三維疊前深度偏移算法課件

Kirchhoff偏移已全面進(jìn)入生產(chǎn)精細(xì)常規(guī)處理偏移速度分析不同地質(zhì)條件下，算法選擇波動(dòng)方程偏移仍在研究摸索４、三維疊前深度偏移算法Kirchhoff偏移已全面進(jìn)入生產(chǎn)４、三維疊前深度偏移算法1

GeoDepth疊前深度偏移處理系統(tǒng)，以交互處理為其最大特點(diǎn)，需要介入大量的地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)和解釋工作，共有交互模塊52個(gè)，已公布的偏移模塊多達(dá)16個(gè)。

策略及影響因素各種偏移方法的算子響應(yīng)克?；舴蛉S疊前深度偏移算法走時(shí)算法克希霍夫三維疊前深度偏移參數(shù)速度、孔徑、假頻、拉伸GeoDepth疊前深度偏移處理系統(tǒng)，以交互處理為其最大2１、三維疊前深度偏移引發(fā)的問(wèn)題地震波走時(shí)：正確的偏移速度場(chǎng)走時(shí)計(jì)算方法射線理論、程函方程最小走時(shí)最短路經(jīng)走時(shí)最大能量走時(shí)多路經(jīng)走時(shí)yzxSGSGCDPCRPV(x,y,z)疊前道成像(CRP)三維疊前深度偏移成像原理地震波振幅：傾斜因子球面擴(kuò)散相位變化透射損失輸入地震數(shù)據(jù)：空間采樣，假頻問(wèn)題１、三維疊前深度偏移引發(fā)的問(wèn)題地震波走時(shí)：yzxSGSGCD3做好偏移需考慮的幾個(gè)問(wèn)題偏移策略2D／3D、疊前／疊后時(shí)間／深度積分法、差分法、偏移算法相移法

偏移參數(shù)深度步長(zhǎng)、速度誤差、測(cè)線長(zhǎng)度、偏移孔徑輸入數(shù)據(jù)特點(diǎn)時(shí)間、空間采樣率、主頻、帶寬、信噪比偏移速度均方跟速度、層速度2D／3D疊前／疊后時(shí)間／深度偏移速度偏移算法孔徑反假頻拉伸做好偏移需考慮的幾個(gè)問(wèn)題偏移策略2D／3D、疊前4測(cè)線長(zhǎng)度、記錄長(zhǎng)度測(cè)線長(zhǎng)度為OA，接收不到C’D’的反射信號(hào)。測(cè)線長(zhǎng)度為AB，能接收到C’D’的反射信號(hào)，但偏移之后，疊加剖面為CD的記錄，超出剖面。測(cè)線長(zhǎng)度為OB，合適。記錄長(zhǎng)度應(yīng)大于OE。SGAC’CD’D

mBO

nED’’txSG測(cè)線長(zhǎng)度、記錄長(zhǎng)度測(cè)線長(zhǎng)度為OA，接收不到C’D’的反射信5測(cè)試脈沖子波２、脈沖響應(yīng)測(cè)試應(yīng)用單線（750個(gè)CDP），進(jìn)行了引進(jìn)GeoDepth系統(tǒng)下12種三維偏移（疊前／疊后、時(shí)間／深度）算法的算子響應(yīng)測(cè)試。圖1為測(cè)試偏移算法的輸入脈沖，在剖面中心道上的三個(gè)頻率為40Hz的雷克子波。

測(cè)試脈沖子波２、脈沖響應(yīng)測(cè)試應(yīng)用單線（750個(gè)CDP），6克?；舴蛉S疊后時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)克?；舴蛉S疊后深度偏移脈沖響應(yīng)克希霍夫三維疊前時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)克?；舴蛉S疊前深度偏移脈沖響應(yīng)克?；舴蛉S疊后時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)克?；舴蛉S疊后深度偏移脈沖7波動(dòng)方程(FX)三維疊后時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)波動(dòng)方程(PSPI)三維疊時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)波動(dòng)方程(FX)三維疊后深度偏移脈沖響應(yīng)波動(dòng)方程(PSPC)三維疊后深度偏移脈沖響應(yīng)波動(dòng)方程(FX)三維疊后時(shí)間偏移脈沖響應(yīng)波動(dòng)方程(PSPI)8笛卡爾費(fèi)馬克希霍夫三維疊前深度偏移球面費(fèi)馬克?；舴蛉S疊前深度偏移球面程函方程克希霍夫三維疊前深度偏移波場(chǎng)重建克?；舴蛉S疊前深度偏移笛卡爾費(fèi)馬克希霍夫三維疊前深度偏移球面費(fèi)馬克?；舴蛉S疊前深9共炮域波動(dòng)方程三維疊前深度偏移脈沖響應(yīng)共炮域波動(dòng)方程三維疊前深度偏移脈沖響應(yīng)10一步法三維頻率空間域有限差分疊后時(shí)間偏移一步法三維頻率空間域有限差分疊后時(shí)間偏移11克?；舴蚍e分法三維疊前深度偏移克?；舴蚍e分法三維疊前深度偏移12共炮域波動(dòng)方程三維疊前深度偏移共炮域波動(dòng)方程三維疊前深度偏移13球面費(fèi)馬克?；舴蚍e分法序號(hào)三維偏移方法并行情況單節(jié)點(diǎn)計(jì)算時(shí)間(m)成像傾角(０)成像噪音相位保持域方法１疊后時(shí)間克希霍夫積分法并行3821小好２頻率空間域波動(dòng)方程不能14330.5較大差３相移加插值波動(dòng)方程并行18290較大一般４疊后深度克?；舴蚍e分法并行40.546小一般５頻率空間域波動(dòng)方程不能6090大差６相移加校正波動(dòng)方程不能8090好７疊前時(shí)間克希霍夫積分法并行9722小好８

