Kirchhoff积分法与快速步_省略_FMM_叠前深度偏移成像方法研究_张晓丹

文章编号:1006-4710(2008)02-0192-04

K i r c h h o f f 积分法与快速步进算法(F M M )叠前深度偏移成像方法研究

张晓丹,张志禹

(西安理工大学自动化与信息工程学院,陕西西安710048)

摘要:K i r c h h o f f 积分法速度快、适应性好,是目前石油勘探界使用最为普遍的叠前深度偏移技术,

该算法需要快速稳定的旅行时求取方法。快速步进算法(F a s t M a t c h i n g M e t h o d )是建立在程函方程基础上的旅行时计算方法,它具有速度快、无条件稳定、可以适应复杂地质模型的特点。将快速步进算法(F M M )进行射线追踪所得到的旅行时,运用于对地震数据进行的K i r c h h o f f 叠前深度偏移中。实验结果表明,K i r c h h o f f 积分法与快速步进算法的结合是成功的,提高了偏移的速度,偏移结果良好。

关键词:K i r c h h o f f 积分法;叠前深度偏移;旅行时;快速步进算法中图分类号:T P 391 文献标识码:A

R e s e a r c h o nK i r c h h o f f I n t e g r a t i o nMe t h o da n dF MM P r e s t a c k

D e p t h Mi g r a t i o nI m a g e Me t h o d

Z H A N GX i a o -d a n ,Z H A N GZ h i -y u

(F a c u l t yo f A u t o m a t i o na n dI n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g ,X i 'a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y ,X i 'a n 710048,C h i n a )

A b s t r a c t :K i r c h h o f f i n t e g r a l m e t h o d i s t h e m o s t u n i v e r s a l p r e s t a c k d e p t h m i g r a t i o n t e c h n o l o g y i n p e t r o l e -u me x p l o r a t i o n b e c a u s e o f f a s t c a l c u l a t i n g a b i l i t y a n dg o o da d a p t a b i l i t y .T h e f a s t a n ds t a b l e t r a v e l -t i m e

c a l c u l a t i o n a l m e t h o

d i s r

e q u i r e d b y K i r c h h o

f f i n t e

g r a l m e t

h o d .F a s t M a t c h

i n g M e t h o d i s a t r a v e l -t i m e c a l -c u l a t i o n a l m e t h o d b a s e d o n e i k o n a l e q u a t i o n ,i t h a s c h a r a c t e r i s t i c s o f f a s t c a l c u l a t i n g a b i l i t y a n d u n c o n d i -t i o n a l s t a b i l i t y ,a n d t h e m e t h o d c a n b e u s e d i n c o m p l e x g e o l o g i c a l m o d e l .T h e t r a v e l -t i m e o b t a i n e d b y r a y t r a c i n g o f F M M i s u s e di nK i r c h h o f f p r e s t a c kd e p t h m i g r a t i o n .T h ee x p e r i m e n t a l r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o m b i n a t i o n o f K i r c h h o f f i n t e g r a l m e t h o d w i t hF M M i s s u c c e s s f u l ,a n d i m p r o v e t h e v e l o c i t y o f m i g r a t i o n e f f e c t i v e l y ,t h e m i g r a t i o n r e s u l t s a r e s a t i s f a c t o r y .K e y w o r d s :K i r c h h o f f i n t e g r a l m e t h o d ;p r e s t a c k d e p t h m i g r a t i o n ;t r a v e l -t i m e ;F M M 收稿日期:2008-01-03

基金项目:国家自然科学基金资助项目(69831012)。

作者简介:张晓丹(1981-)女,辽宁葫芦岛人,博士生,研究方向为微电子学与固体电子学。张志禹(1966-)男,山西朔州

人,教授,博士,研究方向为信号处理及小波变换。E -m a i l :z h a n g z h i y u 2001@y a h o o .c o m .c n 。

偏移是地震勘探的三大技术(反褶积,叠加,偏

移)之一[1]

,也是目前地质勘探研究最热门的环节,因为只有偏移技术是在过去的古典技术上发展起来的,其他两类技术都是从相关学科引进到地震中来的,这就确定了偏移技术作为具有地震勘探本身特征的一个重要方法

[2]

,无论在过去、现在和将来,都

是地质勘探不可或缺的内容。

地震数据的偏移成像所完成的工作就是使反射

波或绕射波回返到产生它的地下位置上去,使地下介质真实的归位,从而得到地下目标区的结构图像

[3]

。

偏移成像的方法有多种,K i r c h h o f f 积分法的理论基础是波动方程的K i r c h h o f f 积分解,由于K i r c h h o f f 积分法具有控制灵活,适应不规则观测系统,目前成为石油勘探界使用最为普遍的叠前偏移技术[4]

。本文将K i r c h h o f f 积分法与快速步进(F M M )算法相结合进行偏移成像,更好的发挥了K i r c h h o f f 积分法的优势。

1　研究对象

1.1　快速步进算法

快速步进算法F M M (F a s t M a t c h i n g M e t h o d )是

192

　西安理工大学学报J o u r n a l o f X i 'a n U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y (2008)V o l .24N o .2