crs疊加

1、第八章 第八章 共反射面疊加 共反射面疊加§8.1 二維共反射面疊加 二維共反射面疊加在常規(guī)處理中，時(shí)間域成像和疊后偏移的效果不是很理想，對(duì)復(fù)雜構(gòu)造的成像更是如此。于是一些新的時(shí)間域成像技術(shù)和疊前偏移方法應(yīng)運(yùn)而生，共反射面（CRS）疊加便是其中的一種。CRS 疊加是一種不依賴于速度信息，可以直接由多次覆蓋反射數(shù)據(jù)得到零炮檢距（ZO）剖面的疊加成像技術(shù)。對(duì)確定 CRS 疊加面的三個(gè)參數(shù)（ZO 射線的出射角 ，以 ?及與 ZO

2、 射線有關(guān)的兩個(gè)波前曲率半徑 和 ）進(jìn)行優(yōu)化可使 CRS 走時(shí)面最佳地?cái)M合 N R NIP R反射同相軸。CRS 疊加不僅能夠改進(jìn)模擬 ZO 剖面，提高深層的信噪比（S/N） ，而且給出了可用于反演速度場(chǎng)的三參數(shù)剖面。模型數(shù)據(jù)的試算和實(shí)際資料的處理驗(yàn)證了該方法的有效性和實(shí)用性。一．概述 一．概述CRS 疊加的思想最早來源于 Hubral 教授。首先給出了與 ZO 射線有關(guān)的法向入射點(diǎn)波波前曲率半徑 的概念（Hubral, 1983） ，

3、以后相繼提出了基于包括 ZO 射線在地面的出射 NIP R角 和 在內(nèi)的兩參數(shù)優(yōu)化的共反射元（CRE）疊加法（Cruz et al, 2000）和基于包括 ? NIP R ?和與 ZO 射線有關(guān)的兩個(gè)波前曲率半徑- 和法向波波前曲率半徑 在內(nèi)的三參數(shù)優(yōu)化 NIP R N R的 CRS 疊加法（Muller er al, 1998; Hubral et al, 1999; Garabito, 2001; Jäger et al,

4、 2001; Bergler, 2002; zhang et al, 2002） 。CRS 疊加是一僅依賴于近地表速度而與宏觀速度模型無關(guān)的地震成像方法。它的理論基礎(chǔ)是幾何地震學(xué)，考慮了反射層的局部特征和第一菲涅耳帶內(nèi)的全部反射。理論分析表明這一方法在提高信噪比和成像精度方面優(yōu)于其它疊加技術(shù)、偏移到零炮檢距（MZO） 、NMO/DMO/疊加和克?；舴虔B前深度偏移（PreSDM）技術(shù)，從而為地震疊加和成像技術(shù)提供了一種新方法。CRS 疊加

5、解決深層復(fù)雜構(gòu)造和巖性地震反射成像的能力使其成為提高深層地震資料質(zhì)量的一種有效手段。高質(zhì)量的三參數(shù)剖面可用于深層速度反演。二．方法原理 二．方法原理圖 7-1a（Hubral et al, 1999）是 MZO 原理圖，它是基于 ZO 等時(shí)線疊加原理，只在反射點(diǎn)處準(zhǔn)確，一離開反射點(diǎn)誤差明顯增大，同相性顯著變差；圖 7-1b（Hubral et al, 1999）是Kirchhoff PreSDM 原理圖，它是基于繞射曲線疊加原理，在零炮

6、檢距處最準(zhǔn)確，在近炮檢距處較準(zhǔn)確，在遠(yuǎn)炮檢距處誤差變大；而 CRS 疊加原理可見圖 7-1c（Hubral et al, 1999） 。與MZO 和 Kirchhoff PreSDM 相比較，CRS 疊加考慮了反射層的局部特征和第一菲涅耳帶內(nèi)的全部反射，反射波的同相性好，有效利用了多次復(fù)蓋反射數(shù)據(jù)，信噪比明顯提高。利用射線理論和二階泰勒展式，可得出以地震三參數(shù) 和 表示的雙曲近似和 , , NIP R ? N R拋物近似的時(shí)距方程。在以

7、中心點(diǎn) 和半炮檢距 h 建立的坐標(biāo)系中，CRS 面的雙曲走時(shí)近 m x似公式為。由這些最佳參數(shù)，公式（7-1）給出的走時(shí)面能最好地?cái)M合反射同相軸。求取這些參 N R數(shù)的一種方法就是測(cè)試所有的三參數(shù)，從中選取具有最大相干值的三參數(shù)，當(dāng)然，測(cè)試無窮個(gè)三參數(shù)是不實(shí)際的，它必須局限到一有限三維網(wǎng)格，然而，這仍需昂貴的計(jì)算成本。因此，必須尋找一種更有效的方法來求取最優(yōu)三參數(shù)，即以最短計(jì)算時(shí)間求取相干值的最大絕對(duì)值，該相干值是三個(gè)獨(dú)立變量 和 的函

8、數(shù)。 , , NIP R ? N R圖 7-2 法向入射點(diǎn)波和法向波形成圖其中，和 分別表示 ZO 射線在地面的出射角、法向入射點(diǎn)波波前、法向波波 T I N , NIP , , , R R R R ? F R前、入射波波前、透射波波前和反射層的曲率半徑， 表示層速度 v這是一典型的全局優(yōu)化問題，一般說來，求取全局極值是一很困難的事情，而且所有這些最優(yōu)化算法的成功應(yīng)用都大大取決于所考慮的函數(shù)性質(zhì)。只有給出的初始參數(shù)非常接近于最佳三參數(shù)

9、，最優(yōu)化算法才是成功的。否則，最優(yōu)化算法很可能給出一局部極大值。因此，為更好地使用最優(yōu)化算法，必須確定一初始三參數(shù)( )作為最優(yōu)化算法的起 N NIP R R , , ?點(diǎn)，這就是我們提出參數(shù)多級(jí)優(yōu)化的原因。易于證實(shí)在關(guān)于 的 CMP 道集和 ZO 剖面中，方程（7-1）可以簡(jiǎn)化。在 CMP 道集中 0 x( )，方程（7-1）可簡(jiǎn)化為 0 x xm ?（7-3）NIP Rhvt t h t2020 202 cos 2 ) ( ? ?