一种针对叠前偏移的振幅均衡方法

2022-09-10

应用现有的地震资料进行连片叠前偏移处理, 最大限度地挖掘老资料的潜力, 是当前地震勘探的一项重要研究课题[1]。在处理中, 尽管在叠前道集上做好了能量一致性处理, 但由于各个区块采集覆盖次数不一致, 在进行叠前时间偏移时拼接部位会产生严重的画弧现象, 因此需要做振幅均衡处理。

解决不同区块间能量差异的传统方法通常是使用能量匹配法消除能量的差异[2]。该方法在实际应用中计算比较复杂, 区块较多时则更加繁琐, 并且保幅性较差。本文提出的低频能量模型约束振幅均衡方法是针对叠前偏移的振幅均衡方法, 在尽量不破坏输入数据能量属性的前提下, 消除区块间或者其他因素造成的空间能量差异, 计算效率高, 操作便捷。

1 方法原理

室内处理中, 地震波能量的改造主要发生在叠前预处理阶段, 如球面扩散补偿, 地表一致性振幅补偿。目前对地震波能量的认识是:能量随着时间和传播距离的增加而减少。这种衰减是可以用相对明确的公式表达出来的。但是实际资料处理中, 地震波的振幅是波前发散、传播损失、大地滤波、组合效应和其他复杂因素综合影响的结果。理论上, 上述所有的这些影响可被确定地校正或者补偿, 但任何方法都不是一直有效的, 只是近似地表达地下介质是如何响应的, 不能彻底地消除该响应。对于残留的能量差异, 通过统计的方法来对区域内的振幅属性进行分析, 消除非地球物理因素引起的能量变化, 是本方法的出发点和目的。

低频能量模型约束振幅均衡方法是一项基于统计的能量均衡方法。对于经过前期预处理的数据, 理论上能量已经趋于均衡。但是如果我们对时窗内的资料进行能量统计会发现, 各道的能量并不均衡, 而是表现出一定的变化趋势, 这种变化趋势与地下构造的变化之间具有很好的相关性。把这种稳定的变化趋势提取出来, 作为该区域的低频能量模型。对该模型加以平滑, 可以增加模型的稳定性 (见图1) 。各个地震道与低频能量模型之间的差异呈现出随机分布的特点。将这种差异消除, 就实现了基于低频能量模型约束的振幅均衡。

2 实现过程

(1) 抽取单偏移距道集目前生产中常用的克希霍夫叠前偏移技术通常是在单偏移距道集上进行的。如果要消除偏移画弧, 就要保证单偏移距上数据的能量是均衡的。抽取单偏移距道集时, 要保证偏移距分布相对均匀, 尽量避免出现大的数据缺失区域。

(2) 求取能量均衡因子计算每一道地震道在规定窗口内校正到同一振幅水平 (如均方根振幅2000) 所需要的能量均衡因子。可以通过时窗滑动实现时变的能量均衡因子。

(3) 提取低频能量模型利用三维空间滤波技术, 对求取的能量均衡因子进行三维平滑, 提取出低频能量模型。平滑前后的能量均衡因子的差异, 就是本文所提出的方法将要消除的部分。

(4) 能量均衡因子应用将有效的能量均衡因子应用于叠前道集并作为叠前偏移的输入道集。可以通过水平叠加进行初步的质量监控, 检查应用后地震资料的能量属性是否有异常。

3 应用效果分析

MF叠前时间偏移处理项目涉及到15块三维资料, 存在高覆盖部分向低覆盖部分画弧的问题, 严重影响叠前时间偏移的成像质量。采用本文所提的低频能量模型约束振幅均衡方法对偏移前道集进行了能量调整。结果表明, 该方法可以很好地消除能量不均造成的叠前时间偏移的画弧问题, 有效地提高了剖面的成像质量。

4 结语

能量模型约束振幅均衡方法能够有效地消除地震资料连片处理中能量差异造成的偏移画弧问题, 提高连片地震资料的成像质量。该方法操作简单, 保幅性好, 具有很好的可推广性。

摘要：在地震资料连片处理中, 地震资料的振幅空间差异会导致偏移画弧, 降低成像质量, 或者破坏成像结果的保幅性。为了解决这个问题, 提出了一种针对叠前偏移的振幅均衡方法。该方法在三维空间域进行能量的统计分析, 提取稳定的低频能量模型, 消除随机或者区域性的能量差异, 改善地震资料的能量属性。用该方法得到的MF地区叠前偏移成像效果明显提高。

关键词：叠前偏移,偏移画弧,能量补偿,能量均衡,三维平滑