地震波偏移成像

缺陷：偏移成像结果受震源子波的选取影响比较 大；边界衰减处理。
3、原理简介-双平方根
（2）双平方根算子波场延拓
2 2 t 1 t 1 t 2 2 v g z v s
上式中，算子包括两项，分别代表震源项和检波点项， 算子主要是在CMP域中实现的。
s
h
g
s'
g'
R
双平方根波场延拓“沉降观测示意图”
x0
x0
地表
第1次延拓
t0 t0
第i次延拓
x0
x0
反射界面
t0
t0
零时 间零 偏移 距成 像
向斜模型
CMP CMP
Z（m）
双平方根偏移成像结果
Z（m）
单平方根偏移成像结果
SEG/EAGE模型
X（m）
Z（m）
图4-10 SEG/EAGE岩丘速度模型
资料来自李振春-地震成像与速度反演
3D高斯束偏移
资料来自李振春-地震成像与速度反演
3D高斯束偏移
资料来自李振春-地震成像与速度反演
3D高斯束偏移
Inline337
常规Kirchhoff偏移
高斯束偏移
资料来自李振春-地震成像与速度反演
3D高斯束偏移
常规Kirchhoff偏移 资料来自李振春-地震成像与速度反演
成像方法。
2、方法分类
叠后深度偏移
叠前深度偏移
叠后时间偏移
叠前时间偏移
最终成像结果剖面显示：深度域/时间域（深度偏移/时间偏移） 时间域：均方根速度 深度域：层速度
2、方法分类

射线类方法 Kirchhoff方法（传统Kirchoff、EOM、POM等）、束方法（高斯束）
等

波动方程类方法
单程波方法（相移法、分裂步傅里叶方法、有限差分法等）、双程
RTM成像结果，从左至右：互相关、震源归一化互相关、检波归一化互相关
逆时偏移
基于带误差补偿的直接下延法傅立 叶有限差分法单程波偏移
基于复杂地表的RTM偏移
声波高斯束逆时偏移
Marmousi模型速度场
GBRTM成像结果
GB成像结果
SSF成像结果
FFD成像结果
声波高斯束逆时偏移
GB成像结果
Sigbee2a速度模型 GBRTM成像结果
图4-11 DSR叠前深度偏移剖面
4、实例展示
高斯束偏移
叠前/叠后时间偏移 叠前时间/深度偏移 逆时偏移
不同道集高斯束偏移
Marmousi model
共偏移距道集高斯束偏移
共炮集高斯束偏移
Kirchhoff偏移
资料来自李振春-地震成像与速度反演
保幅高斯束
2D 盐丘模型
常规高斯束偏移
保幅高斯束偏移（反褶积）
（3）速度模型Leabharlann 1 、偏移成像技术发展历程
时间 叠后
射线
平地表
各向同性介质
深度
叠前
波动方程
起伏地形
各向异性介质
从上世纪70年代开始，偏移成像方法的研究已经经历了从时间域到
深度域，从叠后到叠前的迅猛发展；其解决的问题也逐渐趋于复杂化，
从刚开始的对各向同性介质研究过渡到现在的各向异性介质以及对真
地表的处理能力等；当前研究主要集中在叠前深度域波动方程类偏移
-1 这里， 和 分别为下行波和上行波波场延拓算子，它们
可以是相移、分裂步或有限差分算子。表示不同的偏移成像
方法，实现过程一样，算子精度不同，对陡倾角地层的适应 性变强。
3、原理简介-单平方根
震源子波
检波点波 场
下行波正向延拓
上行波反向延拓 上行波反向延拓
当前深度成像
时间一致性成像原理 （互相关成像）
所以，一般需要将上式变换到CMP域，利用下式
g s g s m ,h 2 2
3、原理简介-双平方根
优点：双平方根算子波场延拓基于沉降观测，延拓过程
中波场是向零偏移距聚焦的过程，边界无需处理；而且不需
要选取震源子波。最重要的一点是，利用这种方法可以实现 速度模型交互式建立。
弹性波高斯束逆时偏移
pp成像
ps成像
发展趋势
1、三维叠前深度偏移（3DPSDM） 2、绕射波、多次波成像 3、全波形反演
4、速度估计、速度模型建立和可视化方法研究
5、弹性波（或转换波）波动方程偏移方法研究
弹性波方程同声波方程相比，更具有普遍性，在P波失效的情况下或为满足岩性、 裂缝等勘探需要，对转换波、横波偏移成像及各向异性研究逐步深入。 未来研究重点：遵循波场传播规律的保幅、精确、快速的偏移算法及高精度速度 估计方法。
地震波偏移成像
地震波偏移成像
偏移成像发展现状 方法分类 原理简介 实例展示 发展趋势
前

导
偏移：由一个位置移到另一个位置。 地震偏移：重排地震信息单元，使绕射波收敛、反射波归 位到真实的位置，从而直观地展现地下构造的真实形态。


地震偏移成像研究最核心的几个问题： （1）波场延拓算子
（2）成像条件
高斯束偏移
复杂地表高斯束偏移
地表高程
加拿大逆掩断层模型 资料来自李振春-地震成像与速度反演
单炮记录
复杂地表高斯束偏移
Kirchhoff偏移
局部静校正法
“直接下延”法波动方程偏移
资料来自李振春-地震成像与速度反演
保幅延拓法
叠前/叠后时间偏移
（a）叠后时间偏移
（b）叠前时间偏移
资料来自塔里木油田
叠前时间/深度偏移
速度模型
SSF
保幅SSF
RTM
RTM-Laplacian滤波后结果
逆时偏移
带误差补偿的频空 域有限差分偏移
用此含有多次波的模 型数据，不经过任何 去除多次波之类的预 处理，直接进行逆时 偏移，所得的结果
逆时偏移
速度模型
Fourier有限差分叠前深度偏移 成像结果
RTM成像
逆时偏移
对单程波方法来说，BP模型中间部分的岩体是成像难点。盐丘边界尤其是陡倾 盐丘侧翼和反转的盐丘边界区域，需要高角度传播或是回折波才能成像。
波方法（逆时偏移RTM）
这两类方法有各自的优势，射线类方法对观测系统的适应能力强，
但对于复杂构造成像处理能力有限；波动方程类方法的出现，对于复 杂构造成像精度极高。
3、原理简介
使用波动方程偏移，首先要做的就是重建反射界面处的波 场。为了进行波场外推，通常把波动方程分解为上行波和下 行波方程。
波动方程偏移两个关键点：波场延拓算子和成像条件。
（a） （b）
墨西哥湾岩体成像：（a）叠前时间偏移成像，显示了高速盐体对下伏低速沉积成 像的响应；（b）叠前深度偏移成像结果，成像质量有很大提高（Young,1999）
叠前时间/深度偏移
（a）叠前时间偏移
（a）3D模型
（c）叠前深度偏移
来自CGG公司
逆时偏移
断层中一共两层介质，速度分别为1500 m/s和4500m/s。速度场的横向采样点数 是 2001 ，纵向采样点数是 701 ，横向采样率为 10m ，纵向采样率为 5m ，炮数据是 110炮，中间放炮方式，每炮501道，道间距20m，炮间距80m。
（1）单平方根算子波场延拓
上行波、下行波分别延深度方向延拓，然后利用时间一致
性成像原理成像。
t 1 t 2 z v g
2 2
t 1 t ； 2 z v s
3、原理简介-单平方根
（a）下行波波场延拓（震源点）
（b）上行波波场延拓（检波点）