叠前深度偏移网格层析反演速度模型建立及应用

VTI介质克希霍夫叠前深度偏移及其应用夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【摘要】针对叠前深度偏移速度反演多解性及层位标定和偏移结果不匹配,以伊拉克某构造复杂区块地震资料为例,详细介绍了垂直对称轴横向各向同性(VTI)介质的克希霍夫(Kirchhoff)叠前深度偏移及其应用和注意事项.提出利用剥层层速度修正方法反演层速度和测井曲线趋势约束联合解决速度反演多解性问题;利用叠前时间偏移均方根速度场通过约束速度反演(CVI)获得初始沿层层速度,从而保证初始层速度场的准确性和有效减少剥层层速度修正方法反演层速度的迭代次数;通过VTI介质的偏移解决偏移结果与层位标定不匹配问题.实际应用表明,前述Kirchhoff叠前深度偏移流程,能够有效提高叠前深度偏移工作效率,获得可靠性更强的深度域层速度模型,有效提高速度反演精度,获得与井上层位一致的地震层位,满足勘探开发的需求.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P732-736)【关键词】Kirchhoff叠前深度偏移;横向各向同性介质;Thomsen参数;层剥离;层速度【作者】夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【作者单位】中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.4叠前深度偏移是解决复杂地质构造条件下地震波场成像的有效工具，偏移算法及其理论依据是决定偏移效果的关键[1]。

195随着我国油气资源的进一步消耗，发现新探区成为目前油气勘探的重点，而复杂地表和复杂地质条件地区的资料由于以前处理技术落后成像效果还有一定的提高空间，因此运用新的处理手段对老资料进行重新处理，能在节约成本的前提下最大限度的挖掘这些地区的勘探潜力，而叠前深度偏移技术对横向速度变化剧烈，地震资料较差的数据成像有很大的提升效果是解决复杂构造成像的一种有效手段。

1　方法原理叠前深度偏移技术是建立在构造起伏及横向速度剧烈变化的基础上，是一种真正的全三维成像技术。

叠前深度偏移方法遵守波的反射、绕射和折射定律，符合斯奈尔定律，适应于复杂地质条件的成像问题。

生产中常用的叠前深度偏移方法是克希霍夫积分法。

实现方法是，将地下地质体分成均的面元网格，然后计算地下不同面元网格与地面每一个炮点位置之间的旅行时，产生走时表，使用射线追踪技术计算出的走时表和叠前数据道集，计算出地面炮点和接收点到地下成像点到的几何扩散因子以及相应的走时最后在偏移孔径范围内对时距曲面进行加权叠加，实现最终成像。

克希霍夫叠前深度偏移算式为：作为地震资料处理技术的一个重要发展方向的叠前深度偏移，相对于叠前时间偏移在速度横向变化剧烈及陡倾角等复杂地区地震资料成像上具有明显的优势，它突破了叠后时间偏移和叠前时间偏移等传统处理方法的应用条件限制。

2　深度偏移处理的关键步骤2.1　时间域构造模型建立层位解释原则如下：1）第一层反射的最大偏移距应小于该层的最大深度。

2）层位拾取应选择能量强、连续性好的同相轴追踪，最好一个地质时代界面的反射或者是一大套地层的速度界面。

3）层与层之间的厚度不能太薄。

4）层位解释后得到的间域构造模型是每一层的时间域构造平面图的。

2.2　初始速度模型建立为了使速度能够迅速收敛、逼近地下正确的地质模型需要有一个较准确的初始速度模型，GeoDepth提供了RMS 速度转换的方法：2.3　速度模型优化初始模型往往是不够精确，为了得到一个跟地下地质情况相吻合的速度模型，需要通过多次迭代收敛、优化层速度模型，直至每CRP道集成像结果一致为止。

叠前深度偏移技术研究及应用作者：张念崔守凯杨强强来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第04期摘要：叠前深度偏移技术是复杂地区地震资料成像的关键技术，速度-深度模型精确性及输入道集数据质量影响该技术准确性，通过分析总结做好叠前深度偏移处理工作，对优化叠前深度偏移技术有重要作用。

