盧明德

摘 要：基于穩(wěn)相原理的菲涅耳帶傾角道集優(yōu)化方法在偏移過程基于穩(wěn)相原理，引入地層傾角，構(gòu)建傾角道集，結(jié)合第一菲涅耳帶成像原理進行傾角道集的最優(yōu)化切除，實現(xiàn)偏移孔徑的時空變選擇，因此能夠在偏移過程中有效壓制偏移噪音，提高偏移成像分辨率。針對遼河大民屯地區(qū)構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、地層破碎、油層薄難于追蹤等各種地質(zhì)問題，應(yīng)用此方法取得較好效果，成像分辨率大幅提高。

關(guān)鍵詞：偏移孔徑;穩(wěn)相;菲涅耳帶;傾角道集;分辨率

1 引言

為提高地震處理成像質(zhì)量，學(xué)者們提出了很多補償?shù)卣鹦盘柕姆椒?，如非平穩(wěn)反褶積方法、反Q濾波方法。其中非平穩(wěn)反褶積方法是從地震數(shù)據(jù)中提取非平穩(wěn)子波，可以跳過Q值的求取來解決粘滯性介質(zhì)的吸收衰減影響，但是此方法在求取空變非平穩(wěn)子波時存在一定誤差，沒有解決噪音及繞射影響，有一定局限性。針對偏移補償時的噪音問題，有許多不同的解決辦法，如增益限定函數(shù)，傾角道集切除等。

基于穩(wěn)相原理，使得地層傾角的引入成為可能，因此從穩(wěn)相原理出發(fā)，通過偏移道集構(gòu)建傾角道集，然后結(jié)合菲涅耳帶成像原理，在傾角道集中進行第一菲涅耳帶傾角道集優(yōu)化切除，可以有效去除偏移噪音的影響，大幅提高偏移成像的分辨率。針對遼河地區(qū)地震資料及地質(zhì)構(gòu)造特點，應(yīng)用基于穩(wěn)相原理的菲涅耳帶角道集優(yōu)化技術(shù)可以較好改善地震數(shù)據(jù)的偏移成像質(zhì)量。

2 方法原理

2.1 穩(wěn)相點原理

目前，在實際的地震資料處理疊前時間偏移過程中，通過偏移試驗通常選取統(tǒng)一的偏移孔徑，為保證成像質(zhì)量，通常遵循最終孔徑大于最佳偏移孔徑這一原則，這樣不可避免的就會引入最佳偏移孔徑以外的噪音?；诜€(wěn)相算法的疊前時間偏移方法在實現(xiàn)過程中，很好的解決了這一問題。

在粘性層狀介質(zhì)中，根據(jù)穩(wěn)相點原理，檢波點波場能量主要來自射線參數(shù)的穩(wěn)相點，射線參數(shù)的偏導(dǎo)數(shù)為0，從而可以得到檢波點反傳波場的方向余弦（lg，mg，ng），其中：

同理炮點的入射波場在穩(wěn)相點的方向余弦也可以表示為（ls，ms，ns），那么入射波場的方向余弦也可以表示為（l0，m0，n0）。

2.2 傾角道集的構(gòu)建及優(yōu)化切除

假設(shè)反射界面在沿測線方向x的地層傾角為θx，則矢量（cosθx，0，sinθx）恰好落在該反射界面內(nèi)，再將該矢量與界面法線方向余弦做點乘運算，并進一步整理可得：

穩(wěn)相原理在疊前時間偏移成像過程中，將數(shù)據(jù)分別按θx和θy的大小進行分選和疊加，即可得到沿測線方向x和垂直測線方向y的兩個傾角域偏移道集。然后基于第一菲涅耳帶的成像理論，在傾角道集中給出隨地層角度變化的特定范圍內(nèi)的第一菲涅耳帶范圍曲線，實現(xiàn)時空變偏移孔徑的選取，從而提高最終偏移成像的信噪比。

3 基于穩(wěn)相原理的菲涅耳帶傾角道集優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用

遼河礦區(qū)大民屯凹陷的勘探重點面臨著構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、地層破碎、油層薄難于追蹤等各種地質(zhì)問題，在局部開展基于穩(wěn)相原理的菲涅耳帶角道集優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用實踐，此方法可較好提高偏移成像的信噪比，提升了對小斷層、微幅構(gòu)造的識別刻畫能力。具體實現(xiàn)過程如下：

第一步，構(gòu)建傾角道集?；诔Ｒ?guī)偏移結(jié)果，根據(jù)工區(qū)地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)選取合適的傾角質(zhì)控線，然后給定地層傾角范圍及步長，基于穩(wěn)相原理通過疊前地震數(shù)據(jù)構(gòu)建傾角道集，給定合適的傾角范圍及步長。

第二步，在成像波場中按照側(cè)線方向和垂直側(cè)線方向構(gòu)建傾角道集，基于第一菲涅耳帶成像原理，在傾角道集自動傾角拾取的基礎(chǔ)上進行人工交互優(yōu)化拾取，應(yīng)盡量切除信噪比較差的數(shù)據(jù)，保留第一菲尼耳帶內(nèi)的高質(zhì)量道集數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)偏移算法中偏移孔徑的時空變。

第三步，基于優(yōu)化切除的傾角道集，進行常規(guī)疊前時間偏移處理，通過傾角道集優(yōu)化后的疊前時間偏移結(jié)果較常規(guī)疊前時間偏移結(jié)果明顯提高了成像信噪比，有效壓制了偏移噪音及高頻噪音，對小斷層、微幅構(gòu)造的識別刻畫更加清晰。

4 結(jié)論

針對構(gòu)造復(fù)雜、斷層發(fā)育、地層破碎、儲層非均質(zhì)性強、油層薄難于追蹤等各種地質(zhì)問題，研究并應(yīng)用了基于穩(wěn)相原理的粘彈性疊前時間偏移方法，通過穩(wěn)相原理引入地層傾角，使傾角道集的構(gòu)建成為可能，然后結(jié)合第一菲涅耳帶的成像原理完成對傾角道集的優(yōu)化切除，從而實現(xiàn)了疊前時間偏移孔徑的時空變選擇，大大壓制了偏移過程中由于偏移孔徑引起的偏移噪音，有效提高了地震數(shù)據(jù)的成像信噪比。