地震照明度分析

十二月 12, 2007 作者 summer  

随着地震勘探向着更深更小尺度的地质体成像的推进和发展,对于复杂上覆介质下的小尺度目标体的地震成像日益受到关注。研究分析影响这些复杂小目标体成像的因素,可以更有针对性地进行面向目标的采集和成像。地震照明度分析就是解决这方面问题的一个有效实用的方法,它被广泛地应用到地震勘探的三大环节既采集、处理和解释中。

高质量采集的地震数据是目标体精确成像的前提和基础。对于地下目标体的最佳照明源和最佳采集数据,无非是采集系统的源激发的入射波,经过复杂上覆介质的传播后,垂直照射在目标体反射面上,而且照明强度足够和均匀;进而,这种照明的入射波被目标体反射的反射波,同样在经过复杂上覆介质的传播后,完全能够被采集系统的接收器接收到。实际的照明和采集情况是,地震记录数据一般是由单个炮点源激发,由一组检波器排列进行接收,而后移动炮点源或者检波器位置,在多覆盖情况下,不断激发震源采集数据。点源虽然具有确定的空间位置,激发的入射波却是全方向照射,难以选择和控制某个方向的照明,于是在经过复杂上覆介质的传播后,难以确定是否能够照射到目标体上,而且即使能够照射到目标体上,也难以确定照明方向是否是最佳的垂直照明,同时照明强度和均匀性也难以确定。为了高效地进行面向目标的采集和成像,需要提取点源波场的方向信息,进行目标定向的源照明和采集响应分析,以评估采集数据品质和偏移成像算法的优劣。进而,提供面向目标的有效照明和采集的观测系统设计、评估和优化的理论根据和方法,指导和应用面向目标采集。最终,通过有效的照明度分析选择有效照明源采集的数据,进行目标定向化的有效照明源偏移成像。

利用递归波场延拓的单炮记录偏移方法是最精确的叠前成像方法,它可以实现复杂地区的高质量成像。尽管已有多种方法可实现单炮记录叠前深度偏移,但由于计算效率低,不便在生产上大规模使用,特别是不利于大数据量的全三维数据体叠前深度偏移。在提高计算效率上有两种途径,一种是优化算子,另一种是减少计算的炮数,而在减少炮数的同时会不可避免地影响成像的质量。精确叠前成像的一种算法是面炮记录偏移,它是在1992年,由Berkhout提出的一种快速有效的组合炮技术,通过这种方法,大大地减少了用于偏移的叠前数据量,从而也提高了计算效率。它通过某种合成算子将所有炮道集合成一个组合炮记录,再对组合炮记录应用常规的深度偏移算法进行偏移,而不需要对每个单炮进行偏移。

在地震处理中,有时候想要得到地下某一特定目标处的高质量成像,所以会加强某一方向上的能量,以便得到目标区域的高精度成像。因此时间倾角扫描叠加和地震成像的结合就形成了一个新的方法,也就是所说的控制照明技术。为了提高复杂地质体特别是深层复杂地质体的成像精度,是叠前深度偏移的目标。基于组合炮偏移原理,Rietveld1992)等提出了最佳照明技术,针对地下专门的目标区域的最佳照明,通过对照明所需要的地下储层或者目标区域上覆介质属性的了解,定义一个基于波动方程的合成算子,然后将它作用于炮集数据。此后Rietveld1994)将该技术发展成面向地质目标的控制照明技术,他将控制照明与叠前深度偏移相结合,不同于一般的平面波偏移,他是将震源放置在目标区域,通过对目的层震源波场的控制来获得目标区域高质量的成像。具体地说,就是在目的层定义震源波场,然后逆向外推至地表,生成所需要的合成算子,再利用地表合成算子对震源和炮记录进行组合,生成组合震源与组合炮记录。最后对组合震源和炮记录向下延拓,用相关成像条件对延拓的波场进行成像。可在目的层定义不同的震源波场,重复同样的过程,最后对所有偏移结果进行叠加得到最终的成像。Wang(2001)等人提出了一种多层地表控制照明]]
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