[发明专利]保持地震波场运动学特征的地震数据处理方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震数据处理领域，具体地，涉及一种保持地震波场运动学特征的地震数据处理方法及装置。

背景技术

常规地震数据处理流程是建立在多次覆盖同相轴水平叠加基础之上，假设地表和地下构造均为水平、层状、均匀介质。对于不满足该假设条件的地震数据（如山地），则通过地形校正、低降速带校正和反射波剩余静校正等一系列处理手段，对其进行修正，最终满足水平叠加的需要。因此，地形校正、低降速带校正和反射波剩余静校正是构成常规处理流程的核心。

常规地震资料处理流程中，地形和低降速带校正目的是为了消除地形和表层低降速带对水平叠加的影响，它们均以地表一致性为假设前提，即所有来自地层的反射都以近似90°出射角出射地表，静校正量的值只与激发和接受点的空间位置有关，与反射层位置和炮检距无关。这种假设在我国东部平原地区还基本吻合，但在西部复杂山地，情况就完全不同了：

首先，地表高程变化剧烈，高差大，做地形校正相当于在地表和基准面之间增加一个厚度较大的虚拟地层，通过该层地震射线的传播路径为垂直射线，这明显不符合地震波场传播的运动学规律；

其次，由于老地层出露，有的区域近地表速度与其下覆地层速度差别不大，同时由于地下构造复杂、反射层的倾角较大，这时反射波不再满足垂直出射的假设前提，静校正量的计算也不再满足地表一致性假设，而与地震波在近地表真实的传播路径有关。此时，采用常规的地形和基准面校正就会破坏地震波场的运动学特征，使得偏移过程中地震波能量得不到很好的聚焦，对高频信号的影响尤为明显；

第三，地形和基准面校正在改变地震波场信息的同时，也改变了地震道集的速度信息。通常偏移中所用的速度与所选取的基准面有直接的对应关系，如果基准面校正产生波场误差，速度场同样会产生畸变，结果导致偏移成像的误差；

第四，反射波剩余静校正是用来对反射波进行双曲线形式的剩余校正。具体到叠前深度域成像来说，同相轴对齐为判别准则的反射波剩余静校正，会对地震数据中包含的地表高差、地层倾斜和速度横向变化等信息进行修正，将地震波在复杂介质中，沿弯曲路径传播的射线，或多或少转变为直射线形式，造成射线的扭曲，导致成像结果失真。图1为应用常规静校正对叠前深度域成像影响对比图，其中图1(a)为不应用常规静校正的偏移剖面，图1(b)为应用常规静校正后偏移剖面；应用常规静校正后成像结果一定程度上失真。

综上所述，现有的地震数据处理流程无法有效地保持地震波场的运动学特征，从而降低了地震数据处理的准确性。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种保持地震波场运动学特征的地震数据处理方法及装置，以解决现有的地震数据处理流程无法有效地保持地震波场的运动学特征，从而降低了地震数据处理的准确性的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种保持地震波场运动学特征的地震数据处理方法，所述的方法包括：拾取地震数据中的初至波数据；根据拾取的所述初至波数据、通过旅行时层析方法和波形层析方法反演近地表速度模型；根据拾取所述初至波数据与野外测量地表高程的起伏对应关系计算炮检点匹配静校正量；根据预期的速度拾取间隔确定平滑半径，对所述野外测量地表高程进行平滑，建立小空间算子平滑处理后的圆滑地表高程模型；根据所述的圆滑地表高程模型、近地表速度模型、以及所述野外测量地表高程，计算所述野外测量地表高程变更为圆滑地表高程所对应的炮检点地形静校正量；根据所述炮检点匹配静校正量和炮检点地形静校正量，对所述地震数据进行小扰动量的时移处理；根据所述的圆滑地表高程模型和近地表速度模型，在叠前深度域偏移后的道集上进行中深层速度建模，得到包括浅中深层速度在内的整体速度模型；根据所述的整体速度模型，通过圆滑地表高程出发的叠前深度偏移算法，进行叠前深度偏移成像。

所述拾取地震数据的初至波数据包括：在所述初至波所在位置拾取所述初至波数据的走时值；拾取所述走时值一定范围内的地震数据波峰或波谷的走时值；将所述地震数据波峰或波谷的走时值时移至所述初至波起跳的过零点位置作为最终的初至波走时值。