叠前深度偏移综述

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1、叠前深度偏移综述叠前深度偏移综述摘要本文讲述了叠前深度偏移的发展历程及其研究现状，阐述了应用叠前深度偏移技术进行地震资料处理的原理、实现方法及其这种处理手段的影响因素。并且列举了Kirchhoff积分法和波动方程有限差分法两种具体的叠前深度偏移方法，并对其各自的原理和优缺点进行了评述，为在今后的学习工作中正确的使用这种方法打下一定的理论基础。关键词:叠前深度偏移，Kirchhoff积分法，波动方程有限差分法。Pre-stackDepthMigrationOverviewAbstractThispaperdisc

2、ussesthedevelopmentcourseandresearchstatusofpre-stackdepthmigration,introducesthetheoryandimplementsmethodofthisseismicimagingtechnique,andlistsomeinfluencefactorswhenweapplyittorealseismicprocessing.Finallytaketwokindsofthismethod——KirchhoffintegrationPSDMa

3、ndfinitedifferenceofwaveequationPSDM,comparedthetwomethodfromthepointoftheirtheory,advantagesanddisadvantages.KeywordsPre-stackdepthmigration,Kirchhoffintegration,finitedifferenceofwaveequation0引言近年来，由于陆上各大油田都不如中后期开发阶段，油气勘探难度的不断增加，对地震资料处理精度的要求越来越高。地震偏移技术是现代地

4、震勘探数据处理的三大基本技术之一，其目的是实现反射界面的空间归位和恢复反射界面的波场特征、振幅变化和反射系数，提高地震空间分辨率和保真度[1]。随着油气勘探开发的进一步深入，油气勘探的重点转向复杂地表和复杂地质条件的区域。复杂构造区地震资料质量通常较差,且横向速度变化剧烈,叠前时间偏移成像往往得不到精确的地下构造形态,叠前深度偏移是解决复杂构造成像的有效工具[2]。近年来，随着计算机的发展，尤其是并行计算机的出现，使得计算量庞大的三维地震资料叠前深度偏移成为可能。叠前深度偏移在解决复杂地质构造成像问题的同时能够

5、提高资料信噪比和分辨率，压制多次波以及突出深层反射；不仅如此，与传统的时间域地震剖面相比，深度域成像的地震剖面更具地质意义。叠前深变偏移的广泛研究和应用，对于在复杂地质环境中提高地震勘探的能力将是极大的促进[3]。1叠前深度偏移概述1.1叠前深度偏移技术发展历程偏移方法分为时间域和深度域两类。时间偏移技术是基于横向速度变化弱的水平层状介质模型产生的，而深度偏移技术是基于横向变速的真实地质深度模型发展而来的。因此时间偏移不能解决速度横向变化引起的非双曲线时差问题，当横向速度变化大、超出常规时间偏移所能适应的尺度时

6、，偏移的成像精度大为降低(这一现象由HubralP于1977年首次发现)。这个问题立即引起国际勘探地球物理学界的关注，并开始对非均匀介质偏移方法的研究。波动理论的引入促进了深度偏移技术的发展。2O世纪7O年代，Claerbout9叠前深度偏移综述首次把波动方程引入到地震波场偏移成像中，Schneider提出了基于波动方程积分解的克希霍夫积分法偏移，Gazdag和Stolt分别提出波动方程频率一波数域偏移方法，应用的都是简化形式的抛物线波动方程，即单程方程和爆炸反射面模型。2O世纪8O年代出现了全波动方程偏移、逆

7、时偏移成像等算法，但由于当时计算机效率低，对速度模型要求苛刻等原因，未能得到广泛应用。到了9O年代，菲利普斯石油公司首先于1993年宣布使用叠前深度偏移技术在墨西哥湾盐下勘探获得成功，拉开了克希霍夫积分法叠前深度偏移技术成功应用的序幕，将叠前偏移技术的发展推向一次新的发展高潮。进入21世纪，PC机群技术得到快速发展(速度达每秒万亿次以上)，偏移算法不断完善，使叠前深度偏移技术规模化应用成为可能，这预示着又一次新的发展高潮即将到来[4]。1.2叠前深度偏移技术的必要性油气分布在空间而非时间中，通过地质解释、油藏描

8、述而得到。油气开发所依据的地质模型是深度域的，而地震观测和处理一般是在时间域中进行。由于空间速度变化特别是横向速度变化使地震波能量传播严重畸变，而地质构造在时间域和深度域中的表现又是不一样的，特别是在复杂构造或横向变速情况下其差异很大。因而，在复杂构造或横向变速情况下，时间域处理无法正确地揭示深度一速度场信息，时间偏移不能正确处理速度界面产生的绕射，从而导致同相轴的错位和不聚焦，以至不