关键词：地震成像；叠前深度偏移；构造模型；速度模型1 叠前深度偏移技术简介我国油气田勘探开发深入，由寻找简单构造油气藏向寻找复杂断块油气藏、潜山油气藏、隐蔽性油气藏发展，由简单地表勘探向复杂地表勘探转移，勘探开发目标也由简单构造向高陡倾角构造、逆冲构造、盐丘构造、非均质岩性勘探转移。

深度偏移技术成为一种发展趋势，特别在复杂地下地质构造成像方面有不可替代作用。

克希霍夫积分法叠前深度偏移，利用边界积分方法近似求解波动方程实现地震数据成像，地球内部各点声波反射系数由记录在多维曲面的数据加权求和获得，求和曲面形状及求和加权系数用单个散射波传播时的格林函数计算。

克希霍夫积分法叠前深度偏移由两部分组成：一部分是旅行时计算；另一部分是克希霍夫积分。

叠前偏移精度主要取决旅行时的计算精度。

旅行时计算建立在费马原理基础上，即波沿射线传播的旅行时比其他任何路径传播的旅行时小。

叠前深度偏移与时间偏移不同，考虑地震波在地下传播走时和速度界面折射现象。

实际应用须提供反映地下速度变化和速度界面深度模型；处理时，先根据工区先期地质认识和已有地震地质资料，建一个粗略初始模型，再用逐步逼近方法，不断修改模型，直至获得较合理层速度-深度模型。

2 叠前深度偏移技术应用分析以色列Paradigm公司软件产品GeoDepth，用软件中克希霍夫叠前深度偏移对A地区采集的三维资料处理。

主体流程如下：GeoDepth启动与工区建立→数据加载及质量监控→时间构造模型建立→时间速度模型建立→深度速度模型建立→最终叠前深度偏移→成果输出。

A地区地震成像的主要问题：①地表高程变化较大，低速层速度横向不稳定；②地下构造复杂、高陡倾角地层、逆冲断裂带和断层屏蔽区、新老地层交错，速度模型难以建立。

复杂构造地震叠前深度偏移速度模型构建及效果罗勇;张龙;马俊彦;肖立新;林娟【摘要】准噶尔盆地南缘独山子地区近地表结构复杂,地下构造多表现为上陡下缓的形态,断裂发育,波场极其复杂,给地震叠前深度偏移成像造成困难.论述了独山子地区地震叠前偏移速度模型构建的几个关键环节:首先充分利用该区的钻井资料建立区域层速度量版,消除近地表西域砾岩对下伏地层速度的影响；其次通过测井速度资料对地震速度进行约束校正,采用沿层相干反演等层速度反演方法提高速度模型的精度,最终对二维网格开展拟三维速度模型的建立,确保了二维网格速度场空间和时间上的闭合,叠前深度偏移取得了良好的成像效果.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2013(034)005【总页数】4页(P576-579)【关键词】准噶尔盆地;南缘;叠前深度偏移;速度模型构建;层速度量版;沿层相干反演;拟三维速度模型【作者】罗勇;张龙;马俊彦;肖立新;林娟【作者单位】中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013;中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院地球物理研究所,乌鲁木齐830013【正文语种】中文【中图分类】P631.443独山子背斜处于准噶尔盆地南缘冲断带四棵树凹陷之中，位于盆地南缘山前第三排构造带西部。

背斜北翼被一系列南倾断裂切割成南翼缓、北翼陡的断背斜，地层倾角达65°～85°；而白垩系底部及以下地层则为褶皱缓、断裂规模较小的断褶，构成上陡、下缓两大构造层。

因此，此类复杂构造带在独山子断裂下盘，地层挤压褶皱剧烈，加之逆断层多次切割，地层破碎，导致地震反射层杂乱，资料品质差，地震成像十分困难。

钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications·251·第45卷第8期2019年8月随着油气田勘探开发已经进入到精细挖潜阶段，对于比较复杂的地区，如陡倾角和横向速度变化剧烈地区的地震资料成像问题，采用一般的偏移方法，最终的成像效果无法满足精细构造解释的要求[1]。

