观测系统叠前偏移覆盖谱分析及应用初探--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

观测系统叠前偏移覆盖谱分析及应用初探

发表时间：2020/6/4 来源：《文化时代》2020年3期作者：王贻朋

[导读] 对于高精度、高密度地震采集技术设计，需要对所选观测系统进行评价，分析其叠前偏移成像效果。目前常用的方法是采用基于波动理论的双聚焦方法，从聚焦效果分析观测系统适应叠前成像的能力。但是双聚焦计算量大，一次只能分析地下一个散射点的成像效果，而由于地下构造的复杂性和面元间属性的差异，导致一个点的成像效果不能够代表全区的成像效果，因此为解决这个问题，选用观测系统叠前偏移覆盖谱进行分析，可以直观的分析每个面元

中石化石油工程地球物理有限公司科技研发中心江苏南京 210000
        摘要：对于高精度、高密度地震采集技术设计，需要对所选观测系统进行评价，分析其叠前偏移成像效果。目前常用的方法是采用基于波动理论的双聚焦方法，从聚焦效果分析观测系统适应叠前成像的能力。但是双聚焦计算量大，一次只能分析地下一个散射点的成像效果，而由于地下构造的复杂性和面元间属性的差异，导致一个点的成像效果不能够代表全区的成像效果，因此为解决这个问题，选用观测系统叠前偏移覆盖谱进行分析，可以直观的分析每个面元的成像效果，对观测系统作出全面的评价。
        关键词：双聚焦；叠前偏移覆盖谱；均匀性；定量分析；成像效果；


目前对于老油区开展的高精度、高密度观测系统设计，需要进行生产前的评价，以降低勘探风险。目前对于观测系统成像精度的评价，常用的是双聚焦方法。
        1、双聚焦方法简介
        双聚焦是一种叠前偏移处理方法，采用的是克希霍夫积分偏移，计算形式采用的是WRW形式，计算过程是可以互换的相互独立的两步聚焦过程。[1]。
        WRW模型形式：Berkbout将地震波传播和反射过程用WRW模型表示如下


        图1 双聚焦计算结果
        图1中，成像部分由两部分组成，即主瓣和旁瓣，主瓣近似于点散射体的图像，而旁瓣则为有限的孔径大小、有限的震源带宽和波场离散空间采样导致的偏移假象。成像的空间分辨率是由主瓣的宽度决定，而动态范围是由主瓣振幅对最大旁瓣振幅之比决定[1]。
        2、观测系统叠前偏移覆盖谱
        观测系统叠前偏移覆盖谱采用的是克希霍夫偏移理论，采用给定一个震源激发频率进行正演模拟，然后再将模拟记录进行偏移的过程，获得每个面元的叠前偏移成像效果。

        图2 叠前偏移覆盖谱与实际资料具有比较好的对应效果
        图2是叠前偏移覆盖谱用于检验实际资料的叠前处理效果。图8A、B是采用的原始观测系统进行的叠前偏移覆盖谱分析和采用这种观测系统所进行的叠前偏移处理，图2C、D是对原观测系统进行的退化处理所做的叠前偏移覆盖谱和采用退化的观测系统进行的叠前偏移处理。从图8中可以看出，聚焦性能好的观测系统，在叠前偏移剖面中变现为噪音较小，信噪比较高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        3、叠前偏移成像效果影响因素
        炮检距均匀性对于叠前成像效果具有重要作用，均匀性好，成像效果好，均匀性差成像效果差。频率大小不一样，对于均匀性的要求程度不一样，频率高，对均匀性的要求会较高。
        下面通过计算进行研究。为研究均匀性选择与频率之间的关系，需要对面元炮检距均匀性进行定量的分析，为此引入炮检距属性的最优化目标函数进行分析。如图3所示，理想的炮检距分布是等间隔分布的，而实际的炮检距是非均匀分布的，通过引入炮检距属性的最优化目标函数对炮检距分布的均匀性进行定量分析[2]，计算公式为，

        其中，Ｆ3D为设计的满覆盖次数，Ｘmax为论证的最大炮检距；Ｘmin 为论证的最小炮检距；Ki，j-1为道集内相邻两道炮检距的变化率；i为道集内炮检对的序号；min（）是描述炮检距属性均匀性的函数。利用这个函数计算面元炮检距非均匀性系数。

        图3 理想与实际炮检距分布
        图3是采用70Hz频率和不同炮检距均匀性的面元计算的结果，图的下部分为各个面元的炮检距分布情况，各面元的炮检距非均匀性系数显示在各个面元中，上部为对应的各个面元计算出来的叠前偏移覆盖谱。从图中可以看出，当均匀性逐渐变好，即非均匀性系数越来越小，其对应的叠前偏移成像越来越好，旁瓣越来越小，当非均匀性系数达到1.80后，叠前偏移成像效果改善已经比较微弱了，也就是认为，非均匀性系数达到1.80后对于叠前偏移成像效果已经达到了“饱和”状态。
        4、结论
        （1）叠前偏移覆盖谱是评价观测系统的有效方法，可以直观的分析评价每个面元的成像效果。
        （2）均匀性选择要根据频率的情况，均匀性越好，成像效果不一定会越好。
        参考文献：
        [1]狄帮让王长春等三维观测系统优化设计的双聚焦方法[J] 石油地球物理勘探，2003，38（5），463～469；
        [2]尹成吕公河等三维观测系统属性分析与优化设计[J] 石油地球物理勘探，2005，40（5），495～498。
        作者简介：
        王贻朋（1983-），男，工程师，现主要从事地震资料采集方法研究工作，联系方式：江苏省南京市江宁区诚信大道2079号，邮政编码210000。