[发明专利]一种真振幅偏移成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下构造成像方法，特别是地震勘探中的偏移成像方法，主要用于油气资源勘探中的偏移成像方法。

背景技术

地震勘探方法是目前石油、天然气及其他能源勘探的重要方法，而地震偏移作为现代地震勘探数据处理的关键环节，为地震解释和岩性反演提供必要的技术支撑。因此，发展一种不仅能准确反映地下构造形态还能反映地层岩性变化的真振幅地震偏移技术一直是人们关注的问题。

目前，常规地震偏移处理技术，即现代常规地震数据采集技术，在地震数据采集方面只接收地表或海面的波场值然后，利用该地表波场值成像地下构造。与采集方案配套的偏移成像处理技术有(1)克希霍夫积分偏移法；(2)有限差分偏移法；(3)频率波数域偏移法；(4)逆时偏移法。这些方法的共同特点是依据波动方程利用地表的波场值成像地下构造。由于波动方程含有深度方向的二阶偏导数，数学上要使该波动方程能够求解，必须已知地表的波场值和地表波场在深度方向的偏导数。而现有技术没有接收地表波场在深度方向的偏导数。因此，在数学上严格意义的解是不存在的。为此，现有技术对波动方程进行各种近似处理，以便只利用地表波场值对地下构造进行成像。正是这种对波动方程的近似处理导致成像振幅失真。成像振幅不能真实的反映目的层的岩性变化。从而不利于岩性勘探。

在海洋上，还可采用上下异位组合双检波器地震数据采集系统。该地震数据采集系统突破了传统海洋地震勘探只采集单层波场的方式。地震数据采集时，如附图1所示，在距离海平面不同的深度各放置一条拖缆构成上下异位的组合检波器地震数据采集系统。其工作原理：海洋勘探船205在海洋200中进行地震勘探作业时，在船205后的不同深度上放置两条拖缆210(1-2)，该拖缆210(1-2)上有至少检波器220(1-2)接收放置在距海平面一定深度的震源215激发的上行波场和下行波场230(1-2)、225(1-2)。这样被检波器220(1-2)就接收了来自海底地下结构反射的地震信号225(1-2)和一个或多个海面反射的鬼波信号230(1-2)，目的是去除海洋地震勘探中的多次波，所以其本质上仍然与常规地震偏移处理技术相同。虽然其能提供双层波场值，但其采集第二层波场的目的是去除海洋地震勘探中的多次波并拓宽地震勘探的频带。根据已知单层波场的情况利用常规的偏移处理方法进行波场延拓的，根据在现有技术，目前常规偏移处理技术虽然能对地下构造形态进行较好的成像，但是计算的振幅难以反映地下构造的岩性变化。

目前偏移方法都是在一定程度上对全声波方程的近似求解，该问题的根源在于目前地震勘探只记录了地表处的波场，缺少地表波场对深度的导数，而声波方程含有对深度的二阶偏导数，必须有两个边界条件才能完全、准确的求解声波方程。

发明内容

针对上述问题，本发明公开了一种真振幅偏移成像方法，提出了陆上双检波器观测系统，旨在基于该观测系统形成了与之配套的全声波方程真振幅叠前深度偏移方法，克服目前地震数据采集系统只记录地表波场值而无法在深度域精确求解声波方程的缺陷，利用声波方程精确求解地震波场信息，并为后续的地质解释人员提供可靠的地下构造和岩性信息，增加了地质解释和地震反演分析的可信度。

本发明采用如下的技术方案：

真振幅偏移成像方法，主要包含以下步骤：

(1)在地表及地表以下，布置若干深度不同的检波层，每一检波层设若干检波点并放置检波器；

(2)对各检波点的地震信号进行数据采集；

(3)若不同检波层的检波点上下非垂直正对，则对采集的地震信号数据进行波场插值计算处理；

(4)计算地表处或最上层检波层的波场关于深度的偏导数；

(5)对检波点波场和炮点波场进行波场延拓；

(6)利用互相关成像原理或反射系数成像原理对延拓的检波点波场和炮点波场进行成像；

(7)重复步骤(5)和(6)，直到达到目标深度，输出偏移剖面成像。

在上述方案基础上，进一步地优选：

在第(1)步中，优选是布置两层检波层，即双检波器；进一步优选是地表和地下各设一层检波层，即地表检波层和地下检波层，两层检波器层的间距优选为20cm～50cm；两层检波层中，优选是在下的检波层的检波点位于在上的检波层检波点的垂直正下方；

在第(1)步中，各检波层的检波器是单分量检波器，也可以是多分量检波器；