叠前时间偏移与叠前深度偏移的特点
1. 指出叠前时间偏移和叠前深度偏移的相同和不同之处，分析两者的特点和各自的优、缺点？
叠前时间偏移主要是指kirchhoff叠前时间偏移，叠前深度偏移包括kirchhoff叠前深度偏移、单程波波动方程偏移、逆时偏移、以及beam类偏移方法。kirchhoff叠前时间偏移与kirchhoff叠前深度偏移都是基于kirchhoff积分原理和绕射叠加思想。kirchhoff叠前时间偏移与其他叠前深度偏移方法则相同性较小。
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。
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，时距曲面的计算可以依靠双平方根公式或弯曲射线走时公式。时距曲面的斜率是由均方根速度决定的。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。Kirchhoff叠前时间偏移方法的计算效率很高。然而叠前时间偏移适用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时，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，这就是时深转换的目的。但时深转换的缺点主要是无法避免叠加所产生的畸变，而且在实现过程中缺少模型叠代修正的手段。 叠前深度偏移理论符合斯奈尔定律，遵守波的绕射、反射和折射定律适用于任意介质的成像问题。它有以下优点.(1)符合斯奈尔定律,成像准确,适用于复杂介质.(2)消除了叠加引起的弥散现象，使得大倾角地层信噪比和分辨率有所提高.(3)能够综合利用地质、钻井和测井等资料来约束处理结果,还可以直接利用得到的深度剖面进行构造解释方便与实际的钻井数据进行对比。所以综合起来考虑,只有叠前深度偏移才是复杂地质体成像的一种理想方法,特别是对于逆掩推覆、高陡构造、地下高速火成岩体等可以取得较满意的成像效果。
Kirchhoff叠前深度偏移方法的具体实现过程是：(1)首先把地下地质体划分成一个个的面元网格；(2)然后利用射线追踪形成走时表，计算出地下成像点到地面炮点和接收点的走时ts(x,y,z)和tr(x,y,z)以及相应的几何扩散因子A(x,y,z)；(3)最后在孔径范围内，对地震数据沿由ts(x,y,z)和tr(x,y,z)确定的时距曲面进行加权叠加，实现偏移成像。
Kirchhoff叠前深度偏移方法相对于其它的叠前深度偏移算法而言其主要优点是：速度较快，能够适应野外采集的不规则观测系统。Kirchhoff叠前深度偏移方法提高了速度分析和模型迭代的效率，但缺点也是很明显的，具有近似性和方法局限性，如多路径走时、振幅不保真等。较为理想的叠前成像方法是基于波场延拓的波动方程成像技术
更为理想的叠前成像方法是基于波场延拓的波动方程成像技术(单程波波动方程偏移和逆时偏移)。其优点是能够处理各种复杂的波动传播，因此成像精度较高，且具有保幅能力。但只有计算机技术的迅速发展，这项技术尤其是逆时偏移，在3维地震数据处理中的普及才成为可能。
然而，叠前深度偏移成功应用的例子，陆地资料较海上资料少得多。问题并不在于叠前深度偏移技术本身主要在于陆地资料的特点所决定：(1)静校正问题:由于陆地地表条件复杂，静校正很难得到完全解决剩余静校正量的存在，使得无法实现共深度点上反射信号的偏移归位叠加，影响深度偏移成像。
