表和地下一定深度各布置一個(gè)檢波層，每層設(shè)多個(gè)檢波點(diǎn)，上下兩層的檢 波器垂直對(duì)應(yīng)；在地下的檢波層的深度為一個(gè)延拓步長；
[0096] (2)同一檢波層的檢波器以水平連接方式由一條大線負(fù)責(zé)傳輸采集的地震信號(hào)數(shù) 據(jù)；對(duì)各檢波點(diǎn)的地震信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；
[0097] (3)上下兩層的檢波器垂直對(duì)正，可以不對(duì)采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算 處理；
[0098] (4)利用差商公式計(jì)算地表處的波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)；
[0099] (5)對(duì)檢點(diǎn)波波場和炮點(diǎn)波場利用公式（2)行波場延拓；
[0100] (6)利用互相關(guān)成像原理或反射系數(shù)成像原理對(duì)延拓的檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn) 行成像。
[0101] 提取目標(biāo)反射層的反射系數(shù)，并與理論反射系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析。
[0102] 從圖5(b)~（d)可見三種偏移算法對(duì)模型中的兩個(gè)反射界面的位置都進(jìn)行了準(zhǔn) 確的構(gòu)造成像。在偏移剖面中提取兩個(gè)反射界面的反射系數(shù)與理論反射系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比， 見圖5(e)~（g)，從圖中可以明顯發(fā)現(xiàn)本發(fā)明提出的偏移算法計(jì)算的兩個(gè)反射界面的反射 系數(shù)與理論反射吻合的最好。突顯了本發(fā)明中的偏移算法對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的巖性識(shí)別能力，具 有實(shí)際意義。
[0103] 實(shí)施例3:多次界面模型
[0104] 如圖6,是研宄三種偏移算法：克希霍夫疊前深度偏移法、雙檢波器疊前深度偏移 法和疊前深度逆時(shí)偏移法，對(duì)復(fù)雜模型的成像能力和巖性識(shí)別能力。
[0105] 具體操作如下：
[0106] (1)在地表和地下一定深度各布置一個(gè)檢波層，每層設(shè)多個(gè)檢波點(diǎn)，上下兩層的檢 波器垂直對(duì)應(yīng)；在地下的檢波層的深度為一個(gè)延拓步長；
[0107] (2)同一檢波層的檢波器以水平連接方式由一條大線負(fù)責(zé)傳輸采集的地震信號(hào)數(shù) 據(jù)；對(duì)各檢波點(diǎn)的地震信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；
[0108] (3)上下兩層的檢波器垂直對(duì)正，可以不對(duì)采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算 處理；
[0109] (4)利用差商公式計(jì)算地表處的波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)；
[0110] (5)對(duì)檢點(diǎn)波波場和炮點(diǎn)波場利用公式（2)行波場延拓；
[0111] (6)利用互相關(guān)成像原理或反射系數(shù)成像原理對(duì)延拓的檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn) 行成像。
[0112] 提取目標(biāo)反射層的反射系數(shù)，并與理論反射系數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析；同時(shí)計(jì)算理論反 射系數(shù)與偏移計(jì)算的反射系數(shù)的相對(duì)誤差。
[0113] 從圖6中可見，三種偏移成像方法對(duì)復(fù)雜構(gòu)造進(jìn)行了準(zhǔn)確的成像，反映了三種偏 移成像方法對(duì)復(fù)雜構(gòu)造成像的可靠性。為了研宄三種偏移成像方法的巖性識(shí)別能力，我們 提取了圖6(a)速度模型中的三種層位的反射系數(shù)并與理論反射系數(shù)進(jìn)行了對(duì)比，定義了 如下的相對(duì)誤差計(jì)算公式：
[0114]
[0115] 三種偏移算法計(jì)算速度模型中Hl、H2和H3層位的反射系數(shù)與理論反射系數(shù)的對(duì) 比圖及其相對(duì)誤差見圖7~9。對(duì)比圖7~9中三種偏移成像方法計(jì)算的三個(gè)層位的反射 系數(shù)與理論反射系數(shù)的相對(duì)誤差關(guān)系，我們可以清晰的看到，本發(fā)明的偏移成像方法計(jì)算 的反射系數(shù)產(chǎn)生的相對(duì)誤差最小，最為可靠，其相對(duì)誤差控制在20%以內(nèi)；逆時(shí)偏移和克 ?；舴蚍e分偏移方法都產(chǎn)生了比較大的相對(duì)誤差，較難提供可靠的反映真實(shí)巖石變化的真 振幅信息。該實(shí)例充分說明了本發(fā)明對(duì)復(fù)雜模型具有較好的成像能力和巖性識(shí)別能力。
[0116] 實(shí)施例4:實(shí)際數(shù)據(jù)應(yīng)用
[0117] 本試驗(yàn)的目的是驗(yàn)證本發(fā)明的偏移方法對(duì)野外實(shí)際數(shù)據(jù)的成像能力。
[0118] 具體操作如下：
[0119] (1)在地表和地下一定深度各布置一個(gè)檢波層，每層設(shè)多個(gè)檢波點(diǎn)，上下兩層的檢 波器垂直對(duì)應(yīng)；在地下的檢波層的深度為50cm ;
[0120] (2)同一檢波層的檢波器以水平連接方式由一條大線負(fù)責(zé)傳輸采集的地震信號(hào)數(shù) 據(jù)；對(duì)各檢波點(diǎn)的地震信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；
[0121] (3)上下兩層的檢波器垂直對(duì)正，可以不對(duì)采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的插值計(jì)算 處理；
[0122] 對(duì)采集的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行常規(guī)處理；包括去面波，能量補(bǔ)償，反褶積等，并進(jìn)行速度 分析等到該地區(qū)的速度剖面體；
[0123] (4)利用差商公式計(jì)算地表處的波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)；
[0124] (5)對(duì)檢點(diǎn)波波場和炮點(diǎn)波場利用公式⑵行波場延拓；
[0125] (6)利用互相關(guān)成像原理或反射系數(shù)成像原理對(duì)延拓的檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn) 行成像。
