真地表地震数据倾角道集构建方法技术

本发明专利技术涉及一种地震数据处理过程中的二维、三维波动方程叠前深度偏移处理。本发明专利技术的真地表地震数据倾角道集构建方法，包括以下步骤：（a）在真地表上激发地震波，采用射线追踪方法来计算地震波的旅行时；（b）采用射线追方法中的弯曲法来计算第一成像点的第一入射角，并根据成像空间的速度模型来计算第一反射角；（c）根据旅行时、第一反射角，并依据预先设置的角度范围和角度扫描间隔构造倾角，此时接收点处的检波器接收随着构造倾角而变化的地震波的反射信号，形成倾角道集，其他成像点由此类推。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种地震数据处理过程中的二维、三维波动方程叠前深度偏移处理，尤其涉及一种用于叠前深度偏移处理的真地表倾角道集的构建方法。
技术介绍
复杂地区偏移成像方法研究是石油地球物理勘探中长期存在，并且目前尚未完全解决的前沿性研究课题，其中成像道集的构建方法直接影响着最终的成像质量。目前的道集构建研究依旧停留在地质模型水平层状的理论假设基础上，也取得了很多理论和实际应用成果。但是，目前的研究大都集中在以下两个方面。(I)构建共反射点道集来处理叠前时间偏移成像问题。 在叠加成像的基础上，目前时间域的偏移成像主要集中在共反射点道集处理上，共反射点道集可以反映一定构建的情况，空间位置更准确，并含有振幅随炮检距变化即横波信息，这些信息与地下岩性及油气分布紧密相关，经过多次偏移速度分析出来的共成像点道集，可以用来综合判别储层物性及含油气性。但是，这种时间域的成像道集仍然无法很好地刻画地下成像对象的复杂结构，而且在复杂地表条件下，如果静校正问题没有很好的解决，其共反射点道集提供的信息就更不可靠了。(2)构建角道集来处理叠前角度偏移成像问题。最初的角道集是根据方位角的不同范围来抽出具有某一范围内的道集，以此组成角道集。可以综合分析地层介质各向异性造成的速度变化影响。近几年来，在角度域成像是一种对复杂地下构建进行成像的策略，因此对角度域共成像点道集的研究形成了一个热点。原因在于，角度域共成像点道集即携带了反射界面两侧的弹性参数变化的信息，也包含了偏移速度场是否正确的信息。角度道集的构件是一个关键问题，Prucha等利用双平方根方程进行波长外推，对外推后的波长进行倾斜叠加或平面波分解，从平面波数据提取射线参数域共成像点道集。共成像点道集不仅是入射角的函数，而且还是方位角的函数。理论上讲，无论从成像前的数据或者成像后的数据得到共成像点道集，本质上都是利用地震数据中不同传播方向的波长入射到反射界面上产生的发射波来估计反射系数，并不能直接反映构建倾角的情况。
技术实现思路
基于上述两种共成像点道集构建方法的局限性以及山地地震资料地表地下情况复杂，因此提供一种适用于复杂山地的构造偏移成像处理。本专利技术的真地表地震数据倾角道集构建方法，其特征在于，包括以下步骤Ca)在真地表上激发地震波，采用射线追踪方法来计算地震波的旅行时；(b)采用射线追方法中的弯曲法来计算第一成像点的第一入射角，并根据成像空间的速度模型来计算第一折射角；(C)根据旅行时、第一折射角，并依据预先设置的角度范围和角度扫描间隔构造倾角，此时接收点处的检波器接收随着构造倾角而变化的地震波的反射信号，形成构建的倾角道集，其他成像点由此类推。其中，将针对作为勘探对象的成像空间建立地质模型之后，将模型进行网格化，对应的每一个网格就是一个成像点。优选地，所述射线追踪方法包括试射法、弯曲法以及迭代法。优选地，所述角度范围是-90度到+90度。优选地，所述角度扫描间隔是5°。本专利技术的真地表地震数据倾角道集构建方法，具有计算步骤简便，计算效率高和处理效果好等特点，在西部的复杂山地地震资料处理中具有广阔的应用前景。附图说明通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本专利技术的上述和/或其他目的和优点 将会变得更加清楚，其中图I是示出真地表地震数据倾角道集构建方法的流程图；图2是示出入射角与倾角的几何关系的示意图；图3是示出模型数据的构造倾角道集的图。具体实施例方式叠前深度偏移是目前提高地震资料横向分辨率的唯一最有效手段，但在复杂地质条件下，构件合理的成像道集对处理结果的影响至关重要。常规的采用共反射点道集只能在时间域使用构造最简单地地质模型，而最近提出的角道集通常也只是依据相同的反射角，同样不能很好地反映地下构造的真实情况。因此提出新的真地表地震数据倾角道集构建方法。以下，参照附图来详细说明本专利技术的实施例。图I是示出真地表地震数据倾角道集构建方法的流程图。