(2)信噪比问题:叠前偏移方法都是直接对单道原始数据进行的,因此抗噪性比叠后偏移方法差得多。(3)基准面问题：用波动方程来描述地震波场的传播实际上隐含着激发点和接收点在同一水平面的假设。这对海上资料来说是可以满足的。对于陆上资料来说当地表高程起伏较大时传统的静校正方法使得原有的波场特征被破坏了。(4)信号特征的补偿和校正问题：在偏移过程中一般假设子波特征是稳定的，对海上资料来说这是基本满足的，对于陆上资料来说由于地表激发和接收条件的变化，信号特征不稳定。
5 地震处理之DMO校正和叠前偏移
657 5 倾角时差校正和叠前偏移
概述 盐丘侧面反射 断面反射 倾角时差校正和叠加速度 回转波反射 倾角时差校正原理 叠前部分偏移 频率波数域倾角时差校正 对数拉伸倾角时差校正 积分倾角时差校正 速度误差 变速 回转波偏移 倾角时差校正的应用 盐丘侧面 断面 倾角时差校正与多次波 倾角时差校正与相干线形噪音 其它因素 倾角时差校正小结 叠前时间偏移 倾角时差校正与共偏移距偏移 盐丘侧面 断面 共反射点与共反射面叠加 偏移速度分析 叠前Stolt偏移 倾角时差校正数据的共偏移距偏移 叠前克希霍夫偏移 利用共反射点道集的速度分析 聚焦分析 与速度无关的Fowler叠前偏移 习题 附录E：倾角时差校正和叠前时间偏移 反射点偏离 倾角时差校正方程 对数拉伸倾角时差校正
倾角时差椭圆 非零偏移距的旅行时方程 叠前频率波数域偏移 利用波场外推进行速度分析 参考文献
5.0概述
倾角时差校正（DMO）是应用于已经做过动校正的叠前数据，以便在叠加过程中使不同倾角的地层保持各自不同的叠加速度。这样，DMO校正改善了剖面，该剖面比常规的经过动校正后的CMP道集剖面更接近于零偏移距剖面。从而使我们更加有信心应用在第4章中讨论的零偏移距偏移方法。
我们在第3章中提过，叠加速度是依赖于倾角的（方程3-8）。当存在一个水平同相轴与一个倾斜同相轴交叉时，我们只能选择在这种情况下占优的一个叠加速度，而不是它们两个，因此，常规的CMP道集叠加并不能使不同倾角的地层具有各自不同的叠加速度。这对于零偏移距剖面是不适用的，因为零偏移距剖面包含了各种情况，各种倾角。因此，在倾角不一致的情况下，叠加剖面并不等同于零偏移距剖面。
由于CMP叠加剖面不是严格地等于零偏移距剖面，我们希望叠加后的偏移处理能够得到一个清晰的剖面，使不同倾角的地层保持不同的叠加速度。为了解决倾角不一致的问题，在叠前进行偏移处理要优于在叠后进行。
偏移成像技术
1、 偏移技术分类【叠前/后偏移】
可根据不同的标准对目前的地震偏移成像技术进行简单分类：按照所依据的理论基础，可以分为射、线类偏移成像和波动方程类偏移成像；根据输入数据类型，可以分为叠前偏移和叠后偏移；根据实现的时空域，可以分为时间偏移和深度偏移；按照维数，可以分为二维偏移以及三维偏移等；
1.1叠前偏移
使CSP道集记录或COF道集记录中的反射波归位，绕射波收敛。
叠前偏移有椭圆切线法【手工方法，不适用】、Rockwell偏移叠加法【波前模糊法的拓展，计算量也很大】和Paturet-Tariel偏移叠加法【为了进行偏移，我们应当把 的曲线上的地震能量（即采样点振幅）送到零炮检距绕射双曲线的顶点M上去叠加。这样,
把各个相同炮检距的剖面偏移后叠加在一起即得偏移叠加剖面】等
1.2叠后偏移
基于水平叠加剖面，采用爆炸反射面的概念实现倾斜反射层归位和绕射波收敛。
叠后偏移有波前模糊法、绕射曲线叠加法【两种方法原理简单，都是基于惠更斯原理提出的，前者将一个道上的波场值送到各个道上去叠加—输出道法，后者把各个道上的相应值取来在一道上叠加—输入道法，但是计算量很大】
2、偏移成像特点
具有地震勘探本身的特征
计算机使其研究由地震波运动学特征过度到地震波动力学特征
提高地震空间分辨率和保真度
偏移成像是使反射界面最佳成像的一种技术
处理反射波，使之成为反映地下界面位置和反射系数值的反射界面的像 3、偏移成像原理图
