叠前深度偏移技术
叠前时间偏移与叠前深度偏移1
叠前时间偏移与叠前深度偏移1、叠前偏移从实现方法上可分为叠前时间偏移和叠前深度偏移。
从理论上讲，叠前时间偏移只能解决共反射点叠加的问题，不能解决成像点与地下绕射点位置不重合的问题，因此叠前时间偏移主要应用于地下横向速度变化不太复杂的地区。
当速度存在剧烈的横向变化、速度分界面不是水平层状时，只有叠前深度偏移能够实现共反射点的叠加和绕射点的归位，叠前深度偏移是一种真正的全三维叠前成像技术，但它的成像效果必须依赖于准确的速度-深度模型，而模型的迭代和修改是一个非常复杂和费时的过程，周期长，花费也相当昂贵。
1．1 叠前时间偏移叠前时间偏移是复杂构造成像和速度分析的重要手段，它可以有效地克服常规NMO、DMO和叠后偏移的缺点，实现真正的共反射点叠加。
叠前时间偏移产生的共反射点（CRP）道集，消除了不同倾角和位置的反射带来的影响，不仅可以用来优化速度分析，而且也是进行AVO地震反演的前提。
Kirchhoff叠前时间偏移方法的基础是计算地下散射点的时距曲面。
根据Kirchhoff绕射积分理论，时距曲面上的所有样点相加就得到该绕射点的偏移结果。
具体的实现过程就是沿非零炮检距的绕射曲线旅行时轨迹对振幅求和，速度场决定求和路径的曲率，对每个共炮检距剖面单独成像，然后将所有结果叠加起来形成偏移剖面。
1．2 叠前深度偏移实际上，叠前时间偏移可认为是一种能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，它基于的速度模型是均匀的，或者仅允许有垂直变化，因此，叠前时间偏移仅能实现真正的共反射点叠加，当地下地层倾角较大，或者上覆地层横向速度变化剧烈，速度分界面不是水平层状的条件下，叠前时间偏移并不能解决成像点与地下绕射点位置不重合的问题。
为了校正这种现象，我们可以在时间剖面的基础上，再做一次校正，使成像点与绕射点位置重合，这就是做叠后深度偏移的目的，但叠后深度偏移有缺点，主要是无法避免NMO校正叠加所产生的畸变，而且在实现过程中缺少模型叠代修正的手段，因此叠后深度偏移一般作为叠前深度偏移流程的一部分，用于深度域模型层位的解释。
KIRCHHOFF叠前深度偏移处理流程样本
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―深度模型的常见手段。
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。
该模型一般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重复迭带进行的。
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(一般在叠加剖面上解释)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。
叠前深度偏移技术的研究及应用
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。
GeoEast积分法叠前深度偏移处理技术
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第 ３期
石 油 工 业 计 算 机 应 用
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ Ｐｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ
Ｖｏ１ ． ２ ４ ＮＯ ． ３
Ｓｅ ｐ ． ２ Ｏ１ ６
２ ０ １ ６年 ９月
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特邀论 文 ・
鍪 闻 ＾ ｈ ＿ ｉ镜 ｘ 口 毛 点数 ， 则理 论 Ｉ ／ Ｏ 时 间用公 式 （ １ ） 和（ ２ ） 联合 计 算 得
Ｏｆ ｆ ｓ ｅ ｔ Ｙ、 Ｔ ｉ ｍｅ ） 在空间维度进行分解 ， 并 合 并 Ｏｆ ｆ —
ｓ ｅ ｔ Ｘ和 Ｏｆ ｆ ｓ ｅ ｔ Ｙ。ＫＰ Ｓ ＤＭ 的 输 出数 据 与成 像 空 问 Ｉ （ Ｃ ＭＰ线 、 Ｃ ＭＰ、 Ｏｆ ｆ ｓ ｅ ｔ 、 Ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ） 在 Ｏｆ ｆ ｓ ｅ ｔ 方 向有 很 好 的对 应关 系 ， 那么 在炮 检距 维度 上 ， 输 入 数据问 导致 的 Ｉ ／ Ｏ瓶 颈 、 Ｃ Ｐ Ｕ／ ＧＰ Ｕ 异 构硬件 协 同计 算等 瓶
颈技 术 。提 出 了一套 高效 的 叠前成像 方 法和 策略 ， 研 发 了混合 域 并行 、 节 点异 构 并行 框 架、 Ｃ Ｐ Ｕ
＋ＧＰ Ｕ 高性 能协 同计算 、 动 态任 务调 度 、 高效 高压 缩 比旅 行 时表 压 缩 、 Ｏ ＶＴ 域 叠前 成像 和 Ｑ 叠前 成像 等技 术 ， 形成 了 Ｇ ｅ ｏ Ｅ ａ ｓ ｔ积 分 法 叠前 深 度 偏 移 软 件 。该 软 件 具 备 起伏 地 表 、 Ｔ ＴＩ 各 向异 性 、 ＯＶＴ分 方位偏 移 、 Ｑ偏移、 ＯＢ Ｎ 数据 的双基 准 面偏移 和镜像 偏 移等功 ； 可输 出炮检 距道 集 、 反射
