叠前叠后.doc

偏移成像的概念
十二月 3, 2007 作者 summer
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反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看作一种反散射问题。

就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分作两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。

地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的效果见图1-1和图1-2。

地震偏移的类型见表1-1。

地震偏移技术在二十世纪六十年代以前是用手工操作的一种制图技术，只是用来求得反射点的空间位置，而不考虑反射波的特点。它是一种古典的偏移方法。早期的计算机偏移方法是在古典的偏移方法的基础上提出来的。其中有的成功了，有的失败了。成功的是那些符合波的传播特征的方法。尽管这些方法使用了波前、绕射等地震波传播的惠更斯原理，但只是定性的、概念性的。偏移剖面的质量虽然能够满足最基本的要求，但归位的精度和成像时的波形特征都不是很准确的。因此，研究更有效的地震偏移方法是很迫切的。二十世纪七十年代初J.Claerbout教授首先提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式，用地面观测的地震数据重建地震波在地下传播过程中的波场，从这些传播过程的波场中提取使地震界面成像的那些数据，组成地震偏移剖面由于这种偏移方法在计算过程中要解波动方程或其近似式，所以被称为波动方程法偏移技术。

以后，French和Schneider等在绕射偏移法的基础上使用了波动方程解的Kirchhoff积分公式，发展为地震偏移的波动方程积分法。使绕射偏移建立在可靠的波的基本原理上。因而改善了偏移剖面，取得了良好的效果。

图1-1 (a)共中心点叠加剖面，(b)偏移剖面，(c)明显的绕射波D、偏移前的倾斜同相轴B和偏移后的倾斜同相轴A。偏移使倾斜同相轴B归位到它的真实地下界面A，并使绕射波D收敛到其顶点P。点画线指出了盐丘的边界。

图1-2 偏移前(a)及偏移后(b)弯曲反射界面(向斜和背斜)的形状。详细情况见正文(模型据Union Oil Company)

在二十世纪七十年代后期，Stolt和Gazdag等又先后提出了在频率-波数域解波动方程，外推地震波场的方法。这种方法被称为F-K域偏移方法。由于该方法计算简单，效率高，因而很快得到了推广。

上述三种波动方程偏移方法是同时并存的，因为它们各有自己的特点，因而不能用一个方法来取代其它方法。使用时视具体条件和要求决定采用何种方法。

波动方程偏移方法在最近20年间迅速发展并不断完善，许多人对此做出了有益的贡献。其中，Loewenthal等人的爆炸反射面的概念对于理解叠加剖面的偏移成像具有很大价值，Hubral，Larner等人提出的深度偏移的概念具有很大意义，Berkhout提出的偏移过程是一个空间褶积的概念对于偏移的横向分辨力的理解很有益处，马在田院士提出的高阶方程的分裂算法对提高有限差分法偏移的精度有很大贡献，张关泉教授提出的低阶方程组大倾角差分偏移为解决大倾角问题提供了一种新方法，Yilmaz等提出的双平方根法为解决叠前偏移奠定了基础。现在仍有许多学者还在探索波动方程偏移技术，以期更加完善该方法。

表1-1 偏移方法分类

类 型
论 述

叠加

"font-size: 9pt; font-family: 宋体;">解释人员总是想要的剖面。

法向射线深度转换
严格适用于没有构造倾角且速度只随深度变化的情况。

时间偏移

适用于叠加剖面上有绕射波或构造倾角以及速度有垂向变化的情况；速度的横向变化不大时也能用。

深度偏移
用于叠加剖面上有构造倾角和强横向变速的情况。

叠前部分偏移

（PSPM）
叠后偏移适用于叠加剖面与零炮检距剖面等价的情况，但不适合具有不同叠加速度的地层倾角不一致或强横向变速的地区，叠前部分偏移(倾角时差(DMO)校正)能够为叠后偏移提供更好的叠加剖面，但叠前部分偏移只解决具有不同叠加速度的地层倾角不一致的问题

叠前全时间偏移
输出偏移剖面，不产生未经偏移的中间叠加剖面，所以不太受欢迎，因为解释人员普遍喜欢既有叠加剖面又有偏移剖面的解释方式。但不论如何这是解决倾角不一致地层问题的最精确方法。叠前部分偏移是这种处理方法的一种简化。

叠前深度偏移
用于严重横向变速的情况，这时已无法作合适的叠加处理。

三维叠后时间偏移
用于叠加剖面上出现来自射线平面以外的倾斜同相轴( )的情况，这是叠后最常用的一种三维偏移方法。

"font-size: 9pt; font-family: 宋体;">即垂直测线方向

三维叠后深度偏移
用来解决与三维地下复杂构造有关的强横向变速问题。

三维叠前时间偏移
用于叠前部分偏移不适用且叠加剖面上有横向倾斜层反射的情况。

三维叠前深度偏移
只要计算机机时允许，并且又能精确知道三维速度模型，这是人人乐于接受的处理方法

请不要删除文章来源链接谢谢。本文来自: 中国石油杂志：() 详细出处参考：

叠前时间偏移技术显现勃勃生机

　　先进科学技术的研究，需要大胆地解放思想。

　　２００２年底，东方公司研究院处理中心技术人员及时转变思路，逆向思维，对叠前时间和深度偏移技术的应用条件进行了认真的研究后认为：中国大部分地区构造复杂断块发育，但速度横向变化不大，很适合应用叠前时间偏移技术，只有少数前陆盆地区域速度横向变化大，适合应用叠前深度偏移技术，更重要的是，无论叠前时间偏移还是叠前深度偏移，都要求资料有一定的信噪比。