偏移过程定量分析【Chun and Jacewitz，1981】
2(tan)/4tdxvt
221/2{1[1(tan)/4]}tdttv
221/2tantan/[1(tan)/4]tttv 3.1 偏移前后的图例
4、偏移方法分类
5、实际中应用的一些偏移算法
5.1 Kirchhoff积分法【波场外推】
适用条件：只满足均匀介质的情况。
叠前弹性波逆时深度偏移及波场分离技术探讨
第３０卷第６期 物探化探计算技术 ２００８年１１月
文章编号：１ｏｏ１—１７４９（２００８）Ｏ６—ｏ４４７一ｌＯ
叠前弹性波逆时深度偏移及波场分离技术探讨
李文杰，魏修成，宁俊瑞，张建伟，王红旗
（中国石化石油勘探开发研究院，北京１０００８３）
摘要：这里探讨了Ｓｕｎ和ＭｃＭｅｃｈａｎ提出的叠前弹性波标量逆时深度偏移方法，即在地表附
近，对地表接收到的弹性波波场分量进行波场逆时延拓，然后分别对在波场延拓过程中通过波场 分离得到的纯纵、横波反射波场进行偏移。在模型中，每个网格点的纵、横波成像时间，为震源到
该网格点的纵波初至时间。利用纵波速度模型和声波传播方程的有限差分解，对反射纵波进行
逆时延拓和成像，利用横波速度模型和声波传播方程的有限差分解，对转换横波进行逆时延拓和 成像，并在偏移前进行极性校正。然后，在Ｓｕｎ和ＭｃＭｅｃｈａｎ偏移成像方法的基础上，提出了直
接偏移成像方法，即对地表接收到的弹性波波场分量在整个模型范围内进行波场逆时延拓。在
波场延拓过程中，对符合成像条件的网格点进行波场分离、偏移成像和转换波极性校正。最后，
通过数值模拟对二种偏移成像方法的结果进行了比较。
关键词：各向同性介质；弹性波；纵波；转换横波；波场分离；逆时深度偏移
中图分类号：Ｐ ６３１．４ １２ 文献标识码：Ａ
０前言
叠前偏移技术是近十多年来兴起的处理技术。
我国著名地球物理学家贺振华教授在其主编的专 著－１ 中，对各种偏移处理方法进行了归纳和总结，
而我国另一位著名地球物理学家马在田教授 Ｊ贝ｑ
对基于波动方程的有限差分法偏移进行了系统的 深入研究。目前，基于常规纵波勘探的叠前时间偏
移和叠前深度偏移的理论和技术已相当成熟，现在
叠前时间偏移技术已成为许多大型处理项目必不
可少的处理手段，而叠前深度偏移技术也开始应用
于实际处理生产中。如今，多波多分量资料处理技 术的发展，逐渐成为地震勘探领域里的研究热点。
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。
基于SEG起伏地表模型数据的偏移方法比较
第３Ｏ卷第５期 ２００７年１Ｏ月 勘探地球物理进展 Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ Ｖｏ１．３０，Ｎｏ．５ ＯＣｔ．。２００７ 文章编号：１６７１—８５８５（２００７）０５—０３８２—０６ 基于ＳＥＧ起伏地表模型数据的偏移方法比较 方伍宝，朱海波，王汝珍，潘宏勋 （中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院南京石油物探研究所，江苏南京２１００１４） 摘要：介绍了ＳＥＧ起伏地表逆掩断层模型的特点，并以该模型数据为试验的原始地震数据，在理论模型速度和 通过道集速度分析得到的速度２种条件下，分析对比了常规叠后时间偏移、水平地表叠前时间偏移、起伏地表叠 前时间偏移和起伏地表叠前深度偏移的结果。 关键词：ｋｌ伏地表模型；常规时间偏移；起伏地表偏移；方法对比 中图分类号：Ｐ６３１．４４３ 文献标识码：Ａ 地震偏移成像技术一直是地震勘探领域中的 研究热点和难题ｒ１］，其发展经历了从叠后偏移到叠 前偏移、从时间偏移到深度偏移、从基于射线的 Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分法偏移到基于波动方程波场微分法 偏移、以及从平基准面偏移到直接从起伏的观测面 偏移等一系列的过程。 