CRS叠加的研究现状及发展趋势

在常规处理中，复杂地质条件下的时间域成像和叠后偏移的效果不是很理想。为此，提出了一些新的时间域成像技术和叠前偏移方法，CRS（common reflection surface，共反射面元）叠加便是其中的一种。CRS叠加是一种可以直接由多次覆盖反射数据得到零炮检距（ZO）剖面而不依赖于速度信息的叠加方法。二维和三维CRS叠加不仅能够改进模拟ZO剖面，提高深层的信噪比，而且给出了可用于反演速度场的多参数剖面。模型数据的试算和实际资料的处理验证了方法的有效性和实用性。基于起伏地表的CRS叠加不需要先对原始数据做静校正，而且得到叠加结果后可以很容易地实现基准面重建。另外，利用CRS得出的出射角及波前曲率信息可以更好地实现偏移速度建模，这也是今后CRS研究的一个重点。     

CRS叠加技术在国内的应用和发展

复杂介质情况下,由于地下条件不满足常规叠加的假设,叠加效果很差.共反射面元(CRS)叠加被认为是一种较好的零炮检距剖面生成方式.CRS叠加的实质是MZO(Migration to Zero Offset)过程,它具有不依赖宏观速度模型和完全数据驱动实现的特点.CRS叠加理论认为不仅可以得到高质量的零偏移距剖面,而且可以得到3个有用的波场属性参数剖面.简要介绍CRS技术,并概括这项技术在国内的应用和发展状况.     

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在现代地震数据处理中，叠加是改善资料质量最重要的一步。在叠加过程中，时差校正就成为了至关重要的算子。为了得到高质量的叠加剖面，精确的时差校正公式就显得尤为重要。多聚焦技术利用波场综合的聚焦参数的更新代替了传统的速度更新，从而实现了多聚焦叠加并生成拟自激自收剖面。多聚焦时差校正公式在独立于地质构造模型和采集系统的情况下推导出来，其核心是选择合适的最优化方法。近年来，灵活多面体搜索技术（ＦＰＳ）被应用到多聚焦参数最优化中，虽然是比较稳健的搜索方法，但将其应用到多聚焦技术最优化问题中去，还需要进行相应的改进。基于此，文章将多聚焦参数对转换到多面体空间并线性化使之适应数值计算，并提出了初始值的获取方法以及算法终止的判别标准。实测数据的叠加结果表明：FPS很好地实现了多聚焦参数的最优化，较好地实现了共中心点（CMP）的“同相叠加”。     

共反射面叠加法

共反射面(CRS)叠加提供一种从多次覆盖反射数据进行零偏移距(ZO)模拟的方法,它不依赖于速度信息。而常规成像方法(如NMO/DMO叠加、叠前深度偏移)都需要一个准确的宏观速度模型。 我们把CRS叠加应用于2D合成地震数据,得到1个高质量的模拟ZO剖面以及3个重要的运动学波场属性剖面。波场属性可用来建立一2D宏观速度模型。我们用正演模拟对多次覆盖数据给出的属性与模型属性作比较,验证了CRS叠加理论和所得属性的正确性。 对2D资料应用CRS叠加,可产生CRS叠加面,它依赖于3个参数,它们是ZO射线的出射角α,以及与ZO有关的两个波前曲率半径R_N和R_(NIP),即法向波和法向入射点波的波前曲率半径。对每一ZO样点可确定一组最佳参数,这组参数能使CRS走时面最好地拟合反射同相轴。 兼顾CRS叠加的效果和效率,采用最优化方法求取所有零炮检距样点的全部最佳参数。对于CRS流程的实现,使用CRS叠加面的双曲二阶泰勒展式,因为这一表达式不仅适合于处理不规则的采集观测系统,而且更有利于3参数的寻优。此外,双曲走时展式在特定道集(如CMP道集和ZO剖面)上可简化,因而能够给出不同的观测方案。     

利用共聚焦点方法消除复杂的近地表效应

复杂的近地表效应会降低地震数据的质量,通常假设射线垂直地穿过近地表来消除其影响。共聚焦点方法把近地表效应当作成像问题的一部分来处理。依据等旅行时原理估算出波场的传播算子，在差异时移模板中进行算子更新，再用这些算子重建基准面。利用修正后的层析反演，把重建基准面后的数据校正到合适深度，得到近地表速度模型。对复杂的合成数据集进行处理，可消除复杂地表的影响，得到令人满意的叠加剖面。     

