叠前偏移与振幅相位处理.docx

1影响成像的叠前数据属性（静校正、信噪比、振幅频率波形，及观测系统相关属性等）

基于叠前成像的三维地震观测系统设计
地球物理学进展
常规三维观测系统设计的主要目的是得到规则采样的叠加数据体，能够用叠后偏移进行成像．叠前偏移成像对地震观测系统提出了更高的要求．基于叠前成像的要求设计观测系统，对于充分发挥叠前偏移技术优势、提高地震成像精度具有重要意义．基于叠前成像的观测系统设计方法，首先基于叠前偏移空间采样准则设计观测系统的基本空间采样，然后根据采样均匀和面元属性一致性原则设计观测系统布局，并利用聚焦束、散射点叠前偏移响应、正演模型和波场照明等技术对观测系统逐步优化，得到符合叠前偏移成像要求并能解决地质问题的观测系统．
为获得好的成像，一，尽可能采用较多的道数和尽可能大的空间采样密度，二，通过合理论证设计符合高精度叠前成像要求的观测系统。基于叠前成像的三维地震观测系统设计方法，通过考虑叠前偏移的要求设计观测系统基本空间采样和最优布局，经过聚焦束分析，叠前偏移响应分析，波场照明和正演模拟分析等技术逐步优化，得到符合叠前偏移要求并能满足地质目标成像需要的地震观测系统。
叠前时间偏移成像影响因素研究
北石油博士论文
1、对三种叠前时间偏移(克希霍夫积分法、频率一波数域法和有限差分法)原理进行了简要的介绍和评述，比较了各自优缺点和适用范围，为偏移方法的选择提供了参考。2、对叠前时间偏移成像影响因素进行了系统的研究。分别从采集因素、静校正、信噪比、分辨率、能量、速度和偏移参数等角度进行了分析和论证，指出了叠前时间偏移对数据体的敏感性、对速度场的依赖性及对偏移参数的局限性。并针对各影响因素的作用方式和特点，给出了具体的解决方案。3、对保证中间环节处理质量的监控手段和方法进行了研究，开发了成像质量监控软件 PstmQol.0，弥补处理系统中部分功能的缺陷;通过选择评价因子，设定评价标准，建立了叠前数据和偏移成果质量的综合评价机制，为把握各环节资料的品质提供了判断依据。4、结合东部某三维区块叠前时间偏移处理实例，验证研究的有效性。结果表明，立足于本研究提高成像质量的方法和监控手段，经处理得到的偏移剖面信噪比高、反射波组特征明显、断点位置清晰、绕射波归位效果好，较好地反映构造形态和地层结构，满足后续解释和反演的需求。因此，成像影响因素分析和质量监控方法的研究成果及这套叠前时间偏移的处理流程，具有一定的应用价值。
初至波射线层析成像在复杂区静校正中的应用
石油物探
在复杂地表和复杂构造地区，静校正问题突出。为此，根据目前静校正存在的问题和实际需要，进行了地震初至波射线层析成像方法的研究。给出了初至旅行时层析成像方法的基本原理，包括近地表模型的建立、射线路径和初至时间的计算、反演方程的建立以及共轭梯度反演方法等。其中提出的对复杂介质采用动态网络最短路径射线追踪方法，克服了同类方法得到的射线路径呈之字形、计算出的旅行时比实际旅行时系统偏大的缺陷。利用非线性共轭梯度优化方法来实现初至旅行时层析反演，反演过程稳定收敛。利用理论模型和实际资料
对方法进行了验证，结果表明，采用上述方法求取复杂地区的静校正量，静校正效果很好，剖面的品质得到了较大的改善。
初至旅行时层析成像是重建近地表速度．进而解决静校正问题的有救手段～通过对复杂介质射线追踪和非线性共轭拂度优化等方法的研究．我们提出了适合复杂近地表速度分布的初至旅行时层析成像方法，并编制了计算软件 该方法具有以下特点：
1)使用了动态阿络最短路径波前追踪方法计算射线路径和初至旅行时，提高了层析成像的精度和效率
2)建立了先验信息和正则化约束的目标函数，并用非线性姥轭梯度优化方法求解．使反演过
程稳定收敛。