目前偏移技术研究的重点是地震叠前偏移，按 方法主要分为两大类，即Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分法和波动 方程延拓法。也有将叠前偏移方法分为Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ 积分法、频率波数域（ＦＫ）方法和有限差分法。地 震叠前偏移方法的发展趋势是将ＦＫ法的计算速 度和有限差分法的计算精度结合起来形成新的偏 移方法。波动方程延拓法又主要分为相移法、相移 加内插法、分步傅里叶法、傅里叶有限差分法、广义 屏法和频率空间域有限差分法。 当前偏移技术的另一个研究热点是从地震数 据观测面直接进行偏移成像，它能克服常规偏移方 法要求对偏移的地震数据先进行地形校正的缺陷 （如静校正等会引入一定的误差）。该技术从２０世 纪９０年代中期逐渐得到发展，１９９５年，Ｒａｊａｓｅｋａ— ｒａｎ等＿２］利用初至层析成像估算近地表速度，采用 相干反演、聚集分析和反射层析等手段建立深层速 度模型，运用双程波有限差分逆时偏移法实现从起 伏地表的偏移成像；１９９６年，Ｇｅｉｇｅｒ等＿３］提出了散 射点等效偏移距叠前偏移方法；２０００年，Ｍａｒｇｒａｖｅ 等 提出了基于ＰＳＰＩ的非稳相移算法；２００１年， Ｍｉ等嘲采用改进的ＰＳＰＩ方法实现了起伏地表情 况下的叠前深度偏移；２００２年，Ｇｕｒｅｖｉｃｈ等ｒ６］将双 聚集成像技术应用于非规则地形的陆地地震资料 的处理中；２００３年，Ｊａｇｅｒ等［ ］应用真振幅Ｋｉｒｃｈ— ｈｏｆｆ偏移技术，通过偏移加权考虑了地形变化的 影响。 尽管常规叠后偏移技术在理论上是从均匀 介质或水平层状介质出发的，只适应简单构造情 况下地震资料成像，但是在当前的地震资料处理 中仍发挥着较重要的作用。因此，基于各种偏移 方法的地球模型及数学物理方法理论，都有适应 的范畴。 本文以ＳＥＧ起伏地表逆掩断层模型数据为测 试数据，在理论模型速度和通过道集速度分析得到 的速度２种条件下，分析对比常规叠后时间偏移、 水平地表叠前时间偏移、起伏地表叠前时间偏移和 起伏地表叠前深度偏移的结果来了解这些偏移方 法对复杂构造的适应性。 １ ＳＥＧ起伏地表逆掩断层模型简介 本文方法试验采用的是国际上标准的ＳＥＧ起 伏地表模型（Ａｍｏｃｏ和ＢＰ公司设计的加拿大起伏 地表逆掩断层模型）数据，该数据共２７７炮，每炮 ４８０道，道距１５ ｍ，中间激发，记录长度８ Ｓ，采样率 ４ ｍｓ，偏移距３６００—１５—３６００，地形最大高差 １ ２３７ ｍ，速度３ ６００￣６ ０００ ｍ／ｓ。图１为速度模型 剖面，长度２４．９３ ｋｍ，深度１０ ｋｍ。从该图上可看 到模型横向速度变化大，逆掩断层发育，且设计了 几个负向构造，如ＣＤＰ６００－－ＣＤＰ８００，ＣＤＰ１ １００一 ＣＤＰ１３００等区域。该模型的一些主要特征（如起 伏地表形态、速度横向变化、逆掩断层和负向构造 等）与我国南方山区复杂构造很类似（图２）。图３ 是３个共炮记录，可以看出，该模型的波型复杂且 受地形影响明显。 收稿日期：２００６—０６—０８；改回日期：２００７—０６—１５。 第一作者简介：方伍宝（１９６４一），男，教授级高级工程师，现主要从 事地震偏移成像方法技术研究工作。 基金项目：复杂地表与复杂地下地震勘探关键技术研究（Ｐ０５０５９）。
Kirchhoff叠前时间偏移关键参数分析与研究
第３３卷第２期 物探化探计算技术 ２０１１年３月
文章编号：ｌ００１—１７４９（２０１ １）Ｏ２—０１４０—Ｏ７
Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ叠前时间偏移关键参数分析与研究
顾 雯 ，王铎翰２，阎建国
（１．成都理工大学信息工程学院，四川成都６１００５９；
２．中石油川庆钻探工程有限公司 地球物理勘探公司，四川成都６１０２１３；
３．成都理工大学地球探测与信息技术教育部重点实验室，四川成都６１００５９）
摘要：叠前时间偏移已经成为地震资料处理的常规手段之一，在构造复杂但速度横向变化不
大时，应用克希霍夫叠前时间偏移方法，一般可以得到较好的成像效果。但是叠前时间偏移是一
项系统工程，一些配套技术的选取和一些关键参数的选取，直接影响到成像结果。这里根据Ｏ—
ＭＥＧＡ２处理系统制定的叠前时间偏移的处理方法和流程，对叠前时间偏移处理的配套技术和关
键参数（叠前道集偏移距分组、偏移孔径和倾角选取、均方根速度建模、旅行时算法）进行了分析
总结。结合试验程序进行了研究和讨论，并提出了关键参数选取的基本原则，对实际处理工作具
有一定的应用价值。
关键词：克希霍夫叠前时间偏移；偏移成像；关键参数
中图分类号：Ｐ ６３１．４ 文献标识码：Ａ
０前言
随着勘探与开发要求的不断提高，地震勘探越
来越关注复杂构造的精确成像。影响复杂介质成
像的主要原因在于：地层倾角大，横向速度变化剧
烈，断层发育，埋藏较深等方面。地震偏移技术正
是为了满足这一需求而不断发展和完善起来的。
地下介质的偏移归位处理，既可以在叠加之前进
行，也可在叠加之后进行。前者叫叠前偏移，后者
叫叠后偏移。按其实施的领域，还可分为时间偏移
和深度偏移。
在四川地区，工区地貌为典型的丘陵和高山地
貌。由于地面海拔相对高差大，地势险恶，沟壑纵
横，地形切割厉害，纵向、横向速度变化大，所以使
用叠后偏移难以得到理想的成像效果，影响地质任
务的完成。作者在本文中，结合四川工区实际地震
叠前深度偏移技术在城市活动断层探测中的优势
２Ｏｌｌ 第６卷第１期 技术应用 ２０１１ Ｖｏ１．６ Ｎｏ．１
叠前深度偏移技术在城市活动断层探测中的优势
王志辉 。，韩立国 ，贺文静。，周积响
（１．吉林大学地球探测科学与技术学院，长春１３００２６；２．北京市地质调查研究院，北京１０２２０６； ３．江西应用技术职业学院，赣州３４１０００）
摘要：本文介绍了Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分法叠前深度偏移和波动方程叠前深度偏移两种偏移方法，并通过对Ｍａｒｍｏｕｓｉ数据模 型和实际数据资料处理，对比叠前深度偏移成像与叠后时间偏移成像和常规叠加剖面的应用效果。实际结果表明：对 于速度横向变化剧烈的复杂地质体，叠前深度偏移成像精度更高，适合于城市活动断层的高精度探测。
关键词：Ｋｉｒｅｈｈｏｆｆ积分法叠前深度偏移；波动方程叠前深度偏移；活动断层
中图分类号：Ｐ６３１．４＋４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００７—１９０３（２０１１）０１－００５２—０４
０前言
活动断层是指晚第四纪以来活动的断层，常导致
地裂缝、地面沉降、滑坡和崩塌等地质灾害。活动断
层对城市发展的危害性评价日益受到人们的重视。城
市大多处于平原和盆地地区，地表由第四系松散的堆
积物覆盖，活动断层的勘查更多依赖于地球物理勘查
方法。在各种地球物理勘探方法中，浅层地震勘探方
法是最有效的方法之一。随着研究问题的深入，人们
对地震勘探结果的要求也越来越高，特别是对于复杂
的构造的研究，人们更希望应用偏移处理技术使地下
反射信号归位，该技术成为国内外地震专家、学者研
究的热点。伴随着巨型机、向量计算机和微机群在地