疊前深度笛卡爾費(fèi)馬克?；舴蚍e分法并行10241小好９并行10141小好10球面程函克希霍夫積分法并行10241小好11波場(chǎng)重建克?；舴蚍e分法并行12041小好12共炮域波動(dòng)方程并行91090較大差較大引進(jìn)各種偏移方法的算子響應(yīng)試驗(yàn)球面費(fèi)馬序號(hào)三維偏移方法并行單節(jié)點(diǎn)計(jì)算時(shí)間(m)成像傾角(０14

在三種疊后時(shí)間偏移方法中，克?；舴蚍e分法的成像角度較小，但偏移噪聲小，相位保持特征好，其它兩種波動(dòng)方程偏移方法偏移噪聲大，相位保持特征差，但成像角度大。

在三種疊后深度偏移方法中，克?；舴蚍e分法的偏移噪聲小，相位保持特征好，其它兩種波動(dòng)方程偏移方法偏移噪聲大，相位保持特征差?？讼；舴蚍e分法三維疊前時(shí)間偏移的成像角度較小，但偏移噪聲小，相位保持特征好。

四種克?；舴蚍e分法三維疊前深度偏移的各項(xiàng)指標(biāo)均較好，是Paradigm公司的成功之處，但其共炮域波動(dòng)方程算法偏移噪聲大，相位保持特征差。在三種疊后時(shí)間偏移方法中，克?；舴蚍e分法的成像角度較小，但15走時(shí)計(jì)算所需內(nèi)存(Mb)孔徑IN/X拉伸濾波強(qiáng)度去假頻方法(Tri/BP)去假頻強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)數(shù)走時(shí)計(jì)算時(shí)間(h:m:s)一條測(cè)線偏移時(shí)間(h:m:s)方法類型笛卡爾費(fèi)馬最小走時(shí)1241200/1001Tri.１14:39:547:40:42最短路經(jīng)1236200/1001Tri.１156:53:227:40:52球面費(fèi)馬最小走時(shí)1580200/1001Tri.１119:27:337:18:11球面程函方程最小走時(shí)1236200/1001Tri.１15:5:167:18:40最短路經(jīng)1236200/1001Tri.１14:17:437:22:27波前重建最短路經(jīng)1236200/1001Tri.１190:48:327:28:2090:19:107:54:30３、克希霍夫三維疊前深度偏移算法走時(shí)計(jì)算所需內(nèi)存(Mb)孔徑拉伸去假頻去假頻強(qiáng)度節(jié)點(diǎn)數(shù)走時(shí)計(jì)16克?；舴蛉S疊前深度偏移克希霍夫三維疊前深度偏移17五維走時(shí)表TT(nz,ny,nx,nys,nxs)為震源S(nys,nxs)到地下成像各點(diǎn)P(nz,ny,nx)的走時(shí)求以s′(x,y)為震源，g′(x,y)為接收點(diǎn)地下成像各點(diǎn)p′(x,y,z)的走時(shí)三種插值計(jì)算方法，臨近炮點(diǎn)，炮線，立方體插值后的走時(shí)住留在高速緩存走時(shí)體插值走時(shí)體插值五維走時(shí)表TT(nz,ny,nx,nys,nxs18三維疊前深度偏移算法課件19笛卡爾費(fèi)馬（最小走時(shí)）笛卡爾費(fèi)馬（最小走時(shí)）20笛卡爾費(fèi)馬（最短路經(jīng)）笛卡爾費(fèi)馬（最短路經(jīng)）21球坐標(biāo)費(fèi)馬（最小走時(shí)）球坐標(biāo)費(fèi)馬（最小走時(shí)）22球坐標(biāo)程函方程（最小走時(shí)）球坐標(biāo)程函方程（最小走時(shí)）23球坐標(biāo)程函方程費(fèi)馬（最短路經(jīng)）球坐標(biāo)程函方程費(fèi)馬（最短路經(jīng)）24波前重建（最短路經(jīng)）波前重建（最短路經(jīng)）25

