基于反稳相滤波的绕射波成像方法技术

本发明专利技术属于地震资料偏移成像处理方法领域，具体是一种可改善非均质绕射目标体的成像分辨率的基于反稳相滤波的绕射成像方法。其方案是获取地震资料后，对炮记录进行常规叠前Kirchhoff偏移得到全波场成像剖面，利用平面波结构滤波技术从全波场成像结果中提取每个成像点处的倾角信息，利用提取的倾角信息构建反稳相滤波器并将其作为叠前Kirchhoff偏移权函数即可得到只含有绕射能量的偏移结果。本发明专利技术通过在常规Kirchhoff偏移中引入反稳相滤波器，使满足Snell定律的镜面反射得到有效压制，绕射能量得以保留，从而改善非均质绕射目标体的成像分辨率，有助于提高地震资料的解释精度，是一种比较实用且操作方便的绕射波分离与成像技术。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地震资料偏移成像处理方法领域，具体是一种可改善非均质绕射目标体的成像分辨率的基于反稳相滤波的绕射成像方法。
技术介绍
地震记录中最明显最有研究价值的地震响应波形主要包括反射波和绕射波两类。狭义的讲，反射波和绕射波的形成条件主要取决于地质体尺度与地震波波长之间的关系：当地质体的尺度远大于地震波波长时，产生反射波；当地质体尺度与地震波波长相当或小于地震波波长时，产生绕射波。由此可见，当地震波传播过程中遇到介质突变或横向非连续性构造等非均质地层时，将产生绕射波。在地震勘探中，对构造解释、岩性解释以及油田勘探开发阶段精细描述至关重要的断层、河道、盐丘边界等非连续性介质以及地层尖灭等地层突变介质等的非均质目标介质主要表现为丰富的绕射波信息。因此，正确识别非均质绕射目标体和并提高其描述精度是提高油气田勘探开发水平的关键因素之一。然而，现阶段，传统的数据处理或偏移常常旨在成像和增强反射波能量，往往在某些常规处理流程中存在以下几点对绕射目标成像的不利因素：1)在NMO/DMO、速度分析等过程中，来自反射层以外的同相轴通常都被视为干扰噪音滤除；2)常规的偏移算法大都旨在成像镜面反射信息，比如，kirchhoff偏移通常假设高频或稳相近似，即便是传统的绕射叠加也更倾向于成像反射波而忽略散射效应；3)在地震剖面上，通常绕射波振幅相对反射波弱一到两个数量级，即使将其偏移归位，通常也会被反射信息所掩盖。
技术实现思路
本专利技术目的是针对现有技术存在的问题，提供一种可改善非均质绕射目标体成像分辨率的基于反稳相滤波的绕射成像方法，该方法充分利用地震数据中的绕射信息，实现绕射波的单独成像，与常规全波场成像结果联合解释，极大有效提高地震解释的精度。本专利技术的总体技术方案包括:1)采用常规的地震资料；2)对地震资料做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面；3)应用平面波解构滤波方式从步骤2得到的全波场成像结果中提取每个成像点处的反射界面倾角信息；4)利用步骤3的倾角信息构建核函数；5)利用步骤4得到的核函数构建如下反稳相滤波器；6)将步骤5中的反稳相滤波器作为Kirchhoff偏移的权函数对原始炮记录进行二次偏移，实现最终的绕射波单独成像。本专利技术的技术方案进一步包括：1)采用常规的地震资料(叠前炮记录)；2)对叠前炮记录做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面。基于绕射叠加理论，Kirchhoff偏移的数学表达式如下：I(t,x)＝∫dtdsdrω(s,x,r)U(t,s,r)δ(t-T(s,x,r))(式1)式中：U(t,s,r)表示全波场叠前数据；T(s,x,r)表示由双平方根方程计算的双程旅行时；ω(s,x,r)是Kirchhoff偏移权函数，根据不同的目的可以选择不同的权函数，当ω(s,x,r)＝1时，上式即传统的绕射叠加偏移，得到全波场(包括绕射波和反射波)成像结果；3)应用平面波解构滤波技术从步骤2得到的全波场成像结果I(t,x)中提取每个成像点处的反射界面倾角信息。平面波解构滤波器利用局部平面波叠加来表征地震数据，可以被看作频空域(F-X)预测误差滤波器的时空域(T-X)模拟，能较好的估计平滑连续同相轴的局部倾角信息，其数学表达式如下：C(σ)d≈0(式2)式中：C(σ)表示局部倾角预测误差算子，d表示全波场成像剖面。求解式2所示的最小二乘问题即可实现全波场成像剖面的局部斜率估计。4)利用步骤3估计的倾角信息构建如下核函数：S(s,x,r)＝|nTTx|/||Tx||(式3)式中：Tx表示射线旅行时T(s,x,r)关于成像点的偏导数；n表示每个成像点处的界面法线，可由步骤3求得的界面倾角信息得到。