CRS叠加优化方法的改进

共反射面元(CRS)叠加可以直接由多次覆盖反射数据得到零炮检距(ZO)剖面,不依赖于速度信息。对确定CRS叠加面的三个参数(ZO射线的出射角α,以及与ZO射线有关的两个波前曲率半径RN和RNIP)进行优化,可使CRS走时面最好地拟合反射同相轴。通过对CRS叠加优化方法进行改进,大大提高了CRS三参数分析的精度。不同的是,在新优化方法中,波场三参数耦合在一起,难以通过简化CRS道集的方法将它们分离出来逐个优化。引入模拟退火算法后,有效地解决了这一组合优化的难题。而模拟退火算法的应用效果很大程度上依赖于三函数两准则的设计,这就需要对具体的优化问题有深入的理解和认识,还要通过大量反复的试验。模型数据的试算和实际资料的处理验证了新优化方法的有效性和实用性。     

共反射面叠加法

共反射面（CRS）叠加提供一种从多次覆盖反射数据进行零偏移距（ZO）模拟的方法,它不依赖于速度信息。而常规成像方法（如NMO／DMO叠加、叠前深度偏移）都需要一个准确的宏观速度模型。我们把CRS叠加应用于2D合成地震数据,得到1个高质量的模拟ZO剖面以及3个重要的运动学波场属性剖面。波场属性可用来建立－2D宏观速度模型。我们用正演模拟对多次覆盖数据给出的属性与模型属性作比较,验了CRS叠加理论和所得属性的正确性。对2D资料应用CRS叠加,可产生CRS叠加面,它依赖于3个参数,它们是ZO射线的出射角α,以及与ZO有关的两上波前曲率半径RN和RNIP,即法向波和法向入射点波的波前曲率半径。对第五ZO样点可确定一组最佳参数,这组参数能使CRS走时面最好地拟合反射同相轴。兼顾CRS流程的实现,使用CRS叠加面的双曲二阶泰勤展式,因为这一表达式不仅适合于处理不规则的采集观测系统,而且更有利3 数的寻优。此外,双曲走时展式在特定道集（如CMP道集和ZO剖面）上可简化,因而能够给出不同的观测方案。     

共反射面元叠加技术及其在偏移成像中的应用

共反射面元（CRS）叠加技术通过描述本征波波前的运动学参数来生成叠加算子,能够提高叠后数据的信噪比,改善深层反射成像的质量。但对CRS叠后数据的偏移处理,往往不能取得满意的效果。为此,对CRS常规流程进行了改进,借助于CRS运动学参数同时实现数据的叠加和偏移。由于CRS参数剖面与成像射线相对应,因此有助于速度模型的建立和偏移孔径的估算。模型数据试算结果表明：由改进的CRS流程得到的参数谱质量更高,相干剖面上的同相轴连续性更好。因此,利用改进后的CRS流程进行参数分析可以得到更好的成像结果。     

复杂地表有限差分波动方程向上基准面校正

对于地表高程变化剧烈、近地表速度很高的山地地震数据，采用常规高程静校正已不能满足基准面校正处理的要求，而波动方程基准面校正则可以实现准确的基准面校正。波动方程基准面校正采用两步法来实现，即先在共炮点道集上将检波点延拓到基准面，然后在共检波点道集上将炮点延拓到基准面。给出了非水平地表速度模型和模拟西部某地区复杂地表速度模型的2个算例，应用频率空间域有限差分算子进行了波场延拓。非水平地表速度模型的波场延拓结果表明，算法是可行的；复杂地表速度模型的计算结果表明，向上波动方程基准面校正方法能够正确地消除复杂近地表结构对数据的影响。分别对向上波动方程基准面校正和常规高程静校正后的数据进行了叠加处理和叠后深度偏移处理，结果表明，经过向上波动方程基准面校正后的成像结果较之常规高程静校正结果更为精确。     

