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第五节 叠前偏移与深度偏移 （PreStack Migration Depth Migration） 前面我们讨论了三种常规的叠后时间偏移方法，这些方法是建立在均匀介质或水平层状介质基础之上，对于缓变介质或不甚复杂的地质构造而言，一般可以获得令人满意的成像效果，因而近20年来在油气勘探中得到了广泛的应用。但是当勘探目标复杂时，不能进行正确的反射波偏移成像，此时可以根据地下介质情况进行叠前偏移成像，深度偏移成像，或成像精度更高的叠前深度偏移。本节只对这几种偏移技术做一概要性的介绍。 本节要点： 叠前偏移； 深度偏移； 叠前深度偏移。 一 叠前偏移(PreStack Migration) 叠后偏移方法有两个主要步骤，首先对共反射点道集做动校正，将动校正后的同一道集的各地震道加在一起形成一个零跑检距或自激自收地震道，由这些道组成叠后时间剖面，即水平叠加剖面，然后，对地震剖面进行偏移处理得到偏移剖面。 对于界面倾角不太陡，地质构造不太复杂，所用的炮检距又不甚大的情况来说，叠后偏移是能够取得满意效果的，但是，对于陡倾角界面的反射波，包括断层反射波和绕射波的两翼来说，它们会受到常规叠加手段的破坏，使得它们在地震剖面上得不到应有的反映，这是因为水平叠加是建立在界面水平，无横向速度变化的假设前提之上的，因此叠加实际上就相当于波数滤波，会造成断层不清，形态不准，反射特点模糊，用这样的资料进行偏移处理，即使偏移方法再好也难取得很好的效果。为了解决这个问题，早在70年代初就提出了叠前做偏移的方法。最初是用几何原理进行计算，近年来陆续提出使用波动方程进行叠前偏移的方法。 图7-13*（a）一个复杂构造的水平叠加剖面 1 DMO与等效叠前偏移 正常时差校正（NMO）相当与一个倾角滤波器，能使具有某种倾角的地震同相轴经过动校正叠加之后得以加强，使具有不同倾角的另一些同相轴受到削弱，因此带来了较大的误差。为此，人们提出了两种解决方案，一是直接对叠前资料进行偏移。由于叠前偏移直接处理原始地震道集，数据量大，处理成本高，因此人们提出，另外一种替代方法，叫做等效叠前偏移方法。这种方法要求在做了NMO之后，在增加倾角时差校正（DMO），以克服NMO的倾角滤波作用。然后进行叠后偏移。虽然，这样做要进行一些近似假设，影响一些精度，但叠前偏移，大大降低了计算量，是一种比较实用的方法。 图7-13（b ）图7-13（a）的有限差分波动方程偏移剖面 F-K域波动方程叠前偏移 这种方法的基本思想是在频率一滤数域中一次性的完成资料的动校正，叠加和偏移。 图7-13（c）图7-13（a）的频率一波数域波动方程偏移剖面 利用可以用于延拓有炮检距记录的双平方根方程，通过富氏变换到频率波数域中的双平方根方程式，根据测线下延成像原理，得到F-K域叠前偏移公式。 二 深度偏移(Depth Migration) 1．深度偏移的提出 当勘探目标复杂，介质速度存在明显的横向变化或速度分界面不是水平层的情况下，常规时间偏移不能满足斯奈尔定律，因此不能进行正确的反射波偏移成像。为了解决这个问题出现了与常规时间偏移有所不同的深度偏移，它可以弥补常规时间偏移的不足。所谓深度偏移，就是在偏移过程中同时考虑了波的绕射和折射影响且偏移输出为深度剖面的偏移方法。 对于横向变速介质或速度分界面倾斜的介质，常规时间偏移的方法不能有效地进行偏移成像，其偏移结果存在着两方面的误差：一是绕射波的能量不能完全的收敛，二是成像点的位置在水平方向上偏离了真实绕射点一段距离，影响了偏移结果的横向分辨率。 深度偏移又分为射线理论深度偏移和波动理论的深度偏移两种。 2．射线理论的深度偏移 射线理论的深度偏移是基于P.Hubral的成像射线观点，由K.larner等人发展的一种深度偏移方法。P.Hubral的射线观点认为：地下一个绕射点的绕射时间曲线极小点总是位于绕射射线垂直于地表的那个位置，这条射线称为成像射线。射线理论的深度偏移方法，是用两步把未偏移地叠加时间剖面变成完全偏移的深度时间剖面。 第一步用常规的时间偏移把绕射能量收敛到绕射曲线的顶点，即把绕射波聚焦到成像射线出射地面点正下方的位置上去.在此步骤中只要知道平均的速度函数V(z)即可基本达到这个目的。 第二步首先要对常规偏移剖面进行层位解释，找到几个关键性的地下界面和层速度V(x,z),即给出一速度和构造模型，其次在这一模型上利用射线追踪法求得所需要的成像射线,每一条成像的射线都都是从垂直于地表的方向开始，向下追踪,遇到界面则按照斯奈尔定律发生折射。如此一直追踪到最大处理深度。对每一条希望的成像射线都追踪后就可得到一成像射线图 图. 图7-14 成像射线追踪图 从图7-14中我们可以看到，成像射线一般是弯曲的，而不是垂直的，成像射线偏离铅垂线的大小，粗略的表明了常规