逆時(shí)偏移在遼河外圍復(fù)雜構(gòu)造資料處理中的應(yīng)用

■王艷華

（遼河油田勘探開發(fā)研究院 北京124010）

逆時(shí)偏移在遼河外圍復(fù)雜構(gòu)造資料處理中的應(yīng)用

■王艷華

（遼河油田勘探開發(fā)研究院 北京124010）

隨著勘探的逐步深入，勘探目標(biāo)越來越復(fù)雜，對(duì)地震成像也提出了越來越高的要求，逆時(shí)偏移方法相對(duì)于實(shí)際油氣勘探過程中被廣泛應(yīng)用的Kirchhoff偏移方法和單程波波動(dòng)方程偏移方法,具有原理簡(jiǎn)單、成像精確且無傾角限制、適應(yīng)任意復(fù)雜速度模型等諸多優(yōu)點(diǎn)，越來越多的在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。通過在遼河外圍復(fù)雜構(gòu)造資料處理中的應(yīng)用，成像效果與克希霍夫偏移相比有了很大的提高，反映的地質(zhì)信息更加豐富。

逆時(shí)偏移復(fù)雜構(gòu)造雙程波

目前，常用的疊前深度偏移成像方法主要有單程波波動(dòng)方程偏移和克希霍夫積分偏移兩種。單程波波動(dòng)方程偏移基于雙向波方程的單向波分解，其模型假設(shè)是水平層狀地層或橫向變化不太劇烈的地層。始于20世紀(jì)80年代的基于雙程波方程的逆時(shí)偏移技術(shù)，受計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的限制，因其計(jì)算量巨大而發(fā)展較為緩慢。近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和計(jì)算能力的大幅提高，逆時(shí)偏移越來越受到人們的重視。

1　逆時(shí)偏移原理

逆時(shí)偏移是雙程波動(dòng)方程偏移，它可以對(duì)多次波、回轉(zhuǎn)波等對(duì)陡傾角及反轉(zhuǎn)構(gòu)造進(jìn)行準(zhǔn)確成像，充分利用了地震采集的地震信號(hào)。逆時(shí)偏移是通過對(duì)雙程波動(dòng)方程的二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行差分離散，以差分代替微分，求解波動(dòng)方程。通過有限差分法來構(gòu)建合適的波場(chǎng)傳播算子，實(shí)現(xiàn)波場(chǎng)外推。逆時(shí)偏移實(shí)現(xiàn)過程包括基于雙程波方程逆時(shí)波場(chǎng)外推和應(yīng)用成像條件兩個(gè)步驟。對(duì)于單炮道集的成像，首先對(duì)震源波場(chǎng)利用雙程波方程進(jìn)行正向外推，并保存所有時(shí)間步的外推波場(chǎng)。然后對(duì)接收波場(chǎng)利用雙程波方程進(jìn)行逆時(shí)外推，在時(shí)間上每逆時(shí)外推一步之后應(yīng)用成像條件，得到該時(shí)刻的成像結(jié)果。所有時(shí)刻的成像結(jié)果疊加，得到該炮集的成像結(jié)果。所有炮集的逆時(shí)偏移結(jié)果疊加即可得到最終疊前深度偏移成像結(jié)果。

在三維或二維正演模擬及逆時(shí)深度偏移中，當(dāng)利用截?cái)嗾`差為O(△x2,△y2,△z2,△t2)的差分格式時(shí)，為保證頻散較小及遞推過程穩(wěn)定，差分網(wǎng)格要求取得非常小，這樣計(jì)算需要的計(jì)算機(jī)內(nèi)存及運(yùn)算時(shí)間會(huì)大大增加。Dablain利用高階差分方模擬和偏移過程。利用高階差分方程時(shí)，網(wǎng)格值可以取得大些，而計(jì)算精度并不降低。這里認(rèn)為截?cái)嗾`差高于四階的差分方程為高階差分方程。三維聲波方程的高階差分方程可以用統(tǒng)一的方式推導(dǎo)出來，即

其中：u(x,y,z,t)為地表記錄的壓力波場(chǎng)；ν(x,y,z)為縱橫向可變的介質(zhì)速度。為導(dǎo)出方程（1）的離散差分格式，需把觀測(cè)對(duì)應(yīng)的地下介質(zhì)分布區(qū)域或要對(duì)其進(jìn)行地震波模擬的模型區(qū)域離散化，即把它們剖分成一個(gè)個(gè)的小方塊。

為導(dǎo)出高階差分方程，把波場(chǎng)進(jìn)行Taylor展開，得到截?cái)嗾`差為

對(duì)應(yīng)的三維逆時(shí)深度偏移高階差分程為

2　應(yīng)用效果

逆時(shí)偏移技術(shù)在遼河外圍復(fù)雜構(gòu)造資料處理中，取得較好的成像效果，與克希霍夫深度偏移相比，逆時(shí)偏移在陡坡部位、信噪比低的部位成像都有了提高，反映出來的地質(zhì)信息更豐富，九佛堂以下成像質(zhì)量明顯提高，整體構(gòu)造形態(tài)更加清楚。

3　小結(jié)

逆時(shí)偏移技術(shù)充分發(fā)揮了它在復(fù)雜構(gòu)造條件下的成像優(yōu)勢(shì)，成功的實(shí)現(xiàn)了遼河外圍復(fù)雜構(gòu)造地震資料的準(zhǔn)確成像。由于目前針對(duì)逆時(shí)偏移的速度建模技術(shù)還不成熟，我們建模的手段仍然是基于克希霍夫深度偏移的，隨著計(jì)算機(jī)硬件、速度建模方法的改進(jìn)，逆時(shí)偏移技術(shù)必將成為未來的發(fā)展方向。

[1]丁亮，劉洋.逆時(shí)偏移成像技術(shù)研究進(jìn)展.地球物理學(xué)進(jìn)展，2011,26（3）：1085~ 1100.

P2[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-2-222-1