0≤S≤1,对于镜面反射，式3的值接近1，对于镜面反射之外的绕射，式3的值小于1，因此可以利用该核函数实现反射与绕射波场的分离；5)利用步骤4得到的核函数构建如下反稳相滤波器：ω=1S≤δ1S-δ1δ1-δ2+1δ1<S<δ20S≥δ2]]>(式4)式中：S为(3)式所示核函数，δ1和δ2为两个阈值，与地震频带有关，用于控制菲涅尔带的大小，一般δ2为小于但接近于1的值，代表反射切除下界；δ1为绕射保留上界。6)将步骤5中的反稳相滤波器作为Kirchhoff偏移(式1)的权函数对原始炮记录进行二次偏移即可实现最终的绕射波单独成像。本专利技术将绕射波作为重要信息，通过在传统的Kirchhoff偏移算子中引入反稳相滤波器，使满足Snell定律的镜面反射得到有效压制，绕射能量得以保留，最终的绕射波单独成像剖面具有偏移噪音少的优点，从而有效提高非均质绕射目标体的成像分辨率。附图说明图1为测试所用的凹陷模型速度场；图2为在图1竖线所在位置处提取的单炮记录；图3为利用平面波解构滤波技术估计得到的同相轴斜率剖面；图4为应用常规Kirchhoff叠前时间偏移得到的全波场成像剖面；图5为应用本专利技术得到的绕射波场单独成像结果。具体实施方式一种基于反稳相滤波的绕射成像方法，具体包括以下：1)采用常规的地震资料(叠前炮记录)；2)对叠前炮记录做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面。基于绕射叠加理论，Kirchhoff偏移的数学表达式如下：I(t,x)＝∫dtdsdrω(s,x,r)U(t,s,r)δ(t-T(s,x,r))(式1)式中：U(t,s,r)表示全波场叠前数据；T(s,x,r)表示由双平方根方程计算的双程旅行时；ω(s,x,r)是Kirchhoff偏移权函数，根据不同的目的可以选择不同的权函数，当ω(s,x,r)＝1时，上式即传统的绕射叠加偏移，得到全波场(包括绕射波和反射波)成像结果；3)应用平面波解构滤波技术从步骤2得到的全波场成像结果I(t,x)中提取每个成像点处的反射界面倾角信息。平面波解构滤波器利用局部平面波叠加来表征地震数据，可以被看作频空域(F-X)预测误差滤波器的时空域(T-X)模拟，能较好的估计平滑连续同相轴的局部倾角信息，其数学表达式如下：C(σ)d≈0(式2)本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于反稳相滤波的绕射波成像方法，其特征在于包括:1）采用常规的地震资料；2）对地震资料做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面；3）应用平面波解构滤波方式从步骤2得到的全波场成像结果中提取每个成像点处的反射界面倾角信息；4）利用步骤3的倾角信息构建核函数；5）利用步骤4得到的核函数构建如下反稳相滤波器； 6）将步骤5中的反稳相滤波器作为Kirchhoff偏移的权函数对原始炮记录进行二次偏移，实现最终的绕射波单独成像。

【技术特征摘要】
1.基于反稳相滤波的绕射波成像方法，其特征在于包括:
1）采用常规的地震资料；
2）对地震资料做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面；
3）应用平面波解构滤波方式从步骤2得到的全波场成像结果中提取每个成像点处的反射界面倾角信息；
4）利用步骤3的倾角信息构建核函数；
5）利用步骤4得到的核函数构建如下反稳相滤波器；
6）将步骤5中的反稳相滤波器作为Kirchhoff偏移的权函数对原始炮记录进行二次偏移，实现最终的绕射波单独成像。
2.根据权利要求1所述的基于反稳相滤波的绕射波成像方法，其特征在于进一步包括：
1）采用常规的叠前炮记录地震资料；
2）对叠前炮记录做Kirchhoff叠前时间偏移得到全波场成像剖面，基于绕射叠加理论，Kirchhoff偏移的数学表达式如下：
（式1）
式中：表示全波场叠前数据；表示由双平方根方程计算的双程旅行时；是Kirchhoff偏移权函数；当=1时，得到包括绕射波和反射波的全波场成像结果；
3）应用平面波解构滤波器从步骤2得到的全波场成像结果中提取每...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵胜天，李继光，冮明川，王胜阁，冷天，胡晓婷，柳光华，徐辉，尚新民，揭景荣，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司物探研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11