3)在无先骑信息建立初始模型的情况下．以常速度模型作为初始模型．亦可获得稳定收敛的解
地震资料叠前偏移成像技术进展
地球物理学进展
地震资料的叠前偏移成像技术在国外一直是多年来的研究热点，从克希霍夫积分法到单程波方程到全波方程、从各向同性到各向异性、从一般偏移成像到振幅保持偏移成像、从窄方位到宽方位、从单分量到多分量等，在国外盐下油气勘探和开发中已经发挥了很重要的作用．叠前偏移近几年来在国外的发展，则主要集中在如下几个方面：积分法偏移、单程波动方程偏移、各向异性偏移、迥折波偏移、束偏移、逆时偏移．在各种偏移方法中，振幅保持和角度道集的计算都是其重要研究内容，各个部分在国内的发展也进行了简要总结．
叠前地震属性处理及综合解释技术
石油物探
通过应用提高叠前资料信噪比、振幅恢复与补偿等技术进行精细地震道集保幅处理,并利用Shue y 二次式进行叠前AVO 属性处理,得到P 波、G波等一系列地震属性。利用叠前地震属性处理资料,通过分析已知气藏储层及围岩的各种弹性参数,正演模拟道集上振幅随炮检距的变化,并与实际处理资料对比,结合已知气藏的叠前属性识别特征综合解释,进而进行气藏预测和寻找含气有利区。形成的叠前地震属性处理及综合解释技术,在济阳坳陷的花沟地区进行天然气藏预测,取得了较好的应用效果。
精细的叠前噪音压制：1)ATTGRO 自适应面波衰减方法,根据面波和反射波在频率分布特征、空间分布范围和能量等方面的差异,首先检测出面波在时间和空间上的分布范围,再根据面波固有的特征对确定的面波进行第二次分析确定面波能量的频率分布特征,根据这种特征,采用频率、能量、速度及方位角相结合的方法,将最高频率范围控制6～8 Hz ,有效地压制了面波,且保留了资料的有效成分,适合叠前属性提取。2) 随机噪音压制。采用F - K域信号加强等去噪方法,可以较好的压制资料中的随机噪音,同时不破坏道间振幅的整体变化趋势,更接近有效反射振幅的真实响应,更有利于AVO 资料的处理分析工作。

振幅补偿处理技术：们采用了球面扩散补偿和地表一致性振幅补偿相结合的方法，利用检波组合校正与出射角校正,消除检波组合与出射角对有效反射振幅的影响。
地表一致性反褶积：地表一致性反褶积有着其它反褶积所不具有的特殊功效,它不但能压缩子波,而且对相位也有一定的调整作用。利用统一的滤波因子,在有利于保幅处理的基础
上,通过压缩地震子波,恢复有效高频,用以压制多次波,使同相轴一致性加强,增强反射波的连续性。
叠前偏移与噪声压制关系
地震叠前逆时偏移中的去噪与存储
地球物理学报
地震叠前逆时偏移是当前公认的地震成像的有效途径，然而它面临着计算量甚巨，低频成像噪音以及存储量大等问题，因此，业内科研工作者对其研究乐此不疲．借助ＧＰＵ／ＣＰＵ 协同计算可以有效解决计算量的难点，本文着重探讨成像噪音抑制以及存储问题．文中分析了叠前逆时偏移产生成像噪音的机制，据此提出在叠前地震资料中先对数据进行相位与振幅校正，进而在成像后运用拉普拉斯算子滤波法消除成像噪音，从而有效去除成像所产生的低频噪音；针对存储量，采用随机边界，用计算换存储，并借助ＧＰＵ 实现，节省了
ＧＰＵ 与ＣＰＵ 之间的数据通讯，数值实验结果表明，采用随机边界方法的逆时偏移结果与直接存储波场的方法得到的结果差别甚小．
叠前逆时偏移低频成像噪音主要是由于强反射边界的内反射造成的，本文提出的在叠前对数据进行相位和振幅校正，在成像后运用拉普拉斯算子滤波法消除成像噪音的方法可以完全消除入射角为９０°的低频噪音，同时指出入射角小于９０°的噪音不能被完全消除的合理性．借助ＧＰＵ／ＣＰＵ 协同计算并行实现的随机边界逆时偏移方法，用计算换存储，并且节省了ＧＰＵ与ＣＰＵ 之间的数据通讯，实验结果表明，采用随机边界方法的偏移结果与直接存储波场的方法得到的结果差别很小，可以用来解决叠前逆时偏移存储量大的问题．

