專利名稱：搜尋反射界面法線角獲得最佳成像效果疊前偏移成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于反射地震勘探領(lǐng)域，特別是涉及利用地震疊前偏移道集數(shù)據(jù)確定反射界面法線對應(yīng)的地震數(shù)據(jù)共中心點位置，從而獲得更為清晰的地震偏移圖像的方法。
背景技術(shù)：
對地質(zhì)構(gòu)造進行成像的技術(shù)，比較常見的的是利用反射地震疊前偏移道集數(shù)據(jù)進行成像，如果地下介質(zhì)是水平層狀和各向同性的，地下界面法線應(yīng)該垂直于水平地面，形成最佳成像圖的地震數(shù)據(jù)之共中心點位于法線在地面的投影點。但是介質(zhì)若為非水平層狀，即界面如果是傾斜的，按常規(guī)，我們不知道界面某點的法線角和形成該點最佳圖像的地震 數(shù)據(jù)之共中心點，所以將所有可能在該點形成反射的地震數(shù)據(jù)全部累加，并假設(shè)噪音是隨機的，得到成像結(jié)果。但該方法不能確切了解地下界面法線角和反射點對應(yīng)的共地震數(shù)據(jù)中心點位置，所以在疊加時將所有可能涉及的數(shù)據(jù)全部累加，且要求疊加次數(shù)很大以便于降低噪音，但實際數(shù)據(jù)的疊加次數(shù)是有限的，很多情況下不能滿足需要，應(yīng)用速度的不準(zhǔn)確和非該點反射數(shù)據(jù)在該點的疊加反而降低了成像的分辨率。

發(fā)明內(nèi)容
在反射地震勘探領(lǐng)域，應(yīng)用疊前偏移數(shù)據(jù)確定地下反射界面法線，進而確定對應(yīng)的地震數(shù)據(jù)共中心點位置，到目前為止沒有有效的方法。而如果在偏移成像過程中，了解地下成像點的界面法線角，進而知道在該點形成最佳疊加圖像的地震數(shù)據(jù)之共中心點，就可以專門對該共中心點附近的地震數(shù)據(jù)進行偏移疊加成像，從而得到較高分辨率的地震剖面。本發(fā)明根據(jù)地下反射點的界面法線角對應(yīng)的CMP道集數(shù)據(jù)具有最大成像振幅的原理，對數(shù)據(jù)進行選擇性疊加，僅僅應(yīng)用少量地震數(shù)據(jù)成像，從而避免了由于大量非該點反射數(shù)據(jù)在該點的疊加和速度偏差帶來疊加噪音，從而分辨率降低的弊病。如圖I所示，地下傾斜界面上一點0，由兩個地震數(shù)據(jù)組CMPl和CMP2進行成像作業(yè)。CMPl道集數(shù)據(jù)由炮檢點對S1-R1，S2-R2組成，其中S1、S2代表放炮點，RI、R2代表檢波點。顯然，CMPl道集數(shù)據(jù)不能在0點形成良好的像，原因是Sl-Rl和S2-R2點對在0點均沒有有效的高振幅反射，CMPl與0點的連線不是界面在0點的法線。相反，由于CMP2與0點的連線是界面在0點的法線，CMP2的炮-檢點對圍繞法線形成完整的反射系列，所以CMP2道集數(shù)據(jù)在0點可以形成良好的像。如果在成像過程中，我們丟棄CPMl數(shù)據(jù)而將CMP2數(shù)據(jù)挑選出來單獨成像，成像精度將大大提高，從而避免了大量非0點反射數(shù)據(jù)疊加帶來的分辨率降低的問題。如果能夠把地下劃分為有限個界元，對每個界元按照CMP2 —樣，找到其法線，得到圍繞法線的完整反射系列，并依照該道集數(shù)據(jù)分別成像，就能得到高精度的整個地下介質(zhì)的圖像。在具體檢測中，采取的模式是假設(shè)地下介質(zhì)為各向同性、速度為V的緩慢變化的介質(zhì)，炮點S (xs)和檢波點R(xr)位于地面，地下反射點O (x，z)所處界面面元的法線方向為F (圖2)。其中入射角①是指入射波與法線的夾角Atl為O點到地面的雙程旅行時。V和h為實驗可得數(shù)據(jù)。如圖2所示，據(jù)DSR方程，a角和@角可以由下式得到[1]，即
權(quán)利要求
1.基于搜尋反射界面法線角獲得最佳成像效果的疊前偏移成像方法，其特征在于包含以下步驟 (1)首先從O點向一系列CMP點做射線追蹤，在O點得到一系列射線與垂直線的交角，即傾角； (2)再將該系列CMP道集上的地震數(shù)據(jù)在O點按不同傾角范圍進行偏移疊加，獲得不同角度的疊加能量； (3)比較系列角度對應(yīng)的偏移疊加能量大小，找到代表最大偏移能量的角度，確認(rèn)該角度為界面面元法線角F ； (4)通過界面面元的法線角F確定最佳偏移疊加圖像的數(shù)據(jù)之共中心點CMP； (5)應(yīng)用依據(jù)步驟(4)確定的CMP道集和其周圍一定范圍內(nèi)道集的地震數(shù)據(jù)在O點進行疊前偏移成像。
2.如權(quán)利要求I所述方法，其特征在于將在步驟(4)和(5)中Fresnell第一反射帶范圍內(nèi)所得數(shù)據(jù)進行加權(quán)偏移疊加成像。
3.如權(quán)利要求I所述方法，其特征在于將在步驟(4)和(5)中法線角F前后一定范圍AF內(nèi)所得數(shù)據(jù)進行加權(quán)偏移疊加成像。
4.如權(quán)利要求I所述方法，在地下介質(zhì)近于光滑和各向同性假設(shè)情況下，法線角F直接利用CMP到O點的連線來近似實現(xiàn)，亦即F S tan-￡^ClC
5.如權(quán)利要求2、3、4所述任意一種方法，其特征在于步驟(4)與(5)中數(shù)據(jù)應(yīng)用高斯系數(shù)進行加權(quán)偏移疊加。
6.如權(quán)利要求2、3、4、5所述任意一種方法，其特征在于步驟(4)和(5)中的地震數(shù)據(jù)若為三維數(shù)據(jù)，F(xiàn)角的選擇還要在不同方位上進行，亦即要在不同方位角范圍內(nèi)選擇F角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于搜尋反射界面法線角獲得最佳成像效果的疊前偏移成像方法，該方法首先從O點向一系列CMP點做射線追蹤，在O點得到一系列射線與垂直線的交角，即傾角；再將該系列CMP道集上的地震數(shù)據(jù)在O點按不同傾角范圍進行偏移疊加，獲得不同角度的疊加能量，比較系列角度對應(yīng)的偏移疊加能量大小，找到代表最大偏移能量的角度，確認(rèn)該角度為界面面元法線角F；通過界面面元的法線角F確定最佳偏移疊加圖像的數(shù)據(jù)之共中心點CMP；應(yīng)用確定的CMP道集和其周圍一定范圍內(nèi)道集的地震數(shù)據(jù)在O點進行疊前偏移成像。該方法相對于傳統(tǒng)的疊前偏移成像方法，能夠獲得更為清晰的圖像。
文檔編號G01V1/28GK102749644SQ20121019480
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者薛愛民 申請人:薛愛民