目前，叠前深度偏移是改善地震资料质量、提高复杂构造和岩性反射成像精度的最有效的方法。

速度模型的准确与否，在叠前深度偏移过程中起着至关重要的作用，对最终的偏移成像效果有着很大的影响。

特别是当前很多复杂的地区，多数都是地下岩性、构造变化剧烈，如有逆掩断裂、岩浆岩隆起区、盐丘等高陡的地区，需要进行叠前深度偏移处理，以力求更好的成像效果。

但是，这些地区采集的地震资料一般信噪比低，成像效果差，因此建立高精度的速度模型难度也较大。

本论文主要是基于斯伦贝谢公司研发的Petrel 一体化建模软件，以一体化概念引导，把丰富的地质、测井、物探信息融入到深度域速度场建模的过程中，最终创新性地形成了一套比较全面、专业的速度建模流程，为后续的深度偏移奠定了良好的模型基础。

整个的建模过程主要可以分为2个部分：①以地质概念为基础的初始模型；②以地震为基础的速度模型完善[1-2]。

1 构建初始模型为了使速度模型更加可靠、精确，必须减少后期层析反演迭代的次数，确保整个速度模型的准确性。

首先需要建立比较准确的初始速度模型，整个速度模型与地下真实的速度模型差异越小，深度偏移效果就越好。

此次的初始模型的建立，主要是以地质概念为指导，先建立起精细的层位构造解释，同时，结合研究区内分布的多口井数据资料，在地质概念的基础上建立起基本的速度格架。

初始模型的建立包括近地表建模、井控垂向建模、层约束的井速度建模等三个基本内容。

1.1 近地表建模在整个速度建场的过程中，近地表速度模型的好坏对后续的偏移结果影响较大，特别是一些断面、层面、内幕反射。

经过仔细的试验和分析，我们确定了本次的时间域处理流程，常规处理流程简图如下：1 、深度偏移处理主要技术措施1．1、相干反演相干反演是用来建立初始速度―深度模型的常用手段。

其主要思路是：用射线追踪产生的旅行时曲线，沿该曲线的时间窗口计算叠加道的相干值，用不同的层速度进行相同的处理，取最大相干值对应的层速度为期望的速度。

输入的是未叠加的数据(如共中心点道集或共炮点道集)，输出的是初始速度模型。

该模型通常是基于附近的井信息和叠加剖面的解释。

反演是一层一层进行，在迭代中完成。

该方法依赖于：①介质模型的解释；②射线追踪算法；③目标函数的选择；④找最大目标函数方法。

1．2、层析成像初始模型(速度模型和深度模型)往往是粗糙的，要得到精确的深度域结果，就要综合利用各种技术方法不断调整、优化层速度模型，直至每一个共偏移距的成像结果一致为止，使之与地下地质情况最佳吻合。

层析成像技术，是速度模型优化的主要手段，在地震学和地震勘探的研究工作中，人们引进了医学上的CT技术(Computerized Tomography)，就是利用X射线检查人体内部的技术。

在医学上X射线是直线路径，而地震波在地球内部传播是沿着弯曲的路径。

层析成像模型修改也是反复迭带进行的。

1．3 、射线偏移对地下倾斜界面，在地表记录的地震资料经处理获得的剖面，在横向和垂向位置以及倾角都与真实情况有差异，只有经过层位偏移后才能恢复到真实位置。

将时间域零炮检距剖面上层位转化为深度域层位，称之为射线偏移。

输入的是零炮检距剖面上解释的时间层位(通常在叠加剖面上解释)和层速度。

输出的是深度域层位。

1.4 共反射角Kirchhoff叠前深度偏移Paradigm的具有专利技术的从目标成像点向地面进行射线追踪的共反射角偏移。

广泛用于目标区的偏移成像。

1.5 波动方程叠前深度偏移Paradigm的二维F-X波动方程叠前深度偏移有利于复杂速度场及复杂构造和陡倾角成像。

2 、深度偏移处理的关键步骤2.1、时间域构造模型建立层位解释应遵循以下几个原则:1、第一层的深度应大于能接收到该层反射的最大偏移距，即该层的“临界”偏移距。

叠前反演技术及其应用【摘要】叠后地震反演技术在储层预测方面取得了较好的应用效果，但由于该技术是基于零偏移距的假设之上，并且只能反演出单一的纵波阻抗信息，因此，叠后地震反演技术在精确预测储层方面存在不足。