叠前地震数据射线束道集叠加压制噪声
勘探地球物理进展
摘要：提出了一种提高叠前地震数据信噪比的射线束道集叠加方法。与共反射面元叠加类似，它基于同相叠加原理，将时差在四分之一周期之内的道数据叠加到一道。首先制定叠加规则，抽取叠前地震数据射线束道集；然后根据同相叠加原理剔除不满足条件的地震道；最后将满足条件的射线束道集通过动校和静校进行叠加。最终得到的叠加道可以起到数据规则化的作用，同时，也可以进行高信噪比的构造成像，提高速度分析的质量。叠前地震数据射线束道集叠加压制噪声处理主要包括3个部分：射线束道集的形成、不满足同相叠加条件的地震道的剔除以及射线束道集的叠加。
来自同一菲涅尔带的地震波可以同相叠加，从而达到压制随机(或非相干)噪声的目的。同时射线束道集方法还可以部分地起到地震数据规则化地目的。1)射线束道集压制噪声方法对水平地表观测数据和非水平地表观测数据都适用。2)该方法能对随机噪声或非相干噪声起到明显的压制作用。它是低信噪比数据叠前偏移成像的一个重要预处理方法。3)每个射线束道集叠加后形成一个地震道。因此该方法实际上在压制噪声的同时，可以达到对地震数据进行规则化处理的目的。当然，这种同相叠加势必降低地震信号主频，这种降低是可以通过调整射线束的宽度来控制的。同时，射线束叠加之后的道数据不能够保持真振幅，本方法只适用于复杂地表和地下条件下的构造成像。
叠前偏移与振幅相位处理（或Q补偿）关系
叠前时间偏移方法综述
勘探地球物理进展
叠前时间偏移方法主要分为两类, 即用于准确构造成像的叠前时间偏移和振幅保持叠前时间偏移。每一类方法都有两种实现方式kirchhoff型和波动方程型。叠前时间偏移和深度偏移的联合应用, 能够起到优势互补的作用, 是叠前时间偏移在实际应用中的发展方向，而叠前配套技术的研究和更好适应不同观测系统的全三维、高精度、振幅保恃叠前时间偏移方法, 是地震叠前时间成像研究领域的发展方向。
叠前时间偏移是成像和速度分析的重要手段,它能对陡倾角反射进行成像、提高横向分辨率、消除速度分析过程中不同倾角和位置的反射带来的影响、提高速度分析结果的精度和叠加剖面的质量。巨前, 常用的叠前时间偏移方法是Kirchhoff积分叠前时间偏移, 它的优势是对各种观测系统的适应性较好。波动方程叠前时间偏移的长处在于振幅关系保持良好, 但计算效率不高, 成像结果更适于AV O 分析及其他岩性识别工作。尽管方法本身的局限性和一些配套技术的应用不够理想, 影响了陆地叠前时间偏移技术的应用效果, 但是随着方法技术研究的不断进步, 计算机能力的不断提高, 叠前时间成像技术将扬长避短, 充分发挥其独特用。
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kirchhoff积分由于其固有理论的缺陷, 存在假频、深层分辨率降低、振幅关系保持不好等不足之处。保幅性差是Ki rc h h of f 积分法的最大缺憾,虽然加权函数能弥补这一点, 但没有从根本上解决问题.kirchhoff积分法偏移公式的振幅补偿是用几柯地震学的原理求出的, 而波动方程公式中的振幅补偿是用逆传播算子导出的, 比Ki rchhof f权函数更加符合波的传播规律, 保幅效果无疑得到改善。因此波动方程叠前时间偏移的优势在于它良好的成像保真性, 成像结果更适于做叠前反演、属性处理、A V O 分析及其他岩性识别工作
几种相对振幅保持的叠前偏移方法对比分析
地球物理学进展
