專利名稱：基于波動(dòng)方程外推算子的vti介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種疊前時(shí)間偏移技術(shù)，尤其涉及一種一種VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法。
背景技術(shù)：
在地質(zhì)構(gòu)造不甚復(fù)雜的區(qū)域，疊前時(shí)間偏移后的成像道集上的AVO(振幅隨偏移距的變化)/AVA(振幅隨入射角的變化)分析是油氣儲(chǔ)層預(yù)測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)。疊前時(shí)間偏移技術(shù)在提高地震成像精度，為疊前反演的實(shí)現(xiàn)等方面發(fā)揮了重要作用。目前的VTI (具有垂直對(duì)稱軸的橫向各向異性)介質(zhì)時(shí)間偏移基本上是使用Kirchhoff積分法VTI疊前時(shí)間偏移算法，采用的是用等效各項(xiàng)異性參數(shù)表示的四階方程(Allchalifah，Τ, 1997, Velocity analysis using nonhyperbolic moveout in transversely isotropic media,. Geophysics，62，1839-1854)，其本質(zhì)上還是基于層狀介質(zhì)假設(shè)下推導(dǎo)的時(shí)距關(guān)系。通常所采用的商用軟件系統(tǒng)中基本上都是用Kirchhoff積分法疊前時(shí)間偏移給出Offset成像道集，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行AVO分析。實(shí)際上，KirchhofT偏移方法使用的是均方根速度場(chǎng)，適應(yīng)速度橫向變化的能力較弱，當(dāng)速度場(chǎng)橫向變化時(shí)，基于常速介質(zhì)中的格林函數(shù)計(jì)算得到的振幅加權(quán)因子通常是不精確的。因此，Kirchhoff積分法給出的成像道集振幅不保真、成像道集中存在假象干擾，這樣的成像道集不利于后續(xù)的AVO分析和儲(chǔ)層預(yù)測(cè)。吸收衰減和各向異性的對(duì)成像道集和AVO分析的影響也要在成像過(guò)程中加以消除。還有，隨著各油田探區(qū)油氣勘探程度的不斷加深，對(duì)偏移成像精度的要求越來(lái)越高，各向同性處理技術(shù)已經(jīng)難以滿足勘探開發(fā)的要求。迄今為止，還未見有基于波動(dòng)方程外推算子的疊前時(shí)間偏移算法。與KirchhofT 偏移方法相比而言，波動(dòng)方程外推算子對(duì)振幅的處理更加自然，并且對(duì)速度橫向變化更強(qiáng)的適應(yīng)能力。因此，有必要發(fā)展一套基于波動(dòng)方程外推算子的VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，從適應(yīng)緩橫向變速、提高成像分辨率(吸收衰減補(bǔ)償)和考慮各項(xiàng)異性等方面綜合考慮，本發(fā)明提供一種基于波動(dòng)方程外推算子的VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法。是將偏移距平面波波動(dòng)方程疊前時(shí)間偏移方法至VTI介質(zhì)中，從而得到VTI介質(zhì)中基于波動(dòng)方程的疊前時(shí)間偏移算法，本發(fā)明具有更好的保振幅能力，可以提供保真的成像道集，為后續(xù)的AV0/AVA分析提供更好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有利于更精確的油氣儲(chǔ)層巖性預(yù)測(cè)。 本發(fā)明是一種更精確高效的波動(dòng)方程疊前時(shí)間偏移方法，能補(bǔ)償大地的吸收衰減和處理各向異性介質(zhì)中的成像，可以提供很好的疊前時(shí)間偏移疊加剖面，輸出射線參數(shù)或者角度域成像道集用于后續(xù)的剩余速度分析和AVO分析。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明一種基于波動(dòng)方程外推算子的VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法予以實(shí)現(xiàn)的技術(shù)方案包括以下步驟