随着油气勘探的需要和技术的进步，叠前资料的反演和应用逐渐成为热点。

与叠后地震反演技术相比，叠前反演技术由于充分利用振幅随偏移距变化的信息，从近、中、远等多个部分叠加的数据体中同时反演出纵、横波阻抗和密度数据体，并进一步可求得纵横波速度比及泊松比等弹性参数，这些信息的获得丰富了岩性和流体的识别手段，提高了储层的预测精度。

【关键词】角叠加数据；叠前反演；弹性参数；储层预测叠后地震反演技术基于零偏移距的假设叠加的地震资料进行反演，单纯地应用纵波阻抗，则很难对有效储层及储层的含流体情况进行识别。

叠前弹性反演技术基于能反映振幅随偏移距变化的多个角度叠加的叠前数据体及井上的纵、横波和密度曲线，同时反演，不仅可以得到纵波阻抗，还可以得到横波阻抗和密度，并进一步可求得一系列弹性参数体。

基于波的传播理论，储层含有油气后，纵波速度会降低，而横波速度变化不大，因此可以根据这一特性，利用纵横波速度比或泊松比等弹性参数对储层和流体进行定量的解释。

1 叠前弹性反演的基本原理及特点叠前弹性阻抗是通过弹性阻抗来反映储层岩性物性的计算方法，弹性阻抗是一个不可测量的属性，但可以通过确定的弹性参数计算得到:弹性阻抗的引入，使波阻抗反演从叠后发展到叠前，弹性阻抗能够充分挖掘和利用叠前地震记录非零偏移距地震信息的潜力，反演中可以提取许多岩性参数，进一步得到更多更丰富的反映流体及岩性变化的演示物理属性。

2 叠前反演的关键技术（1）横波速度估算技术。

横波速度是岩石物理分析的重要参数，也是叠前反演必不可少的基础数据，在建立理论岩石模型基础上，应用流体和矿物构成及岩石结构等基础信息，获得有效的岩石弹性属性，根据对实测的弹性波曲线与正演得到的合成曲线的对比结果来修正模型参数，从而建立符合该区实际情况的岩石物理模型。

地震勘探中的叠前深度偏移算法地震勘探是一种重要的地球物理探测方法。

通过利用地震波的反射、折射和传播特性，可以了解地下结构和地质情况，为石油、天然气等能源资源的探测和开发提供依据。

在地震勘探中，叠前深度偏移算法是一种重要的数据处理技术，可以提高地震成像质量，提高勘探地震数据的分辨率和准确性。

一、叠前深度偏移算法的基本原理叠前深度偏移算法是一种用于地震数据处理的数学算法，其基本思想是在时间域将地震数据转换为深度域，然后采用折射面模型或者波阵面模型来对地下结构进行成像。

其基本原理可以简单描述如下：1. 叠前深度偏移算法首先对地震数据进行逆时偏移（NMO处理），将时间域的地震数据转换为零偏移距时刻对应的地震数据。

2. 然后，将逆时深度层剖面上的地震数据集合在一起，形成叠前深度域数据。

3. 叠前深度偏移算法的关键是调整不同深度层的地震数据时差，以消除波形的走时差异，实现不同深度维度的波形匹配，进而实现相关波形叠加成像。

4. 此后，根据地震波在不同速度介质中的折射、反射特性，利用Kirchhoff积分公式计算深度域内的各点反射能量，最终形成地下结构的深度成像结果。

二、叠前深度偏移算法的应用叠前深度偏移算法在地震数据处理中广泛应用，可以大大提高地下结构成像质量和解析度。

其应用领域主要包括以下几个方面：1. 沉积物地质研究。

地震勘探可以对深层地质结构进行探测和解析，对于沉积物地质研究具有重要作用。

叠前深度偏移算法可以提高地震数据的分辨率和准确性，更好地揭示岩相、层序等信息。

2. 石油勘探与开发。

地震勘探是石油勘探和开发的核心技术之一，其质量和准确性对于石油勘探和开发的成功具有决定性作用。

叠前深度偏移算法可以提高地震成像质量，更好地勘探目标层位和构造特征。

3. 工程地质勘察。

叠前深度偏移算法可以应用于工程地质勘察中，对于建设工程和地质灾害防治具有重要意义。

其可以准确获取地下结构信息，对于建设工程场地的选址和设计提供重要依据。