地震偏移成像技术研究现状和发展趋势探讨

摘 要：地震偏移成像技术运用地球物理理论和解数学物理模型，比如弹性介质或声介质等，反传地面观测到的数据，以便消除地震波。本文主要分析了地震偏移成像技术的研究现状以及探讨了其发展趋势，总结出地震偏移有由二维走向三维的发展趋势，而且介质偏移以及起伏地表偏移越来越受到关注。当代地震偏移成像技术的研究已着力与研究叠前深度偏移，与此同时，反演偏移的研究成为了地震偏移成像技术研究的新宠。

关键词：地震；偏移成像技术；研究现状；发展趋势

0. 引言

地震偏移成像技术能有效提高地震资料的分辨率，它是通过采用特定手段并最终获得地下真实构造图。地震偏移成像技术的研究现状主要包括叠前偏移与叠后偏移法、时间偏移与深度偏移法以及二维偏移与三维偏移法并预测了地震偏移成像技术的发展趋势，主要包括粘弹性偏移、各向异性偏移以及复杂地形条件下成像问题等。

1. 地震偏移成像技术的研究现状

我国越来越重视地震偏移成像技术，归根结底是由于地震勘探精细程度的不断提高。目前，偏移方法主要有叠前偏移与叠后偏移法、时间偏移与深度偏移法以及二维偏移与三维偏移法等。

1.1叠前偏移与叠后偏移

叠前偏移是把共炮点道集记录中的反射波归位到波源界面，最后得到能够正确归位并能将反射系数正确反映到波源界面的地震偏移剖面。而叠后偏移必须在水平叠加剖面上进行，可采用爆炸反射面的方法解决倾斜反射层不能正确归位的问题[1]。将这两种偏移方法进行对比得出结论：对于需要解决地层倾角不一致成像问题，应该采用叠前偏移，但是当数据信噪低时其成像效果会比较差；数据信噪低时，应该采用叠后偏移，一般此法仅适用于水平层状介质。

1.2深度偏移与时间偏移

深度偏移是假设横向介质速度可以任意变化，且在任意介质中反射的偏移结果均正确。而时间偏移是假设横向介质速度不变，此时反射的偏移结果畸形化。以下用成像射线来诠释深度偏移与时间偏移的联系与区别。当横向速度保持不变时，其成像射线一直保持垂直向下，时间偏移结果是正确的。而当横向速度任意变化时，其成像射线不能一直保持垂直向下，导致时间偏移结果发生错误。也就是说，成像射线的状态能区别深度偏移与时间偏移，同时进一步也说明了在水平层状介质情况下只能使用时间偏移方法进行地震偏移成像，而在横向变速介质情况下最好使用深度偏移方法来进行地震偏移成像。

1.3二维偏移与三维偏移

二维偏移是利用测线就能得到数据然后对数据进行偏移。二维偏移要想取得较好的偏移效果，则必须等到剖面的垂直平面上的信息全部反映在该剖面上，也就是说，即能构造二度体时，测线必须有垂直二度体的走向，这样得到的资料才是最准确的。如果地质体形成了三度体，也就是说，来自不同射线平面的信息资料都集中在一条测线上，进行二维偏移时，只有具有垂直走向的信息才能归位，其他平面的信息无法归位，这是二维偏移的不足之处，而三维偏移则较好地解决了这一不足之处，三维偏移可以将来自各个方向的反射信息进行归位。由此可见，偏移的未来发展趋势必将由二维走向三维。

2. 地震偏移成像技术的发展趋势

我国地震勘探目标越来越复杂，为了能进一步对地震进行勘测，就必须引进各种新技术以及新偏移方法[2]。新方法和新技术的引入使得地震偏移成像技术得到进一步发展，以下对几种主要地震偏移成像技术的发展趋势进行阐述。

2.1黏弹性偏移

对处在弹性介质中的地震波进行勘测，可借助弹性波理论。而对处在粘性介质中的地震波，比如对油田进行勘探开发工作，对地下岩心进行测试工作等，因其均具有黏滞性，而黏滞性介质会使得地震信号能量衰减，降低地震信号的反映能力。为预防黏弹性对地震勘测带来的影响，专家们提出了反Q滤波技术，用于恢复黏滞性对地震信号的影响，从而提高地震数据的分辨率。然而一维反Q滤波技术却不能完全恢复黏滞性带来的影响，只是使地震数据分辨率得到改善，那么就需要在使用反Q滤波技术的同时综合考虑其黏滞性，以改善地震波成像质量，确保能尽量避免黏滞性带来的影响。

2.2各向异性偏移

地下介质不仅成分复杂，而且某些还具有方向性，也就是说，地下介质还具有各向异性，那么就有各向性偏移的出现。为了改善地震数据的分辨率，除了需要考虑地下介质黏滞性的影响外，还需考虑各向异性带来的影响。因此，研究各向异性介质下的偏移方法具有极其重要的意义。目前已有一种各向异性介质下的偏移方法，即弹性波逆时偏移。VTI介质中的叠前逆时偏移由成像条件的应用、成像条件的计算以及分量的逆时延拓等三部分组成。

2.3复杂地形条件下成像问题

普通简单的地形已不能引起地震勘探家的兴趣。近几年来，地震勘测家将勘测重点转向复杂的地形区域，比如沼泽地区、滩海等。我国西部地形较为复杂，勘测家对勘测地区进行转移，这无疑是一轮新的挑战，需要勘测家认真做好地震勘探准备工作，并及时处理资料[3]。一般情况下，是采用高程静校正法解决地形起伏问题，而在复杂地形条件下，其地表起伏太过剧烈，根本用不了高程静校正法，在这种情况下，有关学者提出了有效地解决方案，避免因地表起伏带来的影响，比如相位编码法、格子法等。对复杂地形条件下成像问题的研究，有助于我国对西部进行勘探工作。

3. 结语

综上所述，地震偏移成像技术运用地球物理理论和解数学物理模型，反传地面观测到的数据，以便消除地震波。地震偏移的结果由偏移方法、偏移速度以及偏移数据等三方面因素共同决定。本文主要通过以偏移成像方法来研究地震偏移成像技术的现状，进一步研究其发展趋势。研究表明不存在适合所有介质或者是所有地区的万能偏移成像方法。因此，在研究某一偏移成像方法前，必须先确定适用范围，才能获得最精确的结果。■

参考文献

[1]王洁，马永生，张铁强.偏移技术概述[J].中国西部油气地质，2012，10（11）：12.

[2]何英，王华忠，马在田，李雪梅.复杂地形条件下波动方程叠前深度成像[J].勘探地球物理进展，2012，8（02）：34.

[3]李松，马在田.地震偏移成像[J].北京石油工业出版社，2012，10（11）：12.

[4]谢璇，李振春，胡中标.地震叠前成像理论与方法[J].山东东营中国石油大学出版社，2012，8（02）：34.

作者简介：徐延武（1970-），男，吉林镇赉人， 学历：吉林大学大专，职称：助理研究员，主要研究方向：地震与应用物理，单位：吉林省镇赉县经济局地震办公室，邮编：137300。