步驟1 輸入CMP道集以及時(shí)間域速度場(chǎng)；步驟2 對(duì)CMP道集進(jìn)行局部?jī)A斜疊加，將CMP道集映射到截距時(shí)間-射線參數(shù)域的平面波數(shù)據(jù)體；并按照射線參數(shù)對(duì)平面波數(shù)據(jù)體分選，形成共射線參數(shù)剖面；步驟3 對(duì)射線參數(shù)循環(huán)；步驟4 進(jìn)程判斷所在計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)是否為主控節(jié)點(diǎn)，由此進(jìn)入主-從并行模式；即 若進(jìn)程在主控節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，則執(zhí)行下述(5-A)過(guò)程，若進(jìn)程未在主控節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，而是在計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，則執(zhí)行下述(5-B)過(guò)程；(5-A)首先，讀取當(dāng)前射線參數(shù)對(duì)應(yīng)的共射線參數(shù)剖面，然后沿時(shí)間方向作一維快速傅立葉變換，生成頻率域的共射線參數(shù)平面波數(shù)據(jù)體；與此同時(shí)，設(shè)定總?cè)蝿?wù)數(shù)為總頻率數(shù)目與計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)目之中的最小值；主控節(jié)點(diǎn)控制著并行任務(wù)的分發(fā)與收集，并執(zhí)行以下步驟(5-A1)對(duì)總?cè)蝿?wù)數(shù)循環(huán)；(5-A2)將一個(gè)頻率切片的平面波數(shù)據(jù)體發(fā)給計(jì)算節(jié)點(diǎn)，發(fā)送任務(wù)的計(jì)數(shù)器自增；(5-A3)判斷任務(wù)發(fā)送是否結(jié)束，若否，轉(zhuǎn)向(5-A1)；若是，轉(zhuǎn)向(5_A4)；(5-A4)對(duì)總頻率數(shù)循環(huán)；(5-A5)接收計(jì)算節(jié)點(diǎn)返回的任務(wù)標(biāo)識(shí)符；(5-A6)檢查已經(jīng)發(fā)送給計(jì)算節(jié)點(diǎn)的任務(wù)序號(hào)是否小于總頻率數(shù)目；若是，轉(zhuǎn)向 (5-A7)；若否，轉(zhuǎn)向(5-A8)；(5-A7)將當(dāng)前頻率切片的平面波數(shù)據(jù)體發(fā)給計(jì)算節(jié)點(diǎn)，發(fā)送任務(wù)的計(jì)數(shù)器自增， 轉(zhuǎn)向(5-A4)；(5-A8)向所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送任務(wù)結(jié)束標(biāo)識(shí)符；(5-B)首先，判斷該計(jì)算節(jié)點(diǎn)號(hào)是否大于總的頻率數(shù)目；若是，轉(zhuǎn)向步驟6 ；若否， 轉(zhuǎn)向(5-B1)；(5-B1)進(jìn)程進(jìn)入死循環(huán)；(5-B2)進(jìn)程等待接收從主控節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)；(5-B3)進(jìn)程判斷主控節(jié)點(diǎn)是否發(fā)送結(jié)束標(biāo)識(shí)符；若是，轉(zhuǎn)向(5-B9)；若否，轉(zhuǎn)向 (5-B4)；(5-B4)沿時(shí)間方向進(jìn)行波場(chǎng)外推；(5-B5)計(jì)算偏移距平面波傳播的相速度求解如下隱式方程

權(quán)利要求
1. 一種基于波動(dòng)方程外推算子的VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法，其特征在于包括以下步驟步驟1 輸入CMP道集以及時(shí)間域速度場(chǎng)；步驟2 對(duì)CMP道集進(jìn)行局部?jī)A斜疊加，將CMP道集映射到截距時(shí)間-射線參數(shù)域的平面波數(shù)據(jù)體；并按照射線參數(shù)對(duì)平面波數(shù)據(jù)體分選，形成共射線參數(shù)剖面； 步驟3 對(duì)射線參數(shù)循環(huán)；步驟4 進(jìn)程判斷所在計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)是否為主控節(jié)點(diǎn)，由此進(jìn)入主-從并行模式； 即若進(jìn)程在主控節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，則執(zhí)行下述(5-A)過(guò)程，若進(jìn)程未在主控節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行， 