基于稳相原理的菲涅耳带倾角道集优化技术研究及应用

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1、基于稳相原理的菲涅耳带倾角道集优化技术研究及应用卢明德摘 要：基于稳相原理的菲涅耳带倾角道集优化方法在偏移过程基于稳相原理，引入地层倾角，构建倾角道集，结合第一菲涅耳带成像原理进行倾角道集的最优化切除，实现偏移孔径的时空变选择，因此能够在偏移过程中有效压制偏移噪音，提高偏移成像分辨率。针对辽河大民屯地区构造复杂、断层发育、地层破碎、油层薄难于追踪等各种地质问题，应用此方法取得较好效果，成像分辨率大幅提高。关键词：偏移孔径;稳相;菲涅耳带;倾角道集;分辨率1 引言为提高地震处理成像质量，学者们提出了很多补偿地震信号的方法，如非平稳反褶积方法、反 Q滤波方法。其中非平稳反褶积方法是从地震数据中提取

2、非平稳子波，可以跳过Q值的求取来解决粘滞性介质的吸收衰减影响，但是此方法在求取空变非平稳子波时存在一定误差，没有解决噪音及绕射影响，有一定局限性。针对偏移补偿时的噪音问题，有许多不同的解决办法，如增益限定函数，倾角道集切除等。基于稳相原理，使得地层倾角的引入成为可能，因此从稳相原理出发，通过偏移道集构建倾角道集，然后结合菲涅耳带成像原理，在倾角道集中进行第一菲涅耳带倾角道集优化切除，可以有效去除偏移噪音的影响，大幅提高偏移成像的分辨率。针对辽河地区地震资料及地质构造特点，应用基于稳相原理的菲涅耳带角道集优化技术可以较好改善地震数据的偏移成像质量。2 方法原理2.1 稳相点原理目前，在实际的地震

3、资料处理叠前时间偏移过程中，通过偏移试验通常选取统一的偏移孔径，为保证成像质量，通常遵循最终孔径大于最佳偏移孔径这一原则，这样不可避免的就会引入最佳偏移孔径以外的噪音。基于稳相算法的叠前时间偏移方法在实现过程中，很好的解决了这一问题。在粘性层状介质中，根据稳相点原理，检波点波场能量主要来自射线参数的稳相点，射线参数的偏导数为0，从而可以得到检波点反传波场的方向余弦（lg，mg，ng），其中：同理炮点的入射波场在稳相点的方向余弦也可以表示为（ls，ms，ns），那么入射波場的方向余弦也可以表示为（l0，m0，n0）。2.2 倾角道集的构建及优化切除假设反射界面在沿测线方向x 的地层倾角为 x，则

4、矢量（cosx，0，sin x）恰好落在该反射界面内，再将该矢量与界面法线方向余弦做点乘运算，并进一步整理可得：稳相原理在叠前时间偏移成像过程中，将数据分别按x和 y的大小进行分选和叠加，即可得到沿测线方向x 和垂直测线方向 y 的两个倾角域偏移道集。然后基于第一菲涅耳带的成像理论，在倾角道集中给出随地层角度变化的特定范围内的第一菲涅耳带范围曲线，实现时空变偏移孔径的选取，从而提高最终偏移成像的信噪比。3 基于稳相原理的菲涅耳带倾角道集优化技术的应用辽河矿区大民屯凹陷的勘探重点面临着构造复杂、断层发育、地层破碎、油层薄难于追踪等各种地质问题，在局部开展基于稳相原理的菲涅耳带角道集优化技术的应用

5、实践，此方法可较好提高偏移成像的信噪比，提升了对小断层、微幅构造的识别刻画能力。具体实现过程如下：第一步，构建倾角道集。基于常规偏移结果，根据工区地质构造形态选取合适的倾角质控线，然后给定地层倾角范围及步长，基于稳相原理通过叠前地震数据构建倾角道集，给定合适的倾角范围及步长。第二步，在成像波场中按照侧线方向和垂直侧线方向构建倾角道集，基于第一菲涅耳带成像原理，在倾角道集自动倾角拾取的基础上进行人工交互优化拾取，应尽量切除信噪比较差的数据，保留第一菲尼耳带内的高质量道集数据，从而实现偏移算法中偏移孔径的时空变。第三步，基于优化切除的倾角道集，进行常规叠前时间偏移处理，通过倾角道集优化后的叠前时间偏移结果较常规叠前时间偏移结果明显提高了成像信噪比，有效压制了偏移噪音及高频噪音，对小断层、微幅构造的识别刻画更加清晰。4 结论针对构造复杂、断层发育、地层破碎、储层非均质性强、油层薄难于追踪等各种地质问题，研究并应用了基于稳相原理的粘弹性叠前时间偏移方法，通过稳相原理引入地层倾角，使倾角道集的构建成为可能，然后结合第一菲涅耳带的成像原理完成对倾角道集的优化切除，从而实现了叠前时间偏移孔径的时空变选择，大大压制了偏移过程中由于偏移孔径引起的偏移噪音，有效提高了地震数据的成像信噪比。-全文完-