震数据处理中的广泛应用，地震偏移技术已由以往的
时间偏移发展到目前的深度偏移。叠前深度偏移技术
已经成功地应用到油气勘探领域，与时间偏移相比，
其地下构造信息的成像更为精确。
１叠前深度偏移的方法介绍
叠前深度偏移概念在２０世纪７０年提出，但是由
于当时地震叠前记录的信噪比较低，偏移的初始模型
叠前逆时偏移综述
1 叠前逆时偏移技术综述
摘要：逆时偏移（RTM）是目前较新的地震偏移技术，主要分为叠后逆时偏移和叠前逆时偏移两类。RTM基于双程波动方程进行波场延拓，避免了传统单程波偏移中的倾角限制，可以适应起伏地表、高陡构造、复杂速度分布和复杂储层的精确成像。同时，由于算法问题和大量的数据，逆时偏移的计算成本较高；在互相关成像时引入的低频噪声也是一个不可忽视的影响因素。本文论述了国内外叠前逆时偏移的历史和现状，并对逆时偏移的基本原理成像条件、存在的问题以及其未来的发展趋势等方面进行了阐述。
关键词：叠前逆时偏移，成像，地震波
1、引言
二十世纪七十年代J.Claerbout教授首先提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式，用地面观测的地震数据重建地震波在地下传播过程中的波场，从这些传播过程的波场中提取使地震界面成像的那些数据，组成地震偏移剖面。
传统的偏移方法都是按深度外推计算的，而且波动理论偏移方法基于单程波
方程。单程波波动方程偏移基于双向波方程的单向波分解，此分解只有在常速情况下才精确成立。利用差分方法求解单向波方程，需要对单向波方程进行旁轴近似。也就是说，利用单向波方程可以很好地描述近似于垂直向下传播的波，但对于大角度传播的波，用单向波方程描述时存在相位改变一个因子和振幅被削弱的问题，导致成像误差较大，这就是单向波方程不能对陡倾角界面精确成像的根本原因。
逆时偏移是目前最新的地震偏移技术，主要分为叠后逆时偏移和叠前逆时偏移两类。叠后逆时偏移使用的是爆炸反射面成像原理，处理的是水平叠加剖面。叠后逆时计算是从时间剖面的最后一个时间采样点起，逆时外推直到零时间，此时空间所有的振幅值就组成了最终的偏移剖面。叠前逆时偏移是对单炮记录数据进行逆时偏移，然后将各炮成像结果叠加，得到最终的成像剖面。对单炮记录，它将炮记录的最后一个采样时刻的波场(x，z，T )作为起始平面，按时间反推，并以地震剖面资料u( x， z=0，t)作为每一步进时间的边界条件，得出时间t =0的(x， z)，应用成像条件得到最终偏移结果u(x， z， t=0)。 2 近年来，随着计算机技术的快速发展和计算能力的大幅提高，逆时偏移愈来愈受到人们的重视。理论上讲，结合GPU和CPU计算平台，在今后一段时间内，逆时偏移将成为偏移成像方法的研究重点，也应是重点发展的一种针对复杂构造的成像技术。
叠前叠后
偏移成像的概念
十二月 3, 2007 作者 summer
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反射地震方法是根据在地面上以一定方式进行弹性波激发，并在地面的一定范围（孔径）内记录来自地下弹性分界面的反射波来研究地下地质岩层结构及其物性特征的一种方法。因此，也可以把它看作一种反散射问题。
就反射地震观测方式的特点，它的成像问题要分作两步，第一步是按照一定的方式记录到达地面的反射波，第二步用计算机按一定的计算方法对观测数据进行处理，使之成为反映地下地质分层面位置及反射系数值的反射界面的像。而地震偏移技术就是在第二步过程使反射界面最佳地成像的一种技术。
