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
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]。
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。
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。
叠前时间偏移速度分析及速度模型建立技术
【 ５ 】 符 奇， 张烈辉， 胡书 勇， 等． 底 水油藏
水 平 井 水 平 段 合 理 位 置及 长 度 的 确 定 ［ １ １ ． 石 油钻 采工 艺， ２ ０ ０ ９ ， ３ １ … １： ５ １ － ５ ５
初期 日产油１ ０ ． ３ ｔ ，含水率５ ４ ． ６ ％。油藏采 油速 度从 整体 实施 前 ０ ． ７ ８ ％达 到最 大 时 ２ ． ７ ６ ％，累计 产油 １ ２ ． ２×１ ０ ｔ ，采 出程度
对 常 规速 度 分析 有 以下优 点 。
（ １ ）偏移后做速度分析可 以提高道集的信噪比。
（ ２ ） 可 以消除绕射波对速度分析的干扰。
（ ３ ）反 射波 归位 后可 以使速 度 分 析得 到 的 速 度场 位 置 关 系 更正 确 。
２ 叠前 时 间偏 移 速度 分析 方 法
学院 学报 ， ２ ０ ０ ５ ， ２ ５ （ ６ ） ： ３ １ — ３ ４
（ 上接６ ９ 页）（ ２） 层 间厚 度 不能 太 厚 ，层 间太 厚 ，速 度 变 化太
在胜 利某地 区做叠前时间偏移 时 ，针对资料的特点 ，采用 两种速度分析方法联合建模 ，偏移结果得到了很大的改善 （ 如 图７ 所示 ），首先用Ｄ ｅ ｒ ｅ ｇ ｏ ｗｓ ｋ ｉ 循环法速度分析得到初始速度模 型 ，在Ｄ ｅ ｒ ｅ ｇ ｏ ｗ ｓ ｋ ｉ 循环法速度分析的基础上再利用垂向剩余延迟 分析法对速度进行精细调整得到精确 的速度模型 ，精细速度模 型偏移剖面中断面及断裂系统更加清楚。
对做好 叠前偏 移处理具有 一定 的指 导作用 。
随着对勘探精度 的要求越来越高 ，叠前 时间偏移处理已成 为实现复杂隐蔽构造 精确成像的重要手段。而叠前偏移成像的 质 量又主要依赖于速度分析精度及速度模型 的正确性 ，因此在 叠前时间偏移处理时必须了解叠前时间偏移对速度 的要求 、深 入研 究速度分析及速度模型建立方法和技术 ，为叠前 时间偏移 处理提供准确可靠的速度模型。
复杂构造地震叠前深度偏移速度模型构建及效果
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。
Petrel速度建模技术在深度偏移中的应用
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。
【免费下载】KIRCHHOFF叠前深度偏移处理流程
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。
叠前深度偏移层析速度建模及应用
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｍｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｍｕ ｓ ｔ ｂ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｅ ｄ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｓ ｔ ｒ ｏ ｎ ｇ ｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｍｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｅ ｓ ｔ ａ ｃ ｋ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ，ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｈ ａ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｔ ｏ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｈ ｉ ｇ ｈ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｄ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｉ ｍａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｇ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ（ ＡＤＣＩ Ｇｓ ）ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｐ ｔ ｈ ｍｉ ｇ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｏ ｍｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ． ＡＤＣＩ Ｇｓ ｉ ｓ ａ ｇ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ
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叠前深度偏移网格层析反演速度模型建立及应用
叠前深度偏移技术是目前解决复杂地质构造精确成像问题的重要手段，其成像效果取决于深度域速度模型的准确与否.通常采用的沿层构造解释速度建模方法，在构造特别复杂、层位解释不合理时往往得不到准确的速度模型，因此研究了网格层析反演更新深度域速度模型的建立方法.该方法可利用偏移成像数据计算剩余误差曲线和地层倾角信息，迭代更新反射层的位置和形态，最终获取准确的速度模型。
标签：叠前深度偏移网格层析反演速度模型
1引言
随着油气勘探开发逐步进入精细挖潜阶段，对于陡倾角和横向速度变化剧烈等复杂地区的地震资料成像问题采用常规偏移方法的成像效果难以满足精细构造解释的要求。
目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技术。
速度是决定偏移剖面质量的关键因素，无论是叠前时间偏移还是叠前深度偏移，合理的速度模型都是准确成像的前提，由于地质构造复杂和横向速度变化剧烈，同时近地表的复杂变化又引起地震数据的低信噪比，影响了均方根速度模型的求取精度，层析速度反演利用实测数据的旅行时和预测数据的旅行时之差的反投影来更新波传播路径上每个点的速度值，可以更精细地估计速度的变化情况。
基于反射波的成像道集层析反演速度分析技术，将成像道集的剩余时差按照射线路径进行更新，能够对整个速度模型进行迭代更新，应用实例表明，层析反演速度建模技术是可行的，并取得了很好的应用效果。
2共成像点道集层析速度反演原理
由于叠前深度偏移的同相叠加作用，基于初始模型得到的共成像点道集具有比cmp道集更高的信噪比，并且共成像点道集上残存的剩余时差可以用于通过层析反演的方式沿着射线路径进行反投影，得到速度模型更新量，完成速度模型的更新。
3叠前深度偏移层析反演速度模型的建立
3.1 Petrel建立网格化初始速度模型
首先建立工区，通过加载深度域网格化叠加数据体、网格化插值平滑速度场、网格化层文件，完成初始深度偏移速度模型的建立。
3.2共成像点反射波层析反演
3.2.1共成像点道集和倾角场的拾取
首先对初始模型的深度偏移网格化道集进行滤波、切除、去噪等优化处理，来提高共成像点道集的信噪比，确保拾取质量，拾取的主要参数有拾取范围；不同深度拾取间隔，输出间隔；不同深度权重，求射线或抛物线扫描叠加能量，类似计算速度谱；不同深度扫描范围。
拾取的正确与否直接影响反演的结果，通过各种属性图要做好质控工作，在叠加剖面上完成纵横倾角场的拾取，使旅行时计算更准确.
3.2.2建立△z与△v变化关系的线性方程
应用共成像点道集和倾角场的拾取结果及初始速度模型建立△z与△v变化关系的线性方程，是一种直射线的偏移旅行时计算方法，线性层析反演，射线轨迹没有随着速度的改变而变化。
3.2.3 解线性方程求出速度变化量△v
层析反演的主要参数是网格大小，网格随着迭代次数增加由稀变密；反演尺度；阻尼因子；拾取权重；修改量大小，做好关键性参数试验。
3.3 Petrel质控及速度模型更新
在Petrel做纵横线及时间切片速度变化质控图，选择合适的速度变化量完成速度模型的更新。
应用新速度模型的偏移结果做下一次层析反演迭代。
4应用效果分析
采用网格层析反演速度建模技术，经过对初始模型的多次更新迭代，对层速度和深度同时进行更改，使共成像的反射同相轴逐渐被拉平（如图1所示），应用网格层析成像技术优化叠前深度偏移速度模型（如图2所示），从而建立合理的速度场，真实地反映了地下地质构造，提高了成像精度。
5结束语
近几年来随着叠前深度偏移成像技术的发展，叠前深度偏移网格层析反演建模技术已经得普遍推广应用，并取得了一定的效果，很好解决了高陡构造、复杂断块、古潜山等复杂构造的精确成像问题，搞清了断层的展布形态及位置，断层、断点较清晰，信噪比和连续性都有了很大的提高，为进一步勘探提供了真实可靠的地震资料。
参考文献
[1]李慧.网格层析成像速度建模方法与应用《石油地球物理勘探》2013第A01. [2]张兵.山前带地震数据共成像点道集层析速度反演建模方法研究《石油
物探》2012第6期.。