参照图1，本专利技术的真地表地震数据倾角道集构建方法，包括以下步骤在真地表上激发震波，采用射线追踪方法来计算地震波的旅行时(S100);采用射线追方法中的弯曲法来计算第一成像点的入射角和反射角(S200);在第一成像点位置，根据预先设置的倾角的角度范围和角度扫描间隔，形成构建倾角道集(S300)，其中，将作为勘探对象的成像空间建立地质模型之后，将模型进行网格化，，其中每一个网格就是一个成像点。并且，针对所有的成像点执行步骤S100、S200、S300。在此，地震波的传播可以等效为一系列垂直于波前面的射线的先前扩散过程，旅行时是地震传播射线(相当于地震波)从一个位置传播到另一个位置所耗费的时间，旅行时由炮点、检波点和传播路径三个要素唯一确定，但实际记录中只能确定炮点、检波点和旅行时，所以是同一炮点和同一检波点的相同旅行时振幅的叠加(即多条传播路径不同但旅行时相同的射线)。但对于不同的炮点，或检波点点，旅行时(即地震记录的样点的时间)有相同，也有不同。(计算地震波的旅行时S100)旅行时是射线从一个位置传播到另一个位置所耗费的时间，简言之，是地震波从激发点出发，并被接收点接收时所用的时间。在本专利技术中，可采用射线追踪和波前重建方法来计算地震波的旅行时，其中波前重建是已知的方法，在此不再赘述，下面简单说明一下射线追踪方法。根据斯奈尔(Snell)定理、费马(Fermat)原理和惠更斯(Huygens)原理形成了许多射线追踪方法，射线路径的计算方法大致可分为三类。(I)试射法或称打靶法，这是最早提出且使用最普遍的一种射线追踪方法。其射线追踪过程是，在激发点(即炮点)，给定一系列射线参数初始值，然后根据斯奈尔定理依次进行追踪，在接收点(即检波器)附近选择最接近的两条射线，通过内插，调整初始射线参数值，经过多次的调整修改，可获得满意的结果。这种方法的最大优点是实现了射线的精确追踪，能够避开在盲区中追踪。在相对简单的模型结构中迭代收敛较快，但在复杂结构中收敛较慢，比较耗时，这是该方法的不足。(2)弯曲法，当建立地质模型后，将模型进行网格化，由地震震源位置开始，沿着波场的传播方向，按网格节点次序，逐点计算波的旅行时，网格旅行时计算可用差分程函方程方法或根据惠更斯原理的波前方法等手段求解，然后根据费马原理，从接收点按走时最小 的原则逐个节点比较，找回到震源点，即得到最小走时射线。弯曲法充分体现了地震波的波动特点，适应速度变化的介质，但这类方法存在以下几方面不足①模型经过网格化近似对复杂结构描述有一定的局限性，即不能满足非常复杂的地质结构需要；②用网格节点的连线近似射线路径(即使有些方法通过插值处理)，其近似程度决定于网格的大小按费马原理搜索射线路径，有可能失去最短射线路径，当存在多条射线路径时判断较困难，此外还不能排除射线盲区需要消耗大量的计算机时间和内存，不利于交互计算。(3)迭代法，建立地质模型之后，根据模型结构，通过已知界面函数和介质速度，建立旅行时方程，根据费马原理，对旅行时方程中的所有未知参数求偏导并使其等于0，近似展开，形成迭代方程组，通过不断地迭代收敛得到精确解。迭代法将射线追踪过程转化成给定初值的迭代问题，该方法使得射线追踪过程得到简化，收敛速度较快，其不足之处为①迭代速度与初始射线路径有关，初始射线路径越接近迭代速度越快，反之越慢；②仅仅适应层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真地表地震数据倾角道集构建方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）在真地表上激发地震波，采用射线追踪方法来计算地震波的旅行时；（b）采用射线追方法中的弯曲法来计算第一成像点的第一入射角，并根据成像空间的速度模型来计算第一反射角；（c）根据旅行时、第一反射角，并依据预先设置的角度范围和角度扫描间隔来构造倾角，此时接收点处的检波器接收随着构造倾角而变化的地震波的反射信号，形成构建的倾角道集，其中，将针对作为勘探对象的成像空间建立地质模型和速度模型之后，将模型进行网格化，对应的每一个网格就是一个成像点。

【技术特征摘要】
1.一种真地表地震数据倾角道集构建方法，其特征在于，包括以下步骤 Ca)在真地表上激发地震波，采用射线追踪方法来计算地震波的旅行时； (b)采用射线追方法中的弯曲法来计算第一成像点的第一入射角，并根据成像空间的速度模型来计算第一反射角； (C)根据旅行时、第一反射角，并依据预先设置的角度范围和角度扫描间隔来构造倾角，此时接收点处的检波器接收随着构造倾角而变化的地震波的反射信号，形成构建的倾角道集， 其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗红明，何光明，陈爱萍，曹中林，张华，刘奇琳，
申请(专利权)人：中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司，
类型：发明
国别省市：