地震偏移可在叠前做也可在叠后做。叠前偏移是把共炮点道集记录或共偏移距道集记录中的反射波归位到产生它们的反射界面上并使绕射波收敛到产生它的绕射点上。在把反射波回投到反射界面上和绕射波收敛到绕射点上时要去掉传播过程的效应，如扩散与衰减等。最后得到能够反映界面反射系数特点的并正确归位了的地震波形剖面，即偏移剖面。叠后偏移是在水平叠加剖面的基础上进行的，针对水平叠加剖面上存在的倾斜反射层不能正确地归位和绕射波不能完全收敛的问题，采用了爆炸反射面的概念来实现倾斜反射层的正确归位和绕射波的完全收敛。地震偏移的效果见图1-1和图1-2。
地震偏移的类型见表1-1。
地震偏移技术在二十世纪六十年代以前是用手工操作的一种制图技术，只是用来求得反射点的空间位置，而不考虑反射波的特点。它是一种古典的偏移方法。早期的计算机偏移方法是在古典的偏移方法的基础上提出来的。其中有的成功了，有的失败了。成功的是那些符合波的传播特征的方法。尽管这些方法使用了波前、绕射等地震波传播的惠更斯原理，但只是定性的、概念性的。偏移剖面的质量虽然能够满足最基本的要求，但归位的精度和成像时的波形特征都不是很准确的。因此，研究更有效的地震偏移方法是很迫切的。二十世纪七十年代初J.Claerbout教授首先提出了用有限差分法解单程波动方程的近似式，用地面观测的地震数据重建地震波在地下传播过程中的波场，从这些传播过程的波场中提取使地震界面成像的那些数据，组成地震偏移剖面。由于这种偏移方法在计算过程中要解波动方程或其近似式，所以被称为波动方程法偏移技术。
叠前时间偏移方法和发展方向综述
叠前时间偏移方法和发展方向综述
时间偏移方法是地震勘探领域中一种重要的数据处理技术，用于校正地震记录中的时间偏移现象。时间偏移指的是由于地震波在地下传播时所经历的时间延迟，导致地震数据中的事件位置出现偏移的现象。时间偏移方法通过对地震数据进行运动校正，可以将地震记录中的事件位置恢复到真实的地下深度上，从而准确地获取地下地质信息。
时间偏移方法的原理是基于地震数据的激发源和接收器之间的时移关系。在地震勘探中，激发源（震源）通过释放地震能量产生地震波，传播到地下并被接收器（地震仪）记录。然而，由于地下介质的复杂性，地震波在传播过程中会受到地下介质的影响，导致地震波传播速度的变化和路径的弯曲，进而导致记录的地震数据中的事件位置出现偏移。时间偏移方法利用地震波在地下传播过程中的速度变化关系，对地震记录进行插值和激发源到接收器的时间延迟校正，从而实现地震记录的时间位置恢复。
时间偏移方法的发展经历了多个阶段。最初的时间偏移方法是基于Kirchhoff偏移算法，在20世纪40年代至60年代得到广泛应用。这种方法是基于半空间假设，通过对波场积分，将记录的地震数据从地表校正到地下深度上。然而，该方法在处理复杂地质结构和多次反射等问题上存在局限性。
为了解决Kirchhoff方法的局限性，20世纪70年代提出了共炮检偏移方法（CMP）。该方法通过对各个共炮检点的数据进行叠加，构建共炮检道集，从而有效地抑制了噪声和多次反射等问题，提高了时间偏移的精度和稳定性。
近年来，随着计算机处理能力的提高和成像算法的发展，时间偏移方法得到了进一步的改进和推广。多次反射波的影响、速度模型的不确定性和偏移成像分辨率等问题得到了更好的解决。各种高精度偏移算法不断涌现，如层析偏移、全波形反演等，为地震勘探提供了更准确的地下结构和地质信息。
未来时间偏移方法的发展方向主要包括以下几个方面。首先，需要进一步提高时间偏移的计算效率和处理速度，以适应海量地震数据的处理需求。其次，可以结合其他地震数据处理方法，如地震成像技术、波动方程模拟等，提高时间偏移的精度和稳定性。另外，随着无人系统和在线地震监测技术的发展，可以将时间偏移方法与实时地震数据处理相结合，为实时地震监测和灾害预警提供更准确的地下信息。此外，还可以应用机器学习和人工智能等技术，开发新的时间偏移算法和工具，为地震勘探提供更高效和精确的数据处理方法。