[发明专利]保幅平面波叠前深度偏移方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油勘探中地震资料处理领域的叠前深度偏移技术，具体地涉及一种保幅平面波叠前深度偏移方法。

背景技术

地震偏移理论与技术的发展是地震勘探形势、应用地球物理学以及计算机技术等相关领域飞速发展推动的结果。地震偏移成像提供着精度越来越高的成像结果，更好的服务于油气藏勘探。

基于波动方程的偏移方法被公认为是具有较好偏移效果的方法，其中包括了基于射线、单程波方程的和全声波方程的偏移方法。基于射线理论的Kirchhoff积分法具有较高的计算效率，但对于复杂介质中的焦散、多重路径和干涉等现象，该方法显得无能为力。基于全声波方程的叠前逆时偏移方法具有较高的计算精度，可以适应速度场的强横向变换，但是计算量大，计算效率比较低。相比较而言，基于单程波方程的偏移方法在可以适应速度场强横向变化的同时具有较高的计算效率。

在单程波叠前深度偏移方面，从早期开始就出现了相移加内插、分步傅里叶（文献[1]）、傅里叶有限差分法（文献[2]）以及相屏类的双域偏移方法。数学和物理领域新兴的理论和工具为波动方程偏移成像技术提供新的思路和方法，出现了相空间小波分析地震波场偏移成像的算法和Hamilton体系下地震波场延拓的辛群算法和李群算法。文献[3]将小波变换方法引入到单程波偏移方法中，提出了不同基函数下的小波束叠前深度偏移方法。

上述的单程波叠前深度偏移方法只能够保证走时的正确性，保证构造成像的准确性。随着勘探的深入，工业界希望在得到构造成像的同时，能够得到地下反射系数信息，也就是保幅偏移技术。基于文献[4]提出的单程波分裂方法，文献[5]将常规偏移方法改造为保幅的偏移算法并且证明其在高频渐近的意义下结果等价于Kirchhoff反演的结果，在波场延拓过程中通过有限差分算法求的振幅补偿项补偿振幅损失。文献[6]、[7]和[8]采用了有限差分法保幅叠前深度偏移算子，但是，由于单程波保幅偏移中引入了振幅补偿项使得计算效率也随之降低，尤其是在处理大面积区块资料的时候更加制约了其应用。

【引用文献】

[1]Stoffa P.L．Split-step Fourier migration[J].Geophysics,1990,55(4):410-421

[2]Ristow D.and Rühl T．Fourier finite-difference migration[J]．Geophysics,1994,59(12):1882-1893

[3]Wu,R.S.,Y.Wang and M.Q.Luo.Beamlet migration using local cosine basis[J].Geophysics,2008,73(5):S207-S217

[4]张关泉.波动方程的上行波方程和下行波的耦合方程组.应用数学学报,1993,16(2):251～263

[5]Zhang,Y.,G.Q.Zhang,and N.Bleistein.True amplitude wave equation migrationarising from true amplitude one-way wave equations[J]:Inverse Problems,2003b,19,1113-1138

[6]张宇．振幅保真的单程波方程偏移理论[J]．地球物理学报，2006，49(5)：1410-1430

[7]刘定进，印兴耀．傅立叶有限差分法保幅叠前深度偏移方法[J]．地球物理学报，2007，42(1)：11-16

[8]崔兴福，张关泉，吴雅丽．三位非均匀介质中真振幅地震偏移算子研究[J]．地球物理学报，2004，47(3)：509-513

发明内容

本发明的目的在于提高单程波保幅叠前深度偏移的计算精度和效率，更好的服务于岩性油气藏的勘探。

本发明的一个方面提供了一种保幅平面波叠前深度偏移方法，该方法包括：

预处理步骤：对原始炮集数据进行预处理，以得到统一基准面的炮集数据；

偏移步骤：针对预定平面波入射角度范围中的各个平面波入射角度，基于保幅偏移算子，获得对应于各个平面波入射角度的保幅偏移结果；以及

叠加步骤：对所获得的对应于各个平面波入射角度的保幅偏移结果进行叠加，以获得最终的偏移结果。

根据上述保幅平面波叠前深度偏移方法，可以提高偏移成像保幅程度，同时具有较高的计算效率。