　　技术人员因此把多年来一直用叠前深度偏移解决低信噪比资料成像问题转变为在一定信噪比基础上，当速度横向变化不大时，用叠前时间偏移技术作为提高成像精度的手段；把传统方法中叠前时间偏移仅仅作为建立叠前深度偏移初始速度模型的工具转变为叠前时间偏移成果作为最终成果输出，用于地震地质解释。

　　叠前时间偏移较叠后时间偏移有许多优点：复杂构造断裂成像效果好，叠前共反射点道集可用于ＡＶＯ及叠前反演，能得到更准确的均方根速度等。

　　处理中心于２００３年５月将叠前时间偏移技术嫁接到连片处理技术上，形成了大面积连片叠前时间偏移配套技术，在东部油田和塔里木轮南潜山初步试验取得良好的成像效果。

　　２００３年６月，时任股份公司勘探与生产分公司副总经理的赵政璋认为，连片叠前时间偏移技术是针对我国复杂断块构造、地层岩性油气藏勘探开发的一项重要技术，应大力推广应用，并打破常规决定选择辽河大民屯盆地（１１００平方公里）作为连片叠前偏移处理试验示范区。此后，股份公司勘探与生产分公司又相继选择冀东南堡凹陷（２４００平方公里）、塔里木轮南（１１００平方公里）作为连片叠前时间偏移处理试验示范区。

　　冀东南堡凹陷整体上资料信噪比得到明显提高，地质结构连续、清晰，层间信息丰富；断裂成像的细节得到显著提高，初步解释取得显著地质效果，高柳地区浅层油藏滚动勘探已经见到显著效果，新增地质储量近３０００万吨，并精细落实了滩海区多个构造。

　　塔里木轮南潜山连片叠前时间偏移处理实施初步解释也取得了显著的地质效果，系统地描述了轮南潜山地貌及古水系发育展布特征；促进了轮古大油气田的扩展和探明；发现了潜山深层大型勘探目标；为三叠系、石炭系滚动勘探及开发提供了丰富信息，促进了轮南大油气田的扩展和逐步探明。２００５年５月以来，应用连片叠前时间偏移技术处理的资料显示该地区可钻探井位２１口，塔里木油田最终钻探１３口井，目前已完钻８口井，储层成功率１００％，油气成功率１００％。

　　辽河大民屯凹陷三维连片叠前时间偏移处理资料初步解释效果明显：进一步明确了沙三下部大型长轴向三角洲沉积相分布特征及勘探目标；改善了深层资料成像效果，发现了大民屯低潜山；落实了沙四段水下扇体的分布及储量。

　　三大示范工程在取得重大效果的同时，也促进了国内叠前偏移技术的进步，消除了我国与国际先进水平的巨大差距。形成的具有中国特色、国际一流的大面积三维连片叠前时间偏移配套技术，已成为国内复杂断块、地层岩性圈闭勘探开发一体化的主导技术之一，成为技术进步的示范。

　　叠前时间偏移技术深受股份公司领导关注

　　连片叠前时间偏移技术在短短３年时间里走出实验室并迅速发展成为勘探开发的主导技术之一，是中国石油各级领导的高度重视与大力推动的结果。

　　２００４年勘探年会上，股份公司领导刘宝和副总裁、贾承造总地质师高度评价连片叠前偏移技术的应用效果，明确提出两步走的工作要求：一是２００５年东方公司采集的资料全部采用叠前时间偏移处理；二是２００６年中国石油全部地震资料采用叠前时间偏移处理。

　　２００５年１１月的勘探年会第三次安排连片叠前时间偏移三大示范项目推广应用及效果报告。股份公司总裁蒋洁敏强调把高精度二次采集和连片叠前时间偏移处理技术作为未来几年中国石油勘探开发的主导技术之一大力推广应用，并作出了"勘探开发要走技术发展之路"的重要指示。

　　自１９９５年我国开始引进叠前偏移软件，我国叠前偏移技术推广应用经历了十年从叠前深度偏移探索、彷徨，到连片叠前时间偏移全面推广应用的曲折历程。连片叠前时间偏移技术是我国企业引进吸收国外先进技术并根据中国地质情况再创新的典型范例，是物探高新技术快速推广应用产生勘探效益的典型范例，它的全面推广应用，标志着中国石油物探处理技术实现了从叠后偏移时代到叠前偏移时代的历史性跨越。