地震共偏移距数据集的空间分辨率分析.pdf

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1、第52卷第5期石油物探Vo1．52，No．52013年9月GEOPHYSICALPR0SPECTINGFORPETR0LEUMSep．，2013文章编号：1000—1441(2013)05—0452—05地震共偏移距数据集的空间分辨率分析李培明，王华忠，李伟波，刘守伟(1．中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限责任公司采集技术支持部，河北涿州072751；2．同济大学海洋与地球科学学院，上海200O92)摘要：地震采集观测系统直接影响所获地震资料的信噪比与分辨率。从已有的理论公式出发，分别导

2、出了二维、三维共偏移距道集的空间分辨率公式，较系统地讨论了共偏移距道集的横向分辨率和垂向分辨率与地下介质速度、地震主频及频带、反射界面倾角、偏移孔径以及所使用的观测系统等因素的关系。研究分析表明：较大的观测孔径有利于横向分辨率的提高；倾角或偏移孔径越大，横向分辨率越高，垂向分辨率却越低；非零偏移距数据体的空间分辨率比零偏移距有所降低；采集的方位角对z方向和Y方向的分辨率也有影响。所取得的成果与认识可望为地震采集观测系统的设计提供理论指导。关键词：地震资料分辨率；空间分辨率；横向分辨率；垂向分辨率

3、；共偏移距道集DOI：10．3969／j．issn．1000—1441．2013．05．002中图分类号：P631．4文献标识码：A对地震勘探分辨率有不同的分析方法，目前被意方向；马在田_13]对地震分辨率进行了较详细的大家所普遍接受且较容易理解的分辨率计算方法理论分析，并给出了相应的定量计算公式；Ver—有两种，即Rayleigh分辨准则和调谐分析方法。meer的多篇文章_7]以及Vermeer的《三维地震勘Rayleigh分辨准则认为，两个相邻反射层只有在大探设计》[1]一书对影响空间分辨率

4、的因素作了比于子波主频波长1／4时才能被分辨。调谐厚度分较详细的讨论；李培明[15]对空间横向分辨率与观析法是利用相邻两个反射同相轴叠加振幅的变化测系统的关系也做过较详细的讨论与公式推导。特征分辨层间厚度，一般认为可分辨大于主频的前期的大量研究成果导致人们对空间分辨率1／8波长的两个反射层。有人甚至认为通过反演，的定义和计算公式出现了不同的认识。我们从文可以分辨大于主频1／16的两个反射层。这些分析献I-2]中的空间波数概念出发，利用他人或我们推方法已被广泛用于评价地震资料的垂向分辨率，但导出的

5、公式，分析讨论二维、三维地震资料在共偏对地震资料的横向分辨率如何分析与评价，尤其是移距域中可能达到的空间分辨率，以期为优化地震采集所使用的观测系统对地震资料的横向与垂向勘探观测系统设计提供理论指导。分辨率有何影响，尚较缺乏有针对性的分析研究。许多地球物理学家对地震偏移、反演的理论横1基本理论向分辨率进行了研究E¨]。Beylkin等L2]利用Born近似研究了二维地震资料的分辨率，给出了地震数Beylkin[2给出了成像结果与子波频率、观测据中的最大波数与偏移成像分辨率的关系，以及记孔径、炮检点

6、分布之间的关系：1r录模式与分辨率的关系；Safar[。]研究了偏移孑L径、，e()一l厂(露)e-船(1)厶兀√Dr偏移速度、空间采样间隔与偏移横向分辨率和偏移其中，()是对目标函数扰动(即相对于背景的噪声的关系；Carrion等[_4]给出了判断三维有I~．TL变化量)的估计，可以认为是成像结果；厂()是波径偏移分辨率的实用理论公式；但是他们的研究实数域的目标函数扰动；Dx是波数变化的范围，该范例都是二维的。VonSeggern[5]通过计算散射点响围越大，理论分辨率越高。应展示了各种三维地

7、震记录模式的分辨能力。图1说明了公式(1)中波数的几何含义。炮点Chen等j基于远场近似理论，给出了二维、三维叠坐标对应的波数为Ks；检波点坐标对应的波数为后及叠前偏移的分辨率公式，使不同观测系统的分辨能力有了较系统的理论指导；云美厚等[10-12]对空收稿日期：2013—03—23；改回日期：2013一O6—29。间分辨率的定义、极限准则和公式进行了归纳总结作者简介：李培明(1966一)，男，教授级高级工程师，现从事地震资和对比分析，并将横向、垂向分辨率扩展到空间任料采集、静校正、层析成像等方

8、面的研究工作。第5期李培明等．地震共偏移距数据集的空间分辨率分析453Kr；两个矢量的合成矢量为K—K+Kr，空间波数由此可以看出，空间采样间隔和覆盖次数与K与空间坐标有关；y为入射线、反射线与法线的BeylkinE。]的空间波数定义没有直接的关系，这是夹角。在厂()已知的条件下，成像分辨率完全由因为我们假设信号在空间和时间上是充分采样的。空间波数K来决定[：但是这两个因素却直接影响叠加、偏移噪声的大K===(，考)(2)小，而不是空间子波的宽度。因此，增加覆盖次数式中：，为目的层反射波频率；(