偏移方法概述
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发布时间：2022-04-25 19:43
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时间：2022-06-16 20:14
偏移的目的是利用地震数据对地下介质进行成像。传统的纵波资料处理流程是，先对正常时差校正(NMO)的共中心点(CMP)道集作叠加，再对得到的零偏移距剖面作叠后偏移。当地下存在大倾角反射层时，CMP叠加已不是共反射点叠加，改进方法是叠前部分偏移，经修正后称为倾角时差校正(DMO)。它将共中心点道集转换成共反射点道集，消除了时距曲线中地层倾角因素的影响，改善了CMP叠加效果。在常速介质时，NMO+DMO+叠加+叠后偏移等于叠前偏移。但DMO只是部分偏移，用DMO后的CMP道集作速度分析仍然受到速度分析点下方周围倾斜反射层的影响，使速度分析精度受到影响。只有用叠前偏移后共反射点(CRP)道集叠加的构造最佳成像，共同参与确定成像速度与反射界面位置，才是可信的。叠前偏移方法从理论上取消了输入数据为零炮检距的假设，避免了NMO校正叠加所产生的畸变，比起叠后时间偏移保存了更多的叠前地震信息。
叠前偏移后的叠加是共反射点叠加，依据的模型是任意的非水平层状介质模型。因此，叠前偏移的图像比叠后偏移在空间位置上更准确。对于地震资料处理来说，叠前时间偏移具有以下几个优点:
1)实现高精度的构造成像。在横向速度变化不剧烈的情况下，叠前时间偏移能够把存在于每一道中的反射波能量转移到它真实的地下位置处。因此，在地层倾角较大，地下横向速度变化不大的情况下，叠前时间偏移能够取得较好的成像效果，可以用叠前时间偏移来代替叠前深度偏移。
2)改善速度分析的效果。叠前时间偏移可以把速度分析和叠加过程推迟到叠前时间偏移后来做，这样做具有提高道集资料的信噪比、消除绕射波对速度分析的干扰、反射波归位后可以使速度分析得到的速度位置关系更正确等优点。叠前时间偏移可以视为一种能够适应各种倾斜地层的广义NMO叠加，其目的是使各种绕射能量聚焦，而不是把绕射能量归位到其相应的绕射点上去。因此，叠前时间偏移所要求的速度模型不必是一个真实的地质速度模型，而是一个与NMO叠加的叠加速度模型类似的时间域叠加模型，这使得叠前时间偏移的速度分析过程不复杂。
3)提高AVO分析的精度。影响AVO分析精度的因素主要是噪声和倾角，AVO分析前需作一些去噪处理;但许多噪声衰减技术在消除噪声的同时也会损害有效信号。另外，地层在大倾角情况下的CMP道集并不是真正的共反射点(CRP)道集，不同的反射点的信息互相重叠，势必大大降低AVO的分析精度和可靠性。因此，AVO分析前进行振幅保持叠前时间偏移，不仅能提高地震数据的信噪比，而且能够得到真正的共反射点道集，有效地改善AVO分析的效果。
在转换波资料处理中，由于下行P波与上行S波的路径不对称，其处理流程与纵波处理流程有较大的差异。其中，重要的一个处理环节是用共转换点(CCP)代替共中心点(CMP)，而CCP选排一直是转换波资料处理中的一个难点。过去，大多数转换波资料处理的核心流程是抽取CCP道集、速度分析、正常时差校正(NMO)、倾角时差校正(DMO)、叠加和叠后偏移等。该处理流程在处理三维转换波资料时存在一些缺点，如在CCP面元化时不易找准转换点的真实位置，DMO方法不能适应层间速度剧烈变化和大陡倾角情况等。采用转换波叠前时间偏移技术能克服这些缺点，因为它不需要抽取CCP道集和进行DMO，能实现全空间三维转换波资料的准确成像。
虽然实现转换波叠前时间偏移技术的发展历程不长，但是现在转换波已发展到各向同性和各向异性两种偏移方法。
(1)转换波各向同性偏移
转换波在各向同性介质中的偏移方法，主要有等效偏移距法(EOM)、虚拟偏移距法(POM)、共炮点记录叠前相移法偏移等方法。
等效偏移距法能进行转换波的叠前时间偏移［13，136］。EOM叠前时间偏移分两步进行，第一步是偏移成像，把每个输入的样点映射到一个共散射点，并在等效偏移距上把它累计起来。等效偏移距定义为散射点与震源和接收点的位置之间的距离，因此从震源到模型接收点的旅行时等于从震源到接收点的输入旅行时。第二步是偏移叠加，通过沿正常时差旅行时的共散射点道集或EOM道集求和完成。该方法的关键思想是如何等效偏移距将双平方根方程转换为单平方根方程。EOM叠前时间偏移的双平方根方程为
三维三分量地震勘探
式中:z0为共转换散射点的虚拟深度;he为等效偏移距;vP，ming、vS，ming分别为P波和S波的偏移速度。
在共转换散射点道集中，双程旅行时和等效偏移距之间的关系为一双曲线，可以表示为 式中:γmig为纵波和横波的偏移速度比。
虚拟偏移距法(POM)是Wang(1997)等在重新引入新的偏移距理论基础上，提出的一种新的转换波叠前时间偏移方法。它对速度的依赖性比EOM方法小，但成像效果更好［137］。Kirchhoff求和POM的实现和EOM类似，也需要两步。第一步是把输入的地震道集映射到共转换散射点，第二步是对POM道集沿着旅行时轨迹对振幅求和来完成POM叠前时间偏移。它和EOM主要区别是两者在偏移距的映射方式不同。
转换波共炮点记录叠前相移法偏移是以相移法为基础，主要求出相移时间。针对P－SV波的特殊性，入射是P波，出射是SV波，波场延拓时，用纵波速度进行正向延拓，反向延拓时用横波速度，每外推一个延拓步长时，用互相关成像法。
(2)转换波各向异性偏移
转换波在各向异性介质中的叠前时间偏移方法，主要有精确旅行时各向异性叠前时间偏移、各向异性双平方根方程叠前时间偏移、LXY改进双平方根方程叠前时间偏移。
精确旅行时叠前时间偏移方法，是用准确的旅行时方程来计算转换波的旅行时。对于Kirchhoff叠前时间偏移的绕射旅行时，是由P波旅行时tp和S波旅行时ts之和。对于VIT介质，它们有如下的表达形式:
三维三分量地震勘探
式中:hP和hS是源点到散射点的水平距离;pP和pS是P波和S波的射线参数。根据上面的式子就可以求出总的旅行时，然后沿着旅行时轨迹对振幅求和进而完成精确旅行时的叠前时间偏移。