叠前深度偏移技术研究及应用
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。
叠前深度偏移处理技术研究
叠前深度偏移处理技术研究作者：熊小娟来源：《中国科技博览》2016年第08期[摘要]叠前深度偏移可以解决复杂构造，陡倾角地层的成像，随着油田勘探开发的不断深入，叠前深度偏移已经越来越多地应用到实际生产中，本文主要介绍了叠前深度偏移的原理，Kirchhoff叠前深度偏移的实现过程及优缺点和实际的应用效果。
[关键词]叠前深度偏移 Kirchhoff、速度模型、陡倾角地层中图分类号：P618.130.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0105-01引言：叠前深度偏移可以更好的解决复杂构造带地质体成像问题，已成为地球物理界的共识和勘探趋势。
地震偏移成像是一种将地震信息进行重排的反演运算，能使地震波能量归位到真实空间位置，获取地下正确构造图像。
上世纪70 年代初出现了基于几何地震学和绕射理论的射线偏移；同一时期Claerbout等针对标量波动方程提出了有限差分近似解法，实现了地震偏移。
Kirchhoff 积分法是以Hagedoorn“绕射最大凸度曲线”概念为基础建立起来的，表述为沿绕射曲线在地面对所有接收点进行加权积分的过程。
后来Keho等提出了Kirchhoff偏移的算法原型。
一、叠前深度偏移的处理过程（1）叠前深度偏移基本原理Kirchhoff深度偏移算法可应用于大角度倾斜地层和横向速度剧烈变化的情况。
同时还较好地顾及了介质的曲界面、强折射面对地震波射线的折射效应。
它在层状介质模型下的三维深度域偏移计算公式为：式中和为地面上的坐标；为深度；为偏移场在点上的双程旅行时；为轴与连接点和点的直线间的夹角。
上式可以最终归结为根据给定孔径的绕射波空间时距曲线所观测到的地震波场之和。
（2）Kirchhoff叠前深度偏移主要步骤Kirchhoff叠前深度偏移主要包括初始速度模型建立、旅行时计算、Kirchhoff偏移求和、深度速度模型迭代与修正。
①速度模型的建立叠前深度偏移时，首先利用常规处理中获得的叠加速度对目标线进行叠前时间偏移，得到时间偏移的共成像点道集，再对共成像点道集进行反动校，利用反动校后的共成像点道集做速度分析，求得均方根速度。
叠前深度偏移技术在煤炭地震勘探中的应用
Abstract: Prestack depth migration technology is the best technology to solve the imaging problem in velocity chang⁃ ing area and complex structure area. Therefore, this paper mainly analyzed the application of prestack depth migra⁃ tion technology in coal seismic exploration. The key of prestack depth migration is to establish velocity model in depth domain, and then use well data and structure model in depth domain to constrain, so as to improve the imaging accuracy of depth migration. Practice shows that prestack depth migration can provide accurate structural imaging, and then improve the accuracy of geological structure interpretation of coal seams, and provide guarantee for the safe⁃ ty and efficient production of coal mines. Keywords: coalfield；Kirchhoff integral prestack depth migration；seismic data processing；faults
常用叠前深度偏移方法特点分析与实例对比
常用叠前深度偏移方法特点分析与实例对比叠前深度偏移（DepthOffset）是指能够提高深度质量和减小深度偏差的技术。
这项技术是应用于现有的深度传感器，通过调整传感器的探测范围来改变深度图的性质，用于重建深度图的深度范围以提高数据的精度。
如今，叠前深度偏移技术已经在多种深度相机上运用，且在深度摄影上也取得了良好的效果。
叠前深度偏移技术主要分为三类：静态多重叠前深度偏移（SMOD）、动态多重叠前深度偏移（DMOD）和双边偏移深度重建（BODR）方法。
其中，静态多重叠前深度偏移是在静态场景下使用的，主要目的是去除深度传感器的噪声，使得深度图更加清晰。
动态多重叠前深度偏移是在动态场景下使用的，主要是去除动态场景中深度传感器的移动畸变，使得拍摄出来的深度图更加准确。
