疊前偏移技術的開發與應用

■王潮泳

（中油遼河油田分公司勘探開發研究院 遼寧盤錦 124010）

疊前偏移技術的開發與應用

■王潮泳

（中油遼河油田分公司勘探開發研究院 遼寧盤錦 124010）

常規的疊后偏移技術在解決復雜地質成像的精度上已不能滿足地質學家要求。隨著計算機技術的發展，在地震資料處理中應用疊前偏移技術已經成為一種趨勢。疊前時間偏移技術在遼河資料的處理過程中已經當作一種常規處理手段，取得了良好的地質效果。

疊后偏移疊前時間偏移crp道集偏移孔徑

1 基本原理

Kirchhoff偏移是根據標量波動方程的Kirchhoff積分解，即按Kirchhoff公式進行求和。具體地說，是一種沿雙曲線軌跡進行振幅求和的方法，雙曲線的形狀是受速度函數控制的。就水平層而言，利用雙曲線頂點時間t0處的均方根速度計算雙曲線公式如下

式中，時間為雙程時間。算出輸入時間為t的B點的振幅，把它放到輸出剖面中的A點，它相應的輸出時間為雙曲線的頂點時間t0。

在進行繞射求和之前，該方法必須考慮以下三個因素：

（1）表明振幅隨角度變化的傾斜因子或方向因子，它表示傳播方向與垂直軸之間的夾角的余弦；

（2）球面發散因子，在二維波動空間中用（1/r2）表示，在三維波動空間中用1/r表示；

（3）為調整求和振幅的相干性，對二維偏移，定義一個相位譜保持在45°、振幅譜正比于頻率平方根的子波整形因子；對三維偏移，這個因子的相位譜為90°、振幅譜與頻率正比。

具體的做法是對輸入資料乘以傾斜因子和球面發散因子，然后利用以上整形因子規定的條件進行濾波，再沿著上述雙曲線軌跡求和，求和結果放在偏移剖面上對應雙曲線頂點t0處。

可以從積分求解標量波動方程來進一步討論Kirchhoff偏移的物理意義。設自激自收波場Pin（xin，z=0，t），通過對標量方程求積分解給出了地下界面位置為（x，z）上的輸出波場Pout（x，z，t）。

其中，v是輸出點（x，z）和輸入點（xin，z=0）之間介質的均方根速度，r是輸入點與輸出點之間的距離，θ為波場的傳播方向與垂直方向的夾角。利用該式可以求出任一深度上的波場。式中第一項正比于1/r2，為近場項，第二項正比于1/r，為遠場項。通常，近場項可以忽略不計。在遠場項中包含了三個校正因子，其中波場對時間微分形成子波整形因子，cosθ代表方向因子，1/vr代表球面發散項。

2 疊前時間偏移的實現過程

疊前時間偏移的具體實現過程見下面的流程圖：（1）首先建立工區三維網格，加載用于偏移的疊前數據 （未做NMO的CMP道集）；（2）加載偏移速度模型（第一次可以疊加速度代替）；（3）進行疊前時間偏移，輸出偏移后的CRP道集和按速度百分數掃描的偏移數據體；（4）進行交互速度分析，形成較為精確的偏移速度模型；（5）再進行偏移，輸出偏移后的CRP道集，檢查CRP道集是否被拉平，如果未拉平，再重新修正偏移速度模型；（6）重復（2）（3）（4）（5）步驟，直到CRP道集拉平為止；（7）最終偏移，輸出全部偏移疊加數據體。

3 重要技術參數

偏移孔徑：偏移孔徑是指沿INLINE方向和CROSSLINE方向,偏移算子最大空間延伸的距離.他決定了偏移成像道對偏移成像的貢獻大小,即對偏移成像的好壞起著很重要的作用.偏移孔徑太大則噪音成分加大,偏移孔徑太小則造成偏移歸位不理想.因此,合理的選擇偏移孔徑（偏移半徑）是非常重要的（尤其是對中深部非水平地層）。

偏移角度偏偏移角度是指偏移成像過程中保留的最大角度，他一方面限制了偏移算子的空間擴展范圍,另一方面也對偏移算法起了很大的影響，同時也影響了偏移運算量的大小。偏移角度越大，運算量越大。因此,選擇合理的偏移角度對偏移成像也是非常重要的。

偏移速度：速度在整個地震資料處理過程中是非常重要的。速度的準確性也直接影響了地震資料處理的質量。如何拾取準確的速度也是地震資料處理的關鍵。因此,實際生產中采用:

（1）選擇常規處理過程中的最終偏移速度場作為初始速度模型,大大減小了速度的誤差；

（2）應用變速偏移掃描方法,在時間和空間方向拾取了更為準確的偏移速度。

4 疊前時間偏移的優越性

（1）具有多項保振幅處理技術（如去假頻技術，自動反拉伸技術，覆蓋次數補償技術等），適合AVO及反演需求。

（2）考慮了地層的各向異性問題。

（3）不僅能處理常規的縱波資料，還提供了多波資料處理的功能。

（4）疊前時間偏移的速度分析是在偏移后的CRP道集或三維偏移掃描數據體上進行的，拾取的速度是真正的地下反射點上的速度,所以，能準確求取偏移速度場;

（5）可以采用時空變的偏移孔徑，適合地層產狀變化大、陡傾角、構造復雜的地震資料。

5 實際資料應用效果

這項技術在遼河盆地及外圍資料的處理中均取得了明顯的效果。對搞清了主要目標的構造形態，進一步落實各套地層接觸關系、落實潛山構造形態等提供了可靠的保證。

[1]P.L.Stoffa and P.Buhl,Two Ship Multichannel Seismic Experiments for Deep Crustal Studies:Expanded Spread and Constant Offset Profiles,J.G.R.Vol.84,No.B13,pp.s7645-7660.

P624[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-376-2

王潮泳（1987～），男，勘查技術專業，本科，研究方向為地震資料處理。