本文首先介绍了几种振幅保持的叠前偏移方法，通过对这几种方法进行对比分析可以看出每种方法所考虑的影响因素不同，所以它们的加权函数不同．第一类加权函数没有考虑焦散和孔径的影响；第二类加权函数考虑了焦散的影响，但是没有考虑孔径的影响，第三类加权函数既考虑了焦散的影响又考虑了孔径的影响，而第四类加权函数是从波动方程出发，通过分解上、下行波场，根据成像条件来求取加权函数的．然后通过模型验证了共炮检距保幅偏移方法的有效性，从而说明了保幅偏移对振幅的补偿作用．最后考虑了偏移孔径与权函数的关系，它们之间主要通过连续窗函数μ（ξ，ξ狊狋）来控制，这样才能有效地消除偏移过程中所产生的噪声．
振幅保持的叠前偏移与常规的偏移不同，它不但能进行准确的构造成像而且还使偏移后的振幅的峰值体现反射系数的信息，为ＡＶＯ 的分析和偏移后的振幅提供了更可靠的信息．振幅保持的叠前偏移主要是通过加权函数来补偿地震波传播过程中地下透射、几何扩散、焦散等损失对振幅和相位的影响．在偏移过程中根据影响振幅主次因素来确定加权函数．由于偏移总场是偏移信号和偏移噪声的相干叠加，所以在偏移过程中应该考虑偏移孔径与权
函数的关系，这样以便最大限度地消除偏移噪声．为了进一步提高保幅偏移的精度和稳定性，在偏移过程中所采用的成像条件仍需加强研究．

保幅单程波叠前深度偏移中成像条件的对比分析
勘探地球物理进展
在波动方程炮域偏移中，成像条件的应用对于提供照明补偿和振幅恢复十分重要。尤其是对于波动方程保幅偏移，稳定的成像条件对于有效地恢复介质反射系数必不可少。通过对3界面水平层状模型和Marmousi模型试算，对比分析了各种成像条件，并依据成像结果对各种成像条件做出了评价。测试出最稳定的成像条件是基于平滑窗函数的，使用这种成像条件提高了成像的稳定性，明显改善了保幅效果，而且能够很好地压制偏移噪声。
本文分别对3界面水平层状模型和Marmousi模型进行了偏移试算，使用相同的保幅偏移方法(FFD对比分析了各种成像条件对偏移成像结果的影响。其中互相关成像条件因为忽略了分母项，只能保证正确的相位，不能反映地下真实的振幅信息；带阻尼因子的反褶积成像条件克服了分母趋于零的不稳定情况，但是阻尼因子的引入给成像带来了噪声，而且阻尼因子的选取原则还有待解决；基于平滑窗函数成像条件的成像结果比较稳定，保幅效果有明显的改善，而且偏移噪声得到了很好的压制.叠前偏移与速度关系
波动方程叠前深度偏移成像与速度建模的方法研究
同济硕士论文
本文根据波动方程叠前深度偏移成像与速度模型及其相互依赖性，提出了初始速度模型构建和波动方程偏移速度修正的速度模型两步构建发。在初始速度模型构建中，根据初始速度模型构建的需要，提出了不需进行NMO速度分析和NMO校正的平面波速度扫描水平叠加方法。利用平面波扫描水平叠加剖面上的层位时间结合叠前地震数据的波动方程层剥离技术，提出了初始速度模型构建的剥层层速度分析方法，该方法直接给出深度域的层速度模型。在偏移速度模型修正中，利用射线角或射线参数域共成像点道集的剩余时差，在域共成像点道集平面波扫描水平叠加剖面层位深度的基础上,提出了结合平面波数据波动方程剥层的速度垂直修正方法。该方法不仅突破了原有速度垂直修正方法的小偏移距、横向速度均匀和小倾角的限制，而且直接对深度域的层速度模型进行修正。
本文提出的波动方程便宜速度模型构建的两步法不同于常见到的单纯的依赖偏移成像的偏移速度模型构建方法，更好的整合了叠前深度偏移成像与速度模型见得相互依赖关系。在初始偏移速度模型的构建中，以水平叠加剖面上的层位时间为约束结合地震数据的波动方程层剥离而提出的剥层层速度分析方法，是对常规速度分析方法技术的创新，它能有效突破常规速度分析方法的限制，提高方法的有效性和可靠性，其中提出的不需要进行NMO速度分析和NMO校正的平面波扫描水平叠加方法是对常规水平叠加方法技术的创新。在偏移速度模型修正中，以共成像道集的水平叠加剖面上层位Z。深度为约束结合平面波道集数据的波动方程层剥离，不仅可以有效地减少速度一深度间的模糊性和多解性，而且还可以有效地突破常规共成像道集剩余时差速度垂直修正方法的固有限制，增强方法的实用性。本文所提出的偏移速度模型构建方法在大庆陆相凹陷模型上进行了验证，构建出的偏移速度模型在大庆模型数据上获得了很好的偏移成像结果，但是但是该方法对于非层状结构的速度模型和其它更复杂结构的速度模型还有待于进一步的改进和完善。

