[发明专利]一种多分量地震资料偏移成像方法及系统

说明书

本发明公开一种多分量地震资料偏移成像方法及系统。该偏移成像方法包括：获取观测多分量地震记录；获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数；获得每一炮对应的多分量震源波场、多分量检波点波场；对多分量震源波场和多分量检波点波场进行纵横波场分离；利用梯度计算公式获得梯度剖面；构建每一炮对应的下降方向剖面；获得每一炮对应的多分量反偏移模拟波场；获得多分量地震记录增量；根据多分量地震记录增量和下降方向剖面，确定最优化步长；根据最优化步长和每一炮对应的下降方向剖面，确定偏移剖面。采用本发明的方法或系统，可获得能够直接反映地下介质的PP、PS、SP和SS反射系数信息的偏移剖面。

技术领域

本发明涉及勘探地震领域，特别是涉及一种多分量地震资料偏移成像方法及系统。

背景技术

多分量地震偏移成像技术是地震勘探在油气田开发应用中的关键技术之一，高精度的多分量地震偏移成像方法能够获得高质量的地下介质构造形态，为后续的多分量地震勘探解释提供准确的基础资料。随着多分量地震偏移技术水平的不断提高以及高性能计算技术的迅速发展，多分量地震偏移成像方法逐渐由射线类叠前时间偏移转向波动方程类叠前深度偏移。为了获得具有明确物理意义的偏移剖面，充分发挥横波的优势，业内普遍采用基于纵横波分离的成像条件进行成像。在空间每个成像点上，该成像条件能够获得四个物理意义明确的偏移剖面，分别是PP波、PS波、SP波和SS波剖面，该偏移剖面不受纵横波串扰假象影响，而且能够直接表征地下介质的PP、PS、SP和SS四个反射系数信息，因此能直接用于后续的地下介质属性解释。

实际中，由于诸多问题的存在，比如实际地震数据并不完整且存在噪音、采集孔径有限、介质速度变化剧烈、偏移算子近似误差大等，这些因素导致多分量资料叠前深度偏移剖面存在采集脚印、分辨率低、假象严重、振幅失衡等问题，使偏移剖面难以用于实际生产，增加后续数据处理和解释的难度。多分量地震资料最小二乘偏移通过引入反演理论，能够在一定程度上解决常规偏移剖面分辨率低、假象严重、振幅失衡等问题。但是与常规叠前深度偏移理论不同，最小二乘偏移是基于介质扰动理论进行的公式推导，其偏移剖面与地下介质参数的相对变化有关，该偏移剖面与常规多分量地震资料叠前深度偏移剖面的物理意义完全不同，并不能直接表征地下介质的PP、PS、SP和SS四个反射系数信息，因此该偏移剖面难以直接用于后续的地震资料处理及解释，影响储层预测、流体识别等环节的精度。因此对于实际资料，现有的多分量地震资料最小二乘偏移方法并不能获得具有明确物理意义的高质量偏移剖面。为此，必须建立一套新的、可获得高质量的(高分辨率、高信噪比、振幅均衡)、能够直接表征地下介质的PP、PS、SP和SS四个反射系数信息的多分量地震资料叠前深度偏移方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种多分量地震资料偏移成像方法及系统，能够直接表征地下介质的PP、PS、SP和SS四个反射系数信息，以提高偏移剖面的精度和分辨率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多分量地震资料偏移成像方法，所述偏移成像方法包括：

获取待进行偏移成像的观测多分量地震记录；

获取地震工区的观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数；

根据所述观测系统参数、纵波偏移速度、横波偏移速度、偏移密度模型及偏移参数，获得每一炮对应的多分量震源波场；

获取每一炮对应的多分量检波点波场；

根据多分量波场纵横波分离方程对每一炮的多分量震源波场和多分量检波点波场进行纵横波场分离，获得相同时刻的纵波震源波场、横波震源波场、纵波检波点波场和横波检波点波场；

根据每一炮同一时刻的纵波震源波场、横波震源波场、纵波检波点波场和横波检波点波场，利用梯度计算公式获得梯度剖面；所述梯度剖面为每一炮的单炮梯度剖面的集合；