[发明专利]三维地震数据处理中实现面元均化的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及地震勘探技术领域，尤其涉及一种三维地震数据处理中实现 面元均化的方法和装置，以及一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方法和 系统。

背景技术

在地震勘探中，为了确定地下地质构造，需要将野外记录的地震数据转 化成便于进行地质解释的形式，即将磁带上的资料转换成经过校正的类似于 地质构造显示的地震记录剖面。一般来说，CMP(Common Middle Point，共 中心点)方法是目前野外使用最普遍的方法，CMP道集是最常见的地震数据。

地震数据处理包括三个基本阶段：反褶积、叠加以及偏移。其中，反褶 积是通过压缩子波，达到提高时间分辨率的目的；偏移是一个成像过程，通 过使绕射波收敛并将陡倾同相轴移到大致真实的地下位置，实现空间分辨率 的改善。

从二十世纪60年代偏移处理由计算机实现以来，已从常规偏移即叠后时 间偏移发展到了叠前时间偏移。这是因为常规偏移即叠后时间偏移的处理过 程是先叠加后偏移，在复杂地质构造条件下由于很难实现同相叠加而对波场 产生破坏，因此用这种失真的叠后数据去进行偏移处理难以取得好的成像效 果。为了克服非同相叠加给后续偏移带来的上述问题，叠前时间偏移的方案 被广泛采用，即先偏移处理使波场归位，再把同一地下点的偏移波场相叠加。

此外，还有针对强横向变速地区常规偏移由于不满足Snell定律所导致 的难以正确成像问题所采用的叠前深度偏移，由于与本发明技术方案无关， 因此不再赘述。

具体来说，叠前时间偏移过程就是每个输入地震道根据其炮点(也称激 发点)和检波点(也称接收点)、速度和反射时间进行划弧，比如，分别以 炮点和检波点为焦点、以vt/2为半长轴的椭球面就是一个反射波可能来自的 界面位置，称为叠前时间偏移脉冲响应，如图1所示。偏移弧是最基本的偏 移单元，在存在反射界面的地方，这些弧相互加强，在没有反射界面的地方， 这些弧互相抵消，由此确定真正的反射界面。

理论上，为了得到最佳的叠前时间偏移成像效果，三维地震数据比如 CMP道集需要具备以下条件：1、面元大小一致，而且面元越小越好；2、 每个面元上地震道接收方位完全相同；3、每个面元上地震道炮检距完全 相同；4、每个面元上地震道覆盖次数完全相同。

而在实际应用中，由于三维地震数据的覆盖次数严重不均匀，或者三 维地震数据的面元大小不一致，往往导致有效反射波不能正确成像，同时 剖面的信噪比也受到很大影响，因此造成叠前时间剖面品质低下，无法为 地下地质构造的精确解释提供可靠资料，这个问题在陆上大面积连片三维 地震数据处理和海洋地震数据处理时表现的尤为明显。

为了克服上述缺陷，现有技术中提供了以下解决方案：

几何面元均化方案。本方案的基本思路为：从附近面元中借本面元缺 失炮检距的地震道，从本面元中提出重复炮检距的地震道，从而使得三维 区块中的覆盖次数近乎相同。本方案的实现步骤包括：统计原始覆盖次数， 建立借道与剔道表，以及重赋道头输出地震道，如图2A所示。通过上述 几何面元均化方案，能够简单、容易地实现覆盖次数的趋同，但损失了大 量地震道，信噪比严重下降，造成细小断层模糊，因此给地质构造的判断 带来了不准确因素。

精确面元均化方案。本方案的实现步骤包括：分别将激发接收方位角、 炮检距按一定间隔等分，然后将落在同一方位角-炮检距的地震道叠加， 得到一系列的不同方位角、不同炮检距的叠加数据体，再在每个数据体上 对缺失地震道进行插值，最后将这些数据体重构为道集，如图2B所示。 通过上述精确面元均化方案，能够简单、精确的实现面元均化和覆盖次数 的趋同；但其面元均化后获得的道集十分庞大，极大的影响了后续叠前时 间偏移的处理效率，也造成了大量的处理资源的消耗。

可以看出，现有技术在三维地震数据处理过程中，尚无妥善的实现面 元均化的技术方案。

发明内容

本发明的实施例旨在提供能够在三维地震数据处理中实现面元均化的技 术方案，统一炮检距、方位角、面元尺寸和地震道覆盖次数，实现面元的均 化，同时避免有用信息的丢失和后续工作量的增加。

本发明的实施例还用于提供一种三维地震数据的叠前时间偏移处理方 案，以简单、有效实现叠前时间偏移处理。