在油气勘探领域,深度偏移技术是进行地下构造成像的重要手段之一。本文提出的F-X域波场自适应插值法深度偏移技术,旨在解决复杂构造的成像问题,并在二维空间应用了SEG/EAGE模型数据进行深度偏移试处理。研究结果表明,该技术在算法稳定性、速度场横向变化处理能力以及计算效率上均优于传统的分步傅立叶(SSF)和傅立叶有限差分(FFD)深度偏移法。
深度偏移技术的核心在于能够根据地下介质的速度场变化,将地震波从地震记录中准确地偏移回它们真实的地下位置。传统的Kirchhoff积分法是主流的深度偏移方法,但波动方程波场延拓的方法(如SSF、FFD等)由于其理论完整性、高频信息不丢失、振幅保真等优点,逐渐成为研究热点。然而,这类方法处理速度场横向变化时,要么降低成像精度,要么增加频散和算法的不稳定性。本文提出的基于相移加插值(PSPI)改进的自适应插值法解决了这一问题。
相移法偏移是1978年由Stolt提出的一种频率波数域的偏移方法,它具有计算效率高和结果准确的优点,但其局限在于无法处理速度的横向变化。因此,本文在PSPI方法的基础上进行了改进,形成了频率空间域波场自适应插值方法。在参考速度选取和插值方法上进行了创新,使其能够有效应对速度场的横向变化。
自适应插值法中参考速度的选取是一个关键步骤。通过预处理确定速度变化范围和不同速度的数量,然后等间距采样以获得初始速度样点数,并与实际速度场进行比较后确定最佳的参考速度个数。这样,算法可以在处理不同复杂度的数据时自动调节计算量,提高效率。
插值方法在波场外推中的应用,需要满足两个前提条件:波场的横向变化是连续的,且插值区间尽可能小。插值法通过已知的离散点值,使用简单的表达式来近似整体描述,要求与已知的离散点值相等。通过研究发现,Lagrange插值方法在实际应用中的误差难以具体确定,因此在改进的PSPI方法中,插值步骤需精心设计以提高算法性能。
文章中还提到了Jeno.Gazdag在1984年提出的PSPI波场延拓方法,该方法能够避免传统方法处理横向速度变化时的问题,但计算效率较低。本文在PSPI方法基础上进行改进,有效提高了计算效率,并开发了相应的软件,在模型试算中取得了高质量的成像效果。
在实际应用中,F-X域波场自适应插值法深度偏移技术通过优化参考速度数量的选取,提高了处理速度场横向变化的准确性,从而在二维空间中实现了快速且准确的深度偏移成像。由于其对速度模型复杂程度的自适应性和计算效率的提高,使其成为一种适用于不同地质情况的通用深度成像方法。实验结果证明了这一方法的有效性,预示着该技术在复杂油气藏勘探和成像方面具有广泛的应用前景。