叠前时间偏移技术在煤田高精度三维地震勘探中的应用

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1、叠前时间偏移技术在煤田高精度三维地震勘探中的应用摘要：本文从叠前时间偏移技术原理入手，分析了叠前时间偏移技术自身的技术优势，指出叠前时间偏移技术已成为提高大倾角地层、构造复杂、横向非均匀介质地区的三维地震数据空间归位效果的一种有效手段。叠前时间偏移处理应作好以下三方面的工作：叠前偏移的数据准备，偏移速度场的建立，合理选取偏移参数。通过分析叠前时间偏移技术在三个不同地区的三维地震勘探中的应用情况得，叠前时间偏移剖面比叠后时间偏移剖面断层清晰，断点可靠，分辨率明显提高；无煤区边界波形特征明显；逆断层断点归位准确，断层小断块清楚，能够较准确地识别边

2、界。关键词：局精度；二维地震勘探；复杂地质条件;叠前时间偏移；叠后时间偏移煤炭作为我国目前的主要能源，在经济建设中发挥了重要的作用；而且在将来的较长时间里，煤炭仍将是不可替代的主要能源。与此同时，煤炭资源的开采也正由浅部上组煤转向深部下组煤，由简单地质条件区转向复杂地质条件地区，这就给作为煤炭地质勘探工作重要手段的三维地震勘探提出了更高的要求，势必走高精度勘探之路。随着计算机软硬件技术的发展，叠前时间偏移技术正以其固有的技术优势作为解决这类复杂地质条件地区数据成像较理想的偏移成像处理手段得到推广应用。1.叠前时间偏移技术原理叠后时间偏移基于共

3、中心点的叠加技术是建立在水平层状、横向均匀介质的简单假设基础上的，共中心点叠加的结果等价于自激自收的零炮检距剖面。而当地下构造复杂、横向速度变化剧烈时，共中心点道集中的反射波旅行时己不再是双曲线形式，共中心点叠加的结果也不完全等价于自激自收的零炮检距剖面，叠后偏移已不能使地下构造正确成像，相反会由于NMO的倾角滤波作用破坏有效信号，即使采用倾时差校正（DMO，也称叠前部分时间偏移）也难以得到真正零炮检距剖面。叠前偏移不受水平层状介质、自激自收的零炮检距剖面等假设限制，比叠后偏移技术更适应实际资料的复杂情况，更好地适应复杂构造成像，得到地下构造

4、正确的空间形态及位置，诸如：大倾角、逆掩断层、复杂断块、特殊地质体（岩浆岩体）等。叠前时间偏移处理技术利用叠前道集，使用均方根速度场将各个地震数据道偏移到真实的反射点位置，形成共反射点道集并进行叠加，提高了偏移成像精度。叠前时间偏移方法自身迭代过程也使最终得到的速度场精度比叠后时间偏移方法高，从而有利于提高构造解释成图精度。叠前时间偏移算法可基本分为三大类即：Kirchhoff积分法、有限差分法和Fourier变换方法。目前的商用成像软件中，叠前时间偏移算法基本上都是米用的Kirchhoff积分法。它的优点是运行速度快，具备非常灵活的、可以将

5、任意一组采样偏移归位的特点，能够适应野外不规则的观测系统。Kirchhoff积分法叠前时间偏移是建立在点绕射的非零炮检距方程基础上，并沿非零炮检距的绕射旅行时间轨迹对振幅求和。Kirchhoff积分法叠前时间偏移在实现时包含两部分：走时计算和积分求和。图1为叠前时间偏移流程卜I0影响叠前时间偏移效果的几个关键参数包括：走时计算方法、偏移孔径、抗假频方法等。①走时计算方法（如：双曲线近似计算法、4阶近似计算法、射线追踪近似的弯曲射线计算法等。）的选择对运算时间和偏移结果的精度有很大的影响。双曲线近似计算方法基于层状介质，较小炮检距假设，4阶近似

6、走时计算方法考虑到各向异性参数，而弯曲射线的走时计算方法采用层速度面，非均方根速度计算走时。②偏移孔径的选择直接影响偏移结果和运算时间，偏移孔径的大小与地下反射的倾角有关。偏移孔径过小时，由于不能涵盖相带范围，大倾角的反射波同相轴难以准确成像；而偏移孔径过大时，反射波的同相轴可能出现连续性变差、信噪比降低的现象。③为保证在偏移成像过程中不出现假频现象，偏移过程中最大频率成份必须满足空间采样定理，进行反假频处理。1.叠前时间偏移处理的数据准备和速度场建立高质量的叠前数据是叠前时间偏移处理的基础，准确合理的叠前时间偏移速度场是叠前时间偏移成功的关

7、键。为此需要做好以下工作：2.1叠前偏移的数据准备(1)进行叠前去噪与异常振幅处理，提高偏移速度分析精度以及在成像道集或偏移后的叠加中压噪效果，提高成像精度。(2)数据规则化处理。采用地表一致性振幅处理技术、叠前道内插技术、炮检距均化技术等，消除由地表条件、激发或接收因素造成的输入地震数据空间能量不均衡、空间采样不均匀问题，造成的叠前时间偏移剖面上的画弧现象，或偏移叠加不成像，信噪比降低(1)静校正。在做精做细野外表层调查的基础上，进行近地表的处理和成像，包括：①做地表浮动基准面校正和处理；②在浮动基准面校正基础上做cmp面速度分析和自动剩余

8、静校正等提高资料品质；③以射线替代垂线，做动态校正，或做波动方程基准面校正，完成浮动面到偏移基准面的校正。2.2叠前时间偏移速度场的建立利用初始RMS速度模型进行目