從計(jì)算效率來(lái)看，6種不同走時(shí)算法在走時(shí)計(jì)算環(huán)節(jié)相差較大，以波前重建最為耗時(shí)，約為其它方法的10-20倍，其次為笛卡爾坐標(biāo)系下的最短路徑算法，而各種方法在偏移時(shí)間上一致，所存在的時(shí)間不同，應(yīng)為集群系統(tǒng)當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)不同而造成。

從成像效果來(lái)看，6種方法差別不大，只是笛卡爾坐標(biāo)系下的最短路徑算法成像稍好。這說(shuō)明在單一走時(shí)前提下，要想大幅度提高克?；舴蚍e分法三維疊前深度偏移的成像質(zhì)量難度較大，必須考慮采用最大能量走時(shí)或多值走時(shí)技術(shù)。由于這兩種方法尚處于理論研究階段，工業(yè)界實(shí)際應(yīng)用尚未開(kāi)展，也是下一步需研究的方向。從計(jì)算效率來(lái)看，6種不同走時(shí)算法在走時(shí)計(jì)算環(huán)節(jié)相差較大，以26初始模型最終模型３、不同偏移速度模型的比較初始模型最終模型３、不同偏移速度模型的比較27342線笛卡爾費(fèi)馬克?；舴蛉S疊前深度偏移342線笛卡爾費(fèi)馬克?；舴蛉S疊前深度偏移28342線笛卡爾費(fèi)馬克希霍夫三維疊前深度偏移342線笛卡爾費(fèi)馬克?；舴蛉S疊前深度偏移29初始速度模型實(shí)際處理速度模型初始速度模型實(shí)際處理速度模型30mymxΩξIαzyxSGRM計(jì)算量與成像精度之間折衷計(jì)算量只與成像覆蓋面積有關(guān)偏移孔徑呈圓錐形變孔徑，20-60度，隨深度增加Kirchhoff積分偏移方法的偏移孔徑需要人工選擇；波動(dòng)方程偏移方法的偏移孔徑是自適應(yīng)的。這是由于偏移算子不同而造成。Kirchhoff積分偏移方法的偏移孔徑的選擇非常重要，它直接影響偏移效果和計(jì)算效率。４、偏移孔徑比較mymxΩξIαzyxSGRM計(jì)算量與成像精度之間折衷31偏移孔徑的大小對(duì)偏移結(jié)果的影響偏移孔徑選擇：最佳偏移把繞射能量完整地收斂到繞射頂點(diǎn)用均方根速度來(lái)限制疊前時(shí)間偏移的孔徑疊前深度偏移的孔徑選擇只有依靠試驗(yàn)，考慮埋深、傾角、速度偏移孔徑的大小對(duì)偏移結(jié)果的影響偏移孔徑選擇：32a.繞射時(shí)距曲線（2500m/s)；b.F-K域偏移結(jié)果；c.35道偏移孔徑；d.70道偏移孔徑；e.150道偏移孔徑；f.256道偏移孔徑孔徑太小，會(huì)把該匯聚的反射波能量丟掉；孔徑太大，會(huì)疊加進(jìn)多余的能量，產(chǎn)生偏移噪音。但是，在速度橫向變化的情況下，取一個(gè)非常合適的偏移孔徑并不容易。a.繞射時(shí)距曲線（2500m/s)；b.F-K域偏移結(jié)果；c33PACMPCMPrB偏移孔徑有理由大于野外采集的排列長(zhǎng)度PACMPCMPrB偏移孔徑有理由大于野外采集的排列長(zhǎng)度34克希霍夫三維疊前深度偏移克?；舴蛉S疊前深度偏移35孔徑7500m孔徑8500m孔徑10000m孔徑7500m孔徑8500m孔徑10000m36對(duì)含較高頻率的陡傾角同相軸，空間采樣不足時(shí)，造成高頻率成分折疊到低頻率成分中，產(chǎn)生空間假頻。空間假頻會(huì)嚴(yán)重影響后續(xù)處理的質(zhì)量。５、反假頻問(wèn)題對(duì)含較高頻率的陡傾角同相軸，空間采樣不足時(shí)，造成高頻率成37疊加剖面無(wú)反假頻KIRCHHOFF偏移反假頻KIRCHHOFF偏移疊加剖面無(wú)反假頻KIRCHHOFF偏移反假頻KIRCHHOF38假頻的類型有三種：野外地震數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻－數(shù)據(jù)假頻偏移成像后數(shù)據(jù)采樣不足造成的假頻－成像假頻偏移算子造成的假頻－算子假頻前后兩種數(shù)據(jù)的反假頻需要加密采樣點(diǎn)算子假頻的處理需要從偏移算法本身來(lái)解決，不產(chǎn)生空間假頻的最高低截頻為：輸入道間隔偏移算子斜率最大無(wú)假頻頻率假頻的類型有三種：前后兩種數(shù)據(jù)的反假頻需要加密采樣點(diǎn)輸入道39反假頻方法： 最基本的方法：算子截?cái)?。丟失陡傾角反射信息。偏移孔徑過(guò)小，就相當(dāng)于算子截?cái)?。最有效?/p>