基于参数多级优化的共反射面叠加方法及其应用

基于Hubral共反射面叠加的思想，考虑到计算效率和成像精度，本文提出了参数多级优化的共反射面叠加方法。这是一种不依赖于宏观速度场，仅需已知近地表速度和依赖于波场三参数的地震成像方法。它不仅能够改进模拟零炮检距剖面，提高深层的信噪比，而且可以给出用于反演速度场的地震三参数剖面。通过凹陷模型和Marmousi模型的试算以及胜利油田实际资料的试处理，验证了本文方法的有效性和实用性。     

基于共转换点道集的二参数转换波速度分析及动校正方法

在不引入介质的各向异性参数并认为共反射点处同时产生波场的反射与转换的状况下,推导P波与P-SV波之间的运动学关系,进而得到转换波时-距曲线方程--转换横波叠加速度分析公式。借助地震全波场数值模拟技术,进行多波波场响应特征的分析研究及多波多分量地震模拟记录的生成,使用计算机C语言编程技术和SU编程技术实现了该方法的软件化。通过模拟数据和实际资料的验证与测试,结果表明所提出的转换波二参数方程精度高、经济实用、效率高,解决了转换波地震资料处理中叠加速度场建立和叠加成像的问题,对多波用于油气勘探具有指导作用。     

转换P-SV波叠前偏移

转换P-SV波的入射波与反射波传播速度不同,射线路径也不对称,反射点偏离共中心点,其时距曲线不再是双曲线,所以,不能用P-P波常规水平叠加方法和叠后偏移方法进行处理。即使采用计算转换点等特殊处理技术,也会带来较大的误差。本文采用声学方程及相移法对P-SV波进行叠前偏移,可以高效率地处理转换波的运动学问题,而且能保证成像精度。所以,此法能同时解决P-SV波叠加和偏移两方面的问题。     

粒子群算法参数搜索的共反射面元叠加

共反射面元（CRS）叠加借助于菲涅耳带的理念,可以最大限度地提高信噪比。在CRS叠加中,叠加效果取决于波场运动学参数,因此对参数的搜索尤为重要,而一些局部优化算法效果受限于参数初值的选取。本文采用粒子群（PSO）算法实现对二维CRS参数的搜索,在不影响叠加效果的基础上,提高了参数搜索效率,大大缩短了计算时间。模型和实际数据处理结果验证了方法的有效性。     

基于广义Radon变换的共反射面元叠加方法

传统共反射面元（CRS）叠加方法是通过数据驱动的策略，在超共中心点道集（或称为CRS道集）内通过相关分析搜索得到初始属性参数组，然后对这组参数进行优化处理实现得到实现的。但是上述实现策略导致了传统方法中计算效率比较低的问题。基于共偏移距剖面，并结合广义Radon变换与倾角分解共反射点（CRP）叠加方法，得到了一种实用的基于广义Radon变换的共反射面元（GRT）CRS叠加实现方法。基于理论数据的测试表明，GRTCRS方法有效地提高了CRS叠加的计算效率和计算精度，在理论数据上的试验证实了该方法的有效性     

油气层反射特征预测的一个新方法

油气层反射特征预测是油气检测的一项基础工作,可为油气检测建立正确的检测标志。这里所介绍的新方法是采用了佐普里兹(Zoeppritz)方程计算反射系数,模拟地震资料采集中的实际观测系统和叠加过程,并对薄层进行模型研究。通过此法制作的油气层反射相对振幅图板,可用来预测油气层的反射特征。给出的算例表明,用该方法预测的油气层反射特征更接近实际情况,特别是气层,与以往方法有明显不同。今后的油气检测步骤应是:首先按新方法预测油气层的反射特征,在地震剖面上寻找油气异常;然后利用叠加前振幅-炮检距分析识别油气层。     

利用扩大反射面元方法压制随机噪音

增强低信噪比地震资料中反射波同相轴的连续性，是地震资料处理的主要任务之一，因此，针对因地震资料的信噪比较低而导致常规的正常时差校正叠加方法难以奏效的情况，提出了提高信噪比和增强反射波连续性的扩大反射面无叠加方法，该方法通过把来自菲涅尔带的信息经校正后叠加在一起的技术，实现了在提高地震资料信噪比，圉强反射信号连续性的同时有效压制随机噪音的目的，数值试验计算结果表明，该方法的能够有效地提高地震资料的信噪比，增强同相轴的连续性，压制随机噪音，尤其对于较弱的地震信号，效果更加明显。