一种高精度的叠前深度偏移方法

摘要

本发明涉及石油勘探反射波地震数据处理过程中的高精度的叠前深度偏移方法，包括以下步骤：采集得到统一基准面上的叠前炮集数据，确定延拓步长，将速度场分为小速度区，在每一小速度区内用裂步傅立叶方法依据大步长进行波场延拓，对分区延拓后得到的每个速度区的波场，按照实际对应的网格点进行合并，并进行光滑滤波处理，得到延拓后的整体波场，对两个相邻波场进行线性相位移插值，得到中间每一个以小延拓步长进行延拓的波场。本发明依据互相关成像原理进行成像，得到叠前深度偏移结果，并将偏移结果显示为地层剖面图像，对复杂地质构造成像质量明显提高且成本低。

主权项

一种高精度的叠前深度偏移方法，其特征在于包括以下步骤：1)野外采集的地震数据，通过常规预处理流程，得到统一基准面上的叠前炮集数据；2)根据地震资料的复杂程度确定延拓步长，延拓步长是通常延拓步长的5到10倍；3)根据速度场横向变化的剧烈程度将速度场分为n个小速度区；所述的将速度场分为n个小速度区是根据已知的每个延拓层的最大速度vmax和最小速度vmin，求出每个分区的临界速度，有n+1个临界速度就有n个小速度区；所述的将速度场分为n个小速度区是将临界速度按从小到大的顺序排列，则最小的临界速度v1＝vmin，最大的临界速度vn+1＝vmax，其它的临界速度：vi＝vmin+(vmax‑vmin)/n，其中vi中i＝2，3，…，n，则第i个分区的速度值区间为[vi，vi+1)，其中i＝1，2，…，n‑1，第n个速度分区的速度值区间为[vn，vn+1]，根据n个速度值区间，计算出相应的n个网格点的集合，Vi为第i个网格点的集合，其中Vi中i＝1，2，…，n‑1，则Vi中的元素为该延拓层中所有速度值大于等于vi且小于vi+1的网格点，而Vn中的元素为该延拓层中所有速度值大于等于vn且小于等于vn+1的网格点；4)在每一个小速度区内，采用裂步傅立叶方法依据给定的大步长进行波场延拓；5)对分区延拓后得到的每个速度区的波场，按照实际对应的网格点进行合并，并进行光滑滤波处理，得到延拓后的整体波场，延拓后的整体波场由下式计算： P ( x , z + Δz , ω ) = Σ k = 1 n η k ( x ) P k ( x , z + Δz , ω ) 其中P(x，z+Δz，ω)为延拓后得到的横向位置x深度位置z+Δz处的波场，ω为圆频率，n为步骤3)中确定的分区的个数，Pk(x，z+Δz，ω)为第k个分区从深度z延拓到深度z+Δz处的波场，ηk(x)是关于自变量x的函数，算式如下： η k ( x ) = 1 , if x ∈ V k 0 , if x ∉ V k , 其中Vk、ηk(x)、Pk(x，z+Δz，ω)中k＝1，2，…，n，Vk为第k个分区的网格点的集合；6)对两个相邻波场进行线性相位移插值，得到中间每一个以小延拓步长进行延拓的近似波场；所述的两个相邻波场进行线性相位移插值是深度位置z1到深度z1+NΔz之间以小延拓步长step1＝Δz延拓得到的近似波场，由如下公式计算： P ( x , z 1 + nΔz , ω ) = ( N - n N ) P d ( x , z 1 + nΔz , ω ) + ( n N ) P u ( x , z 1 + nΔz , ω ) 其中，P(x，z1+nΔz，ω)为横向位置x深度位置z1+nΔz处的近似波场，ω为圆频率；Pd(x，z1+nΔz，ω)为横向位置x处用相位移方法由深度z1以步长step1向下延拓到深度z1+nΔz处的波场，Pu(x，z1+nΔz，ω)为横向位置x处用相位移方法由深度z1+NΔz向上延拓到深度z1+nΔz的波场，上述z1+nΔz中n＝1，2，…，N‑1；计算公式分别为： P d ( x , z 1 + nΔz , ω ) = P 1 ( x , z 1 , ω ) exp [ i ω v ( x ) nΔz ] P u ( x , z 1 + nΔz , ω ) = P 2 ( x , z 1 + NΔz , ω ) exp [ - i ω v ( x ) ( N - n ) Δz ] 其中，P1(x，z1，ω)为横向位置x深度位置z1处的已知波场，P2(x，z1+NΔz，ω)为横向位置x深度位置z1+NΔz处的波场，该波场由波场P1(x，z1，ω)以大步长step2＝NΔz延拓得到，其中i为虚数，v(x)为横向位置x处的速度；7)依据互相关成像原理进行成像，得到叠前深度偏移结果，并将偏移结果显示为地层剖面图像。