逆时偏移角道集构建及速度分析方法

速度模型精度问题已经成为制约逆时偏移实际应用效果的瓶颈,尤其是在复杂构造区,受制于目前积分法偏移速度分析固有的多路径问题缺陷,得到的成像道集质量和偏移速度模型精度往往难以满足逆时偏移的成像要求。基于此,开展逆时偏移角道集构建及速度分析方法的研究。首先,开展了波前矢量逆时偏移角度域共成像点道集构建方法的研究,该方法物理意义明确,计算效率较高。与传统偏移距域及炮域成像道集相比,逆时偏移角道集能够有效解决多路径问题,减少偏移假象,提高道集成像质量;其次,推导了新的纵波角度域速度更新公式,并且实现了逆时偏移角度域速度分析方法,模型数据的数值实验结果表明了该方法的正确性和有效性。     

共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的Green函数法

在基于波动方程的偏移速度分析中，共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移是十分重要的，因为它能提供地质上可解释的偏移图像（如不同偏移距的共成像点道集）。本文根据共偏多距道集数据的具体物理特性，采用Green函数法实现共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移。在Green函数算子的具体构造中使用了稳定的Rytov近似计算慢度横向扰动引起的散射波场。用Marmousi模型数据进行了试验，结果表明共偏移距道集波动方程叠前深度偏移Green函数法的偏移结果不仅与常规的利用双平方根算子的共偏移距道集波动方程叠前深度偏移方法的结果相当，而且还能为偏移速度分析提供了不同偏移距的共成像点道集，对野外各种观测系统的适应性也很强。但本文的Green函数法的计算量较常规共偏移距波动方程叠前深度偏移法有明显增加。     

波动方程偏移角度域共成像道集

对于复杂介质，炮域共成像道集和偏移距域共成像道集遇到了麻烦：对于相同到达旅行时和相同的水平慢度，反射同相轴可能来自地下界面不同的点，即地下界面的点存在多解性。对于地下界面的每一点，角度域共成像道集却惟一地定义了射线对，因此，数据体中的每一个同相轴只对应地下界面一个点。利用波动方程偏移能够生成可以用于偏移速度分析和振幅随入射角变化分析的角度域共成像道集。     

角度域共成像点道集的提取与叠加成像

基于共成像点道集的速度分析是速度分析方法中常用的一种方法。共成像点道集有偏移距域共成像点道集、炮域共成像点道集和角度域共成像点道集等。在复杂地区，偏移距域共成像点道集和炮域共成像点道集存在运动学和动力学假象，而角度域共成像点道集则有效地克服了这个问题。首先分析了角度域共成像点道集的特性，讨论了如何较准确地提取角度域共成像点道集；然后分别利用单平方根算子和双平方根算子波动方程偏移方法提取了偏移距域共成像点道集；接下来应用插值法将偏移距域共成像点道集投影到角度域，生成角度域共成像点道集；最后进行了角度域叠加成像。模型试算结果表明：与常规波动方程偏移方法相比，角度域叠加成像能够改善局部成像质量。     

双平方根算子波场延拓道集速度分析

在中心点一半偏移距域，利用波动方程的叠前双平方根算子．实现炮点及检波点波场向下延拓。通过速度扫描，在波场延拓后的深度域共中心点道集和经分选后的共成像点道集上，分析速度变化对成像点道集的影响。利用分偏移距成像，修正速度场，以达到提高成像精度的目的。     

地震波逆时偏移中不同域共成像点道集偏移噪声分析

地震波逆时成像方法通常输出2种共成像点道集：一种是共成像点偏移距道集,另一种是共成像点角度道集。开展了针对地震波逆时偏移的2种共成像点道集波场特征及其差异的数值实验。以倾斜界面模型和复杂的Marmousi模型为例,合成了2种共成像点道集,其中角度道集是在逆时延拓过程中采用波印廷矢量制作的。计算结果表明,在速度模型准确的情况下,2种共成像点道集均可拉平,其中偏移噪声在偏移距道集上的分布规律较差,不利于后续的精细处理,而在角度道集上的偏移噪声主要集中在90°附近的高角度区域．对小角度范围内的地震道进行叠加时,逆时成像剖面的信噪比和地层的刻画能力均可得到有效提高,同时低频噪声能量与界面的反射系数存在正相关性。     

共中心点道集的平面波法叠前时间偏移

 本文提出了一种适用于速度弱横向变化介质中基于平面波分解的波动方程叠前时间偏移方法。通过对共中心点道集地震数据的平面波分解，得到适用于双平方根波场外推方程的共〖WTBX〗p〖WTBX〗h平面波参数道集。对共中心点道集进行炮检距平面波分解时，不需要进行通常意义下的〖WTBX〗τ p 变换计算，对分解后的每个共〖WTBX〗p〖WTBX〗h道集数据做偏移时则采用既实现简单方便、保幅性能较好，又不失计算效率的相移算法。偏移后可以抽取〖WTBX〗p〖WTBX〗h〖WTBZ〗射线参数共成像点道集进行速度分析和AVO岩性分析。     

