[发明专利]一种地震波场吸收补偿成像方法及系统

说明书

本发明公开了一种地震波场吸收补偿成像方法及系统，该方法包括：利用地震勘探方法采集地震波场；对采集的地震波场进行处理，得到地表地震波场、地震速度和吸收参数；根据地表地震波场、地震速度和吸收参数，从地表地震波场开始以递推方式计算合成补偿地层吸收效应的地下不同深度的地震波场；取不同深度的地震波场的零时刻值，得到吸收补偿的成像波场；根据吸收补偿后的成像波场实现地震成像。本发明能准确的反映地下地层结构和物性特征，提高储层预测的精度和可靠性。

技术领域

本发明属于地球物理勘探技术领域，具体地说，涉及一种地震波场吸收补偿成像方法及系统。

背景技术

地震勘探是一种利用人工地震技术探测地下构造的勘探方法，其按照一定的方式在地表附近激发地震波，通过布设在地表的一种称之为检波器的接收装置接收来自不同深度的反射波场。通过对野外观测的反射波场进行一系列的地震数据处理工作，得到用地震波场表示的地下结构图像。

实际的地下岩层并非完全是弹性介质，而是具有地震波吸收效应的粘弹性介质。由于粘弹性介质颗粒之间的相互摩擦和孔隙流体的相对运动使得地震波的部分能量转化为热能，地震波在传播过程中总能量不断减少，这种现象称为地层吸收效应。与其它吸收方式不同，地层吸收具有频率选择性，高频成分吸收的多，低频成分吸收的少，严重降低了地震资料的分辨率和成像精度。

反Q滤波是目前工业界普遍采用的地震吸收补偿方法，由于该方法采用单道处理方式，没有考虑地震波在三维空间中的传播路径。严格地讲，该方法只适用于地下完全均匀介质的情况，无法准确描述和补偿地震波在三维非均匀介质情况下所经历的吸收和衰减。

野外采集的地震数据不能直接表征地下结构情况，将野外采集的地震数据经过经过偏移处理之后才能得到由地震波场表示的地下影像。偏移处理由波场延拓和地震成像两部分构成，其中，波场延拓的主要工作是由地表波场计算地下波场，可以看做是地震波传播的逆过程，该过程隐含有地震波传播路径的信息。但是，现有的工业界波场延拓方法假设地下为完全弹性介质，在波场延拓过程中没有考虑地层吸收对地震波反传播的影响。

在波场延拓过程中考虑地层吸收效应属于粘弹性波动方程偏移的研究范畴。虽然学术界已经开展了粘弹性偏移方法的理论研究，但基于有限差分的粘弹性波动方程偏移方法不能明确地标定地震波在每一个延拓深度的传播方向和传播路径，很难对地震波吸收进行精确补偿。另外，基于有限差分的粘弹性波动方程偏移方法运行效率很低。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种地震波场吸收补偿成像方法及系统，用于消除地层吸收对地震波场的影响，改善地震资料的分辨率和成像精度。

根据本发明的一个方面，提供了一种地震波场吸收补偿成像方法，包括：

利用地震勘探方法采集地震波场；

对采集的地震波场进行处理，得到地表地震波场、地震速度和吸收参数；

根据地表地震波场、地震速度和吸收参数，从地表地震波场开始以递推方式计算合成补偿地层吸收效应的地下不同深度的地震波场；

取不同深度的地震波场的零时刻值，得到吸收补偿的成像波场；

根据吸收补偿后的成像波场实现地震成像。

根据本发明的一个实施例，以递推方式计算合成补偿地层吸收效应的地下不同深度的地震波场进一步包括：

利用三维傅里叶变换将当前深度的地震波场分解为简谐平面波场；

计算每个简谐平面波的传播方向与垂直方向的夹角；

根据所述夹角计算波场延拓算子和吸收补偿算子；

将当前深度的简谐平面波场经波场延拓算子和吸收补偿算子处理，合成下一深度的简谐平面波场；