双边偏移深度重建方法是针对深度彩色图像对对，主要是通过双边滤波来调节深度图像，使得深度信息和颜色信息能够同步进行处理，从而获得清晰的深度图像。
静态多重叠前深度偏移的主要特点是使用多重偏移技术可以将深度传感器的噪声消除掉，使深度图更加清晰。
其优点是其算法简单，对于不熟悉叠前技术的用户来说，其使用门槛较低，可以获得较高的深度传感器测量精度，从而获得精确的深度情况，可以作为大范围精细地形测量的辅助手段。
其缺点是采集的深度数据范围有限，只能适用于相对较浅的海拔高度范围，在较高海拔情况下，深度传感器的测量精度就会下降。
动态多重叠前深度偏移的主要特点是使用多重叠前技术可以消除深度传感器在动态场景下的移动畸变，从而使拍摄出来的深度图更加精确。
其优点是其算法简单，可以有效消除深度传感器的移动畸变，从而拍摄出精准的深度图，可以作为大范围精细地形测量的辅助手段。
其缺点是受到传感器种类的限制，不能在所有情况下都得到准确的深度信息，只能作为简单的深度图拍摄方案。
双边偏移深度重建方法的主要特点是使用双边滤波技术可以实现深度和彩色图像的同步处理，从而获得清晰的深度彩色图像。
叠前时间偏移与叠前深度偏移讲解
叠前时间偏移与叠前深度偏移摘要：偏移使倾斜反射归位到它们真正的地下界面位置，并使绕射波收敛，即可以提高空间分辨率。
按所处理的地震资料是否做过水平叠加划分为叠后偏移和叠前偏移两大类。
这里主要讨论叠前偏移。
偏移方法分为时间域和深度域两类，时间偏移技术是基于横向速度变化弱的水平层状介质模型产生的，而深度偏移技术是基于横向变速的真实地质深度模型发展而来的。
这里主要介绍克希霍夫积分法叠前时间偏移、有限差分法叠前时间偏移、Fourier变换法叠前时间偏移三种叠前时间偏移方法。
在叠前深度偏移上面，主要根据其技术的发展历史，现状，及未来趋势进行叙述，并进行了不同偏移技术的成像对比。
关键字：叠前时间偏移叠前深度偏移克希霍夫积分法正文：一、引言偏移使倾斜反射归位到它们真正的地下界面位置，并使绕射波收敛，即可以提高空间分辨率。
按所处理的地震资料是否做过水平叠加划分为叠后偏移和叠前偏移两大类。
偏移方法分为时间域和深度域两类。
时间偏移技术是基于横向速度变化弱的水平层状介质模型产生的，而深度偏移技术是基于横向变速的真实地质深度模型发展而来的。
从当前技术发展的状况看，目前国内应用的叠前偏移技术基本上可以概括为以下两类。
一种是基于波动方程积分解的克希霍夫积分法叠前偏移。
这种技术，在20世纪90年代以前就在研究，目前，随着多年来持续不断地改进和完善，已经成为一种高效实用的叠前偏移方法，它具有高角度成像、无频散、占用资源少和实现效率高的特点，能适应不均匀的空间采样和起伏地表，比较适合复杂构造的成像。
目前国际上有多种较为成熟的积分法叠前成像软件，是当前实际生产中使用的主要叠前深度偏移方法。
一种是基于波动方程微分解的波动方程叠前偏移。
这种技术目前在国内的应用还处于试验阶段。
叠前时间偏移与叠后时间偏移和叠前深度偏移一样，都是基于三大数学工具，即克希霍夫积分、有限差分和Fourier变换。
二、叠前时间偏移技术叠前时间偏移的可行性分为下面三个方面：①实现这种技术所需的软硬件成本合理。
叠前深度偏移技术
叠前深度偏移技术一、技术原理及主要技术内容叠前深度偏移技术已由克希霍夫积分法发展到波动方程法，同时还发展了其它的偏移方法，如：高斯束（Beam）偏移、相移屏偏移技术、转换波叠前深度偏移、各向异性叠前深度偏移等，现把上述各种方法分述如下：（1）克希霍夫积分法叠前深度偏移：该偏移方法一般由两部分组成：一部分是旅行时计算，另外一部分是克希霍夫积分处理。
偏移的精度主要取决于旅行时的精度。
旅行时计算建立在费马原理的基础上，即地下两点间的一切可能路径中实际路径对应于最小旅行时间。
它遵循倒转射线追踪机制，大多数情况下使用对应于体波而不是首波的射线，这样减少了偏移成像的畸变，且输出轨迹是灵活的。
新方法主要改进了原方法中单波至、不保幅的缺点，现在是计算多波至旅行时，并且具有振幅与相位保持特性，最具代表性的方法是由以色列PARADIGM公司发展的共反射角克希霍夫积分法，其原理与方法是：由成像点到地面采用照明式射线追踪；在每个射线均计算旅行时、观测位置、相位旋转因子、慢度；在特定倾角每对射线均是潜在反射；求和某成像点同一层的所有反射形成共反射成像道集；所有到达时的振幅与相位都是保持的。
高斯射线束（Gaussian Beam）偏移方法有别于常规的克希霍夫积分法深度偏移方法，目前只有Chevron公司使用它，它分多组射线束进行研究，采用Gaussian法振幅衰减与相位抛物线近似等。
具体讲它是将震源和接受点波场局部分解成“束”，并利用精确的射线追踪将这些束返回地下。
一个地面位置能发出几个束，不同的束对应不同的初始传播方向，每个束独立于其他束传播，且受单个射线管引导。
射线管可以重叠，所以能量能在成像位置、震源位置及接受点位置间以多个路径传播，因此高斯射线束偏移可处理多路径。
该种方法部分解决了常规克希霍夫积分法精度不高的问题。
（2）波动方程法叠前深度偏移：该种方法研究多波至，易振幅与相位保持，精度高，但费机时，主要方法有有限差分法（FD）与相移校正法（PSPC），它们均基于单程波动方程、平方根算子向下延拓，并使用多个参考速度。