而是在計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，則執(zhí)行下述(5-B)過(guò)程；(5-A)首先，讀取當(dāng)前射線參數(shù)對(duì)應(yīng)的共射線參數(shù)剖面，然后沿時(shí)間方向作一維快速傅立葉變換，生成頻率域的共射線參數(shù)平面波數(shù)據(jù)體；與此同時(shí)，設(shè)定總?cè)蝿?wù)數(shù)為總頻率數(shù)目與計(jì)算節(jié)點(diǎn)數(shù)目之中的最小值；主控節(jié)點(diǎn)控制著并行任務(wù)的分發(fā)與收集，并執(zhí)行以下步驟(5-A1)對(duì)總?cè)蝿?wù)數(shù)循環(huán)；(5-A2)將一個(gè)頻率切片的平面波數(shù)據(jù)體發(fā)給計(jì)算節(jié)點(diǎn)，發(fā)送任務(wù)的計(jì)數(shù)器自增； (5-A3)判斷任務(wù)發(fā)送是否結(jié)束，若否，轉(zhuǎn)向(5-A1)；若是，轉(zhuǎn)向(5-A4)； (5-A4)對(duì)總頻率數(shù)循環(huán)； (5-A5)接收計(jì)算節(jié)點(diǎn)返回的任務(wù)標(biāo)識(shí)符；(5-A6)檢查已經(jīng)發(fā)送給計(jì)算節(jié)點(diǎn)的任務(wù)序號(hào)是否小于總頻率數(shù)目；若是，轉(zhuǎn)向 (5-A7)；若否，轉(zhuǎn)向(5-A8)；(5-A7)將當(dāng)前頻率切片的平面波數(shù)據(jù)體發(fā)給計(jì)算節(jié)點(diǎn)，發(fā)送任務(wù)的計(jì)數(shù)器自增，轉(zhuǎn)向 (5-A4)；(5-A8)向所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)發(fā)送任務(wù)結(jié)束標(biāo)識(shí)符；(5-B)首先，判斷該計(jì)算節(jié)點(diǎn)號(hào)是否大于總的頻率數(shù)目；若是，轉(zhuǎn)向步驟6;若否，轉(zhuǎn)向 (5-B1)；(5-B1)進(jìn)程進(jìn)入死循環(huán)；(5-B2)進(jìn)程等待接收從主控節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)；(5-B3)進(jìn)程判斷主控節(jié)點(diǎn)是否發(fā)送結(jié)束標(biāo)識(shí)符；若是，轉(zhuǎn)向(5-B9)；若否，轉(zhuǎn)向 (5-B4)；(5-B4)沿時(shí)間方向進(jìn)行波場(chǎng)外推；(5-B5)計(jì)算偏移距平面波傳播的相速度求解如下隱式方程m^i sin^ -Ph^(η公式⑴中，平面波相速度νρ( θ ;νρ0, ε , δ)可以表示為VqP (f) =- + gsin26> + -J(l + 2gsin2θ)1 — 2(ε — sin22Θ (2) νρ0 2 2公式O)中，ε、δ為VTI介質(zhì)各向異性參數(shù)，θ為相角，Vptl SVTI介質(zhì)中沿對(duì)稱軸 (Ζ軸)方向地震波的相速度；通過(guò)公式(1) 0)，可以得出由射線參數(shù)Ph表征的偏移距平面波傳播的相速度vp (ph)；(5-B6)對(duì)VTI介質(zhì)中的偏移距平面波方程采用隱式有限差分格式進(jìn)行波場(chǎng)外推，實(shí)現(xiàn)偏移距平面波疊前時(shí)間偏移；所采用的偏移方程為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于波動(dòng)方程外推算子的VTI介質(zhì)中疊前時(shí)間偏移方法，包括(1)輸入CMP道集以及時(shí)間域速度場(chǎng)；(2)對(duì)CMP道集進(jìn)行局部?jī)A斜疊加，將CMP道集映射到截距時(shí)間-射線參數(shù)域的平面波數(shù)據(jù)體；并按照射線參數(shù)對(duì)平面波數(shù)據(jù)體分選，形成共射線參數(shù)剖面；(3)對(duì)射線參數(shù)循環(huán)；(4)進(jìn)程判斷所在計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)是否為主控節(jié)點(diǎn)，由此進(jìn)入主-從并行模式；(6)所有進(jìn)程同步；(7)主控節(jié)點(diǎn)將當(dāng)前射線參數(shù)對(duì)應(yīng)的成像數(shù)據(jù)體輸出；(8)判斷射線參數(shù)循環(huán)是否完成；若否，轉(zhuǎn)向步驟3；(9)輸出時(shí)間偏移剖面以及成像道集。本發(fā)明可以提供保真的成像道集，為后續(xù)的AVO/AVA分析提供更好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，有利于更精確的油氣儲(chǔ)層巖性預(yù)測(cè)。
文檔編號(hào)G01V1/36GK102313903SQ20111018273
公開日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月1日
發(fā)明者馮波, 史浩, 呂丁友, 吳奎, 孫書濱, 明君, 王華忠, 田立新, 耿建華, 賀電波 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海石油(中國(guó))有限公司天津分公司, 同濟(jì)大學(xué)