叠前偏移及其要求（倪逸二稿） .ppt

叠前偏移及其要求（地震方法基础研讨） 研 讨 内 容 一、地震偏移简要回顾 二、地震偏移基本问题 三、精确偏移所需条件 四、叠前偏移方法应用 五、叠前偏移发展展望 地震偏移的概念 地震偏移（成像）是一种将绕射波收敛、反射层归位，从而建立起地下真实的构造图象的实践（科学、技术、工艺）活动(Gray.et al., 2001)。 数年来，偏移的范围被拓宽了，开始是一种构造成像的工具，现在包含了速度估计和属性分析等功能，充分利用了偏移图象中的振幅和相位信息。 随着范围的拓宽，偏移从地震采集和处理流程的最后阶段移到了更中间的位置，联系了处理过程的两端。 地震偏移的起源 偏移早在1920s就出现了，当时是一种图形方法，基于运动学的绕射叠加原理，并成为Kirchhoff偏移的基础。Gardner(1985)介绍过早期偏移的原理。 随着CMP叠加(Mayne,1962)以及1960s数字信号处理技术包括数字绕射叠加(Schneider,1971)在地震数据中的应用，进入基于波动方程的数字偏移阶段。 这些归功于1970s早期由Jon Claerbout及其学生在Stanford勘探项目中的贡献，他们推导出了波动方程的近似有限差分解(Claerbout Doherty,1972)。 地震偏移的发展 随后出现了Kirchhoff波动方程偏移(Schneider,1978)和频率-波数域偏移(Gazdag,1978; Stolt,1978)。 所有这些方法开始都是时间偏移方法，随着横向变速情况下提高成像精度的要求，一些方法在几年内被重写为深度偏移方法。 几乎同时出现了逆时偏移方法(Baysal et al.,1983; McMechan,1983; Whitmore,1983)，基于精确的波动方程而非近似形式，该方法通过层速度模型反向传播记录波场，因此是一种深度偏移方法。 最近20年来对这些方法进行了大量的发展，包括三维和叠前偏移，更为重要的是对偏移方法的计算效率和精度的提高。 CMP叠加与地震偏移 偏移是最早的地震成像工具之一，但当时只是简单地显示单道模拟地震记录，这些记录虽然充满了绕射能量和随机噪音，但仍然再现了地下的图象。 手工偏移方法消除了早期地震记录上构造的变形，CMP叠加在减少随机噪音的同时保留了许多绕射能量。 CMP叠加作为早期数字偏移的输入受到陡倾角成像条件的限制，有两个原因：首先，CMP叠加处理的NMO方程中水平层状介质的假设条件导致了叠加记录上陡倾角能量的压制；其次，通用的有限差分解自身受到角度的限制。 DMO与地震偏移 随后发展的DMO(Judson et al.,1978; Yilmaz,1979)方法改善了CMP叠加的倾角带宽，进一步发现DMO是叠前深度偏移的一个组成部分(Hale,1984)，这些进步促使了能够适应陡倾角成像条件的偏移方法的出现，如：频率-波数域和Kirchhoff偏移方法等。 随着陡倾角成像能力的提高，又对偏移精度提出了更高的要求，由此发展了许多目前存在的包括深度偏移在内的范围非常广泛的偏移方法。 目前存在许多与成像有关的问题，如复杂构造、精细地层、地震属性正确定位等。相应也有许多解决这些问题的成像工具出现，包括时间域和深度域、二维和三维、叠前和叠后等方法。 地震偏移的问题 目前进行偏移的地球物理学家面临的问题与十几年前的问题是大不相同的。那时的地球物理学家缺乏的是解决成像问题的有效工具，而现在则被大量可供选用的偏移方法所迷惑，但这个问题与其它问题如速度分析等无关。 速度分析：时间偏移中的成像速度估计是一种常规任务，但深度偏移中层速度的估计则是一项持续挑战处理和解释地球物理工作者的难题。 振幅保真：用于振幅随角度变化(AVA)目的的偏移振幅分析则是另外一个难题，随着这项任务的日益重要，以及其它地震数据属性分析的要求，当真振幅偏移很重要时，目前还没有明确的处理流程(包括偏移算法)可供选择。 地震偏移发展小结 卅年来，地震偏移技术经历了从2D到3D、从叠后到叠前、从时间到深度、从射线追踪到波场延拓、从声波近似到弹性波方程、从各向同性到各向异性的发展过程； 从效率、精度和稳定性方面来看，地震偏移从积分法、各种变换法、差分法演变并发展出许多混合方法，可以既保留基本方法的优点，又能够补充基本方法在计算效率、数值精度、变速能力方面的不足； 相关学科、计算技术和图像技术的进步不断丰富了地震成像领域在工艺和流程上的内容； 实际油气勘探中复杂地质构造和复杂地表条件下的成像问题则极大地推动了偏移技术的实用化进程。 二、地震偏移基本问题 1）地震偏移常用方法 2）偏移速度分析 3）时间偏移与深度偏移 4）复杂区成像面临的难题 5）复杂区为何要做叠前深度偏移 地震偏移常用方法 偏移方法分类 Kirchhoff偏移 有限