[0126] 很明顯的發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的偏移成像方法（圖10.b)相對(duì)于生產(chǎn)實(shí)踐中使用的克希 霍夫疊前深度偏（圖10. a)移計(jì)算的反射同相軸更加清晰，特別是兩種偏移剖面中紅色方 框內(nèi)的區(qū)域，本發(fā)明的偏移成像方法能提供更加清晰的構(gòu)造走向信息及層位之間的接觸關(guān) 系，這將為偏移之后的地質(zhì)解釋分析提供更加準(zhǔn)確、可靠的數(shù)據(jù)支撐，也驗(yàn)證了本發(fā)明的實(shí) 用性。
[0127] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的專利范圍，故凡 是運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上 所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的專利范圍，故凡是運(yùn)用本發(fā)明 說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種真振幅偏移成像方法，包含以下步驟： (1) 在地表及地表以下，布置若干深度不同的檢波層，每一檢波層設(shè)若干檢波點(diǎn)并放置 檢波器； (2) 對(duì)各檢波點(diǎn)的地震信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集； (3) 若不同檢波層的檢波點(diǎn)上下非垂直正對(duì)，則對(duì)采集的地震信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行波場插值 計(jì)算處理； (4) 計(jì)算地表處或最上層檢波層的波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)； (5) 對(duì)檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn)行波場延拓； (6) 利用互相關(guān)成像原理或反射系數(shù)成像原理對(duì)延拓的檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn)行成 像； (7) 重復(fù)步驟（5)和（6)，直到達(dá)到目標(biāo)深度，輸出偏移剖面成像。2. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：第（1)步中，布置兩層檢波 層。3. 如權(quán)利要求2所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：第（1)步中，地表和地下各設(shè) 一層檢波層即地表檢波層和地下檢波層，兩層檢波層的間距為20cm~50cm。4. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：第（1)步中，下檢波層的檢波 點(diǎn)位于上檢波層檢波點(diǎn)的垂直正下方。5. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：第（1)步中，所述檢波器是單 分量檢波器或多分量檢波器。6. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：第（2)步中，各檢波層的檢波 器以水平傳輸方式、垂直傳輸方式或無線傳輸方式對(duì)地震信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。7. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：在第（3)步中，波場插值計(jì) 算：首先根據(jù)上檢波層記錄的波場值，插值技術(shù)計(jì)算出下檢波層檢波點(diǎn)正上方的虛擬檢波 點(diǎn)的波場值，再用同樣的插值算法對(duì)下檢波層的波場值進(jìn)行插值，計(jì)算上檢波層檢波點(diǎn)正 下方的虛擬檢波點(diǎn)的波場值。8. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：在第4步中，波場對(duì)關(guān)于深度 的偏導(dǎo)數(shù)計(jì)算：通過插值計(jì)算或?qū)嶋H記錄的上下層檢波器波場值之后，在已知雙層波場值 情況下，利用差商公式計(jì)算地表或最上層檢波層波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)。9. 如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：在第5步中，波場延拓采用已 知地表或最上層波場值及其偏導(dǎo)數(shù)值進(jìn)行波場延拓成像； 空間-頻率域的聲波方程及邊界條件寫為：基于此，將公式（1)修改為根據(jù)公式（2)和邊值條件（l.b)、（l.c)即可實(shí)現(xiàn)波場延拓。10.如權(quán)利要求1所述真振幅偏移成像方法，其特征在于：在第5步中，波場延拓采用 已知地表或最上層波場及地下一定深度的另一檢波層波場進(jìn)行偏移成像； 頻率波數(shù)域的聲波方程及其邊界條件可以寫為：根據(jù)公式（4)和邊值條件（3.b)、（3.c)即可實(shí)現(xiàn)波場延拓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種真振幅偏移成像方法，提出了陸上雙/或多檢波器全聲波方程真振幅疊前深度偏移方法。在地表及地表以下布置若干檢波層；采集地震信號(hào)數(shù)據(jù)；計(jì)算地表處波場關(guān)于深度的偏導(dǎo)數(shù)；對(duì)檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn)行波場延拓；利用互相關(guān)成像原理或反射系數(shù)成像原理對(duì)延拓的檢波點(diǎn)波場和炮點(diǎn)波場進(jìn)行成像。本發(fā)明克服目前地震數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只記錄地表波場值而無法在深度域精確求解聲波方程的缺陷，達(dá)到了利用聲波方程精確求解地震波場信息的目的，并為后續(xù)的地質(zhì)解釋人員提供可靠的地下構(gòu)造和巖性信息，增加了地質(zhì)解釋和地震反演分析的可信度。本發(fā)明可以對(duì)各種波場進(jìn)行偏移成像，而且能實(shí)現(xiàn)反映地下構(gòu)造巖性變化的真振幅偏移。
【IPC分類】G01V1/28, G01V1/24
【公開號(hào)】CN104991268
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510388935
【發(fā)明人】劉學(xué)偉, 尤加春
【申請(qǐng)人】中國地質(zhì)大學(xué)（北京）, 劉學(xué)偉
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日