共成像道集层析反演

复杂地质区的地震反射数据解释，要求地震成像很好，而这只能在具有高精度速度场时才能实现。当横向速度变化时，叠前深度偏移是得到真实构造深度和形态的必要手段，但是在PSDM处理时，叠加速度是不合适的，因为它的前提是假设平层，而且各共深度点的横向速度是不变的。要解决这个问题必须使用更加精确的速度分析，研发了一种用共成像道集（CIG）中拾取反射波的层析反演修改速度场的方法——共成像道集层析反演。     

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率-波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。     

属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移,且对速度误差更敏感,故舍弃Kirchhoff深度偏移,针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代,更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略,可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移,将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值;依此将偏移结果重排入所属炮检距段;逐炮依次计算并叠加,最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算,因此只增加了一次检波点波场的传播,计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比,验证了该计算方法的有效性。     

三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一，构造共炮检距向量（COV）道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸，在一个规则的三维地震观测系统中，每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是：在给定检波线的走向后，计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距；用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围（由负到正），用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份，用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份，一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时，可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距，再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。     

三维叠前深度偏移的CRP道集速度扫描分析技术及应用

三维共反射点（CRP）道集百分比扫描技术，是一种基于剥层法的叠前深度偏移速度分析方法，通过对层速度模型做均匀扫描，得到不同速度下克希霍夫深度偏移后的CRP道集，从道集中直接观察和拾取使同相轴拉平的正确速度和深度，就可以对原来的速度－深度模型进行修正，这种方法不受地下构造复杂程度和任何假设条件的限制，分析速度快，精度高，在胜利油田CB30地区三维克希霍夫叠前深度偏移处理中得到了成功应用。     

深度-射线域偏移速度分析

根据波场外推理论和共角度成像条件，给出了基于深度-射线域共成像道集的偏移速度分析方法。该方法采用速度扫描技术，以共成像点道集同相轴拉平，即成像质量最优为准则提取速度修正量，可以采取沿构造层位或道集深度2种方式进行交互式速度分析。用Marmousi模型对该速度分析方法进行了沿深度方向和沿层位的偏移速度分析测验，结果表明，用该方法提取的速度修正量与预设的偏移速度误差几乎一致。     

椭圆展开法共炮点道集速度分析方法

 以椭圆展开理论为基础,本文提出了基于共炮点道集数据的速度分析方法,给出了相应的速度分析流程;通过选定速度范围,采用椭圆展开并相干叠加的方法,利用共炮点道集求取每一速度的零炮检距叠加剖面;对得到的零炮检距叠加剖面进行选排形成共法向出射点速度谱,按照能量最大准则确定每一个法向出射点的速度;进而利用拾取的速度求取真正的零炮检距叠加剖面。该速度分析方法无需预先抽取速度分析道集,避免了常规速度分析中共反射点弥散的问题。模型试算表明了该方法的正确性和有效性。     

绕射波叠前共虚震源道集分离方法

绕射波携带了地下小尺度非均质体的高分辨率信息，对岩溶体储层等的识别具有重要意义。能量较弱的绕射波易被反射波场掩盖，导致偏移成像不清、小尺度异常体精细识别与刻画难度大等。传统的绕射波分离方法存在深层绕射波能量损失严重、绕射波与反射波场相交或相切时难以分离的问题。为此，提出一种叠前绕射波分离方法：首先通过共虚震源变换将共炮点道集转换成共虚震源道集，然后在共虚震源道集中进行偏移—反射波去除—反偏移，最后通过共虚震源反变换得到共炮点道集绕射波场。数值模型和实测资料的应用表明，该方法能有效地压制反射波，同时较完整地保留绕射波能量，提升成像剖面上小尺度地质体的识别精度。     

基于地质层位约束的2D波动方程偏移速度分析方法

叠前深度偏移和偏移速度分析是复杂构造成像处理中两个相互依赖且不可分离的过程。一方面,叠前深度偏移是使地下复杂构造精确成像的惟一途径,而叠前深度偏移需要一精确的速度模型;另一方面,因为叠前深度偏移对速度非常敏感,偏移后资料的剩余曲率提供了指示偏移速度正确与否的信息,可以作为偏移速度分析的工具。利用2D波动方程叠前深度偏移抽取共成像点的偏移距道集,通过分析共成像点道集的剩余时差与偏移速度误差之间的关系,给出了基于地质层位约束的迭代剖面偏移剩余速度分析方法,并用一个合成数据实例验证了该方法的有效性。