对准噶尔盆地腹部地区地震成像的地震速度影响分析
石油天然气学报
地区构造变化复杂、速度横向变化大，有形成低幅度构造圈闭及地层、岩性圈闭的条件。由于叠后偏移和时间偏移在横向变速的三维复杂地区不能正确成像，因此，有必要进行叠前深度偏移的处理，在深度域解决该矛盾。地震资料三维叠前深度偏移主要是通过正反演及反复迭代来提高偏移所需的速度模型精度，从而克服常规时问偏移在速度求取及成像方法等方面的不足，极大地推动了处理解释一体化的进程。建立准确的偏移速度模型是三维叠前深度偏移的关键。
1）建立叠前深度偏移速度场，首先要精细解释时间域构造模型，得到时间偏域的反射层速度变化界面的地震反射层位，随后抽取沿层均方根速度，利用Dix公式转换得到沿层层速度，再进行时深转换得出各层深度平面图。由各层的深度和层速度建立起初始叠前深度偏移速度场。
2）速度场修正：要得到精确的深度成像结果，就要不断调整、优化层速度模型。通过不断地修改深度～层速度模型，消除射线传播旅行时的旅行时误差，即射线的真实传播旅行时与基于不正确的层速度一深度模型计算出来的旅行时之间的误差，使CRP道集中的同相轴都被拉直，模型与地下真实地质构造更加相符

叠前深度偏移剖面相比叠后时间偏移剖面，反射波组的能量变化关系、对构造形态的描述能力更强，浅层白垩系、侏罗系的整体反射面貌都有改善，反射连续性、分辨率都有所提高，主要目的层侏罗系反射清晰、连续，侏罗系内幕的反射有较大的改善，反射同相轴连续性更好，内容更加丰富，构造细节更为清楚。在地层埋藏深、构造复杂、速度横向变化大的地区，常规时间偏移在速度求取及成像方法等方面的不足难以实现准确成像，很容易产生假低幅度构造圈闭，假低幅度构造导致T0误差， 误差不但导致构造图误差，还导致严重的井校误差，从而导致整个区域速度场形态严重畸变。造成地震成像和地质解释分析结果与实际钻井深度出现相对立的错误。叠前三维速度模型与叠后三维速度模型相比，速度信息更加准确。

复杂地表速度模型和校正方法对深层速度模型和波场成像的影响分析
内蒙古石油化工
解决复杂地表和复杂构造成像问题的核心是速度模型，速度模型应包括表层速度模型和中深层速度模型，浅层速度模型影响静校正问题，而中深层速度模型影响动校正叠加和偏移成像，因此应同时解决表层和中深层速度模型问题，才能真正满足复杂地区油气勘探中的地震资料处理需求。此外，在表层速度模型反演的基础上，要能够消除地表起伏和低速带变化所引起的反射波场畸变，以及建立正确的中深层速度模型使复杂构造正确成像，还必须研究适应复杂表层的波动方程波场延拓校正方法。本文重点介绍表层速度模型层析反演和波场延拓校正方法，并对复杂地表速度模型及校正方法对深层速度模型和波场的影响进行分析，指出常规静校正方法存在的问题。
初至波表层模型层析反演适应任意表层速度模型的反演问题，是解决复杂表层问题的有效方法。以波动理论为基础的波场延拓表层模型矫正方法既有消除复杂表层影响的作用，又有使校正后速度场和波场不发生畸变的特点，是一种能满足复杂波场特征的高精度表层模型校正方法。将表层模型层析反演与波场延拓表层模型校正相结合，再配以波动方程深层速度建模和波动方程叠前深度偏移，即可形成一套适应复杂地区构造成像的有效方法