一种叠前深度偏移方法

摘要

本发明涉及地震勘探领域，具体的是指一种叠前深度偏移方法。该方法包括：对地震数据进行偏移速度分析；通过射线追踪计算走时、弧长、出射角、入射角；进行偏移孔径计算；利用Kirchhoff积分法矢量偏移公式进行叠前深度偏移。本方法将偏移速度分析、偏移孔径选取、射线追踪、Kirchhoff积分公式结合于一体，不需要进行波场分离，并实现多分量同时偏移，实现转换波的准确归位。从实际勘探数据来看，采用本发明的叠前深度偏移方法，不仅地表成像效果好，成像分辨率高，而且转换波成像剖面上的深层反射同相轴的连续性提高，构造更加清晰。

主权项

1.一种叠前深度偏移方法，包括以下步骤：步骤1、对地震数据采用基于深度聚焦的共成像点速度分析方法进行偏移速度分析,其包括如下子步骤：步骤a1、初始地质模型，并进入步骤a2；步骤a2、建立初始速度模型，并进入步骤a3；步骤a 3、进行基于目标层位底界面的叠前深度偏移，并进入步骤a4；步骤a4、进行偏移速度分析，并进入步骤a5；步骤a5、判断是否建立了完整的速度模型，如果为“是”则进入步骤2，如果为“否”则进入步骤a6；步骤a6、进行基于目标层位底界面的叠前深度偏移，并进入步骤a7；步骤a7、拾取目标层底界面，并进入步骤a8；步骤a8、当偏移速度等于地下真实速度时，成像深度与炮检距无关，以此为准则按公式$\mathrm{\delta \lambda }=-\frac{{\Sigma }_{k=1}^K{\Sigma }_{j=1}^m(g_j^{\left(k\right)}-\overline{{\hat{g}}^{\left(k\right)}})(z_j^{\left(k\right)}-\overline{{\hat{z}}^{\left(k\right)}})}{{\Sigma }_{k=1}^K{\Sigma }_{j=1}^m{(g_j^{\left(k\right)}-\overline{{\hat{g}}^{\left(k\right)}})}^2}$更新速度模型，将目标层移至下一层位，并进入步骤a 3；其中，δλ为速度更新步长；K代表共成像点，m表示炮检距；而通过射线追踪求得，其中表示第j个炮检距在成像点k处的走时，为对应第k个成像点不同炮检距走时的均值；其中t_s表示炮点到成像点的下行旅行时，t_r表示成像点到检波点的上行旅行时，单位s；θ_s与θ_r分别表示炮点出射线、检波点入射线与垂直z轴的夹角；表示不同炮检距的成像深度，表示这些不同炮检距成像深度的均值；步骤2、通过采用直射线追踪法或者采用基于费马原理的最小走时射线追踪法计算走时、弧长、出射角和入射角；步骤3、进行偏移孔径计算；步骤4、利用适用于非均匀各向异性介质的弹性波Kirchhoff积分法矢量偏移公式进行叠前深度偏移，其中适用于非均匀各向异性介质的弹性波Kirchhoff积分法矢量偏移公式具体为：$u_{\mathrm{PP}}(x,z,t)=\frac{1}{4\pi }\underset{-\infty }{\overset{\infty }{\int }}[\frac{1-2v^2{\sin }^2{\theta }_P}{l_P{V}_P}·{\stackrel{·}{u}}_z(x^{\prime },t+t_P)+\frac{{2v}^2\sin {\theta }_P\cos {\theta }_P}{l_P{V}_P}·{\stackrel{·}{u}}_x(x^{\prime },t+t_P)]{\mathrm{dx}}^{\prime };$$u_{\mathrm{PS}}(x,z,t)=\frac{1}{4\pi }\underset{-\infty }{\overset{\infty }{\int }}[\frac{1-2{\cos }^2{\theta }_S}{l_S{V}_S}·{\stackrel{·}{u}}_x(x^{\prime },t+t_S)+\frac{2\cos {\theta }_S\sin {\theta }_S}{l_S{V}_S}·{\stackrel{·}{u}}_z(x^{\prime },t+t_S)]{\mathrm{dx}}^{\prime };$其中，u_PP(x,z,t)表示各异性介质的(x,z,t)点处纵波的Kirchhoff积分矢量位移，u_PS(x,z,t)表示该点的横波Kirchhoff积分矢量位移；t=t(x|x′)表示震源到地下绕射点的走时，单位s；t_P，t_S分别代表绕射点到接收点的PP波与PS波走时，单位s；V_P、V_S分别表示纵、横波速度，单位m/s；l_P、l_S分别表示纵、横波的射线路径；θ_P、θ_S分别表示纵、横波的出射角；x′为震源地表点的横坐标；表示震源地表点x′处在t时刻的纵向速度和横向速度，v=V_P/V_S表示纵横波的速度比。