波和绕射波的差异，分离出绕射波，并对绕射波进行单独成像。其成像结果准确地提供了异常体的位置信息，这对于识别油气储藏，特别是缝洞储层有着重要的意义。

经过专利检索，国内外目前无相关技术的专利。通过文献检索，可以发现目前开展绕射波分离方法的相关研究较少，国内现行方法主要是通过F-K滤波(二维频率-波数域滤波)的方法来分离地震绕射波。

其主要原理是根据在叠加剖面中绕射波表现为抛物线状，振幅从中央向两侧逐渐衰减，相位反转；反射波呈线性特征，在时间-空间域表现为不同斜率的同相轴，在频率-空间域进行切除后，可以部分地消除反射波，突显出绕射波的能量。具体步骤实现如下：(1)对原始地震数据进行叠加处理后，通过二维傅里叶变换将时间-空间域的叠加数据变换到F-K域(频率-波数域)；(2)在F-K域进行切除，压制反射波；(3)将F-K域进行反射波切除的数据变换回到时间-空间域；(4)对剩下的绕射波数据进行叠后偏移成像处理。

但是，该方法的局限性在于：其适合地下介质结构比较简单，信噪比比较高时使用，并且应用该方法分离出的绕射波数据中还有大量的残余反射波，同时绕射波损失也较大，此外该方法只能用于叠加后的地震数据，无法得到原始炮域的绕射波记录，不利于后期的处理。

目前基于反射成像的处理过程中并没有很好的利用到绕射信息，常规的处理中常常将绕射当做是噪声进行压制，常规的叠加处理也是对绕射的一种压制。

综上所述，绕射波是缝洞等不连续信息的载体，当前缝洞识别都是偏移成像结果中利用属性分析技术根据绕射波与反射波成像结果差异进行识别。受强波阻界面的反射波影响，小型缝洞体的弱绕射能量在成像结果中识别比较困难，当前采用的F-K域(时间-频率域)滤波分离绕射波的方法，精度低，反射波压制不干净，适用范围小。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种地震绕射波分离成像方法，根据绕射波和反射波在平面波域运动学和动力学特征的差异，利用平面波滤波与预测反演相结合的方法分离出高保真度、高精度的地震绕射波，再对绕射波进行单独成像，提高绕射波分离的精度，减少绕射波分离时的损失以及反射波残余，并通过绕射波的单独成像提高缝洞体的识别精度，适用于缝洞识别中。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种地震绕射波分离成像方法，所述方法根据反射波和绕射波的差异从原始地震记录中分离出绕射波，并对分离出的绕射波进行单独成像。

所述方法包括以下步骤：

(1)对原始地震记录进行平面波分解：首先将原始地震记录变换到τ-p域得到τ-p域的记录；

(2)数据重排：对第(1)步得到的τ-p域的记录按照p值的大小，从小到大进行排序，得到τ-p域中p值从小到大排序的记录；

(3)对第(2)步得到的p值从小到大排序的记录进行平面波滤波，得到两部分数据，一部分是高倾角的绕射波数据，另一部分是去掉高倾角绕射波后的残差数据；

(4)预测反演提取低倾角绕射波信息：对第(3)步得到的含有反射波r_p(x，τ)以及绕射波的低倾角信息成分的残差数据开展预测反演计算，提取出低倾角的绕射波数据

(5)平面波合成：

将第(3)步得到的高倾角的绕射波数据和第(4)步得到的低倾角绕射波信息相加即得到完整的绕射波数据。并利用下面的公式将τ-p域的数据变换回到常规的炮域数据：