中国石油大学学报（自然科学版）JournalofChinaUniversityofPetroleum文章编号：1673-5005(2008)04-0029-05垂直地震剖面高斯束法偏移成像王瑁二乔玉雷之，姚忠瑞2,李瑞忠I（1.中国石油大学信息与控制工程学院，山东东营257061；2.中石化胜利油田分公司物探研究院，山东东营257000）摘要:为了提高垂直地震剖面（VSP）成像质最,首次将高斯束偏移方法应用于VSP观测系统。给出了基于共炮点道集的VSP叠前高斯束偏移算法，在计算高斯束参数时,若相邻高斯束中心射线超过-定距离，则采用波前重建方法，更好地解决了阴影区问题,计算效率也提高了2倍。模型试算和实际资料处理证明了高斯束偏移应用于VSP成像的可行性和有效性。关键词：垂直地震剖面（VSP）；高斯束偏移；波前重建；偏移成像中图分类号:P631文献标识码：AVerticalseismicprofileimagingbyGaussian-beammigrationWANGJun1,QIAOYu-lei2,YAOZhong-nii2,LIRui-zhong1(1.CollegeofInformationandControlEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Dongying257061,ShandongProvince,China；2.GeophysicalResearchInstituteofShengliOilfieldSINOPEC,Dongying257000,ShandongProvince,China)Abstract:Inordertoimprovethequalityofverticalseismicprofile(VSP)imaging,theGaussian-beammigration(GBM)wasappliedtoVSPforthefirsttime.AVSPprestackGBMalgorithmthatoperatesoncommon-shot-gatherwaspresented.DuringthecomputationofGaussian-beamparameter,thewave-frontreconstructionmethodisusedtocalculatethewavefieldifthedistancebetweenthecentralraysofthetwoadjacentGaussian-beamsexceedsacertainvalue.Thismethodcannotonlyresolvetheproblemofshadowzone,butalsoimprovetheefficiencyofcomputationbytwice.ThetestsonbothVSPmodeldataandVSPfielddatashowthattheapplicationofGBMtoVSPimagingisfeasibleandeffective.Keywords:verticalseismicprofile(VSP)；Gaussian-beammigration；wave-frontreconstruction；migrationimaging与地面地震勘探方法相比，垂直地震剖面（VSP）勘探方法几乎不受地表层的干扰，所得资料的信噪比和分辨率较高⑴。但由于VSP成像孔径小、覆盖次数低、成像时受边缘效应的影响大、波场分离困难等诸多原因，VSP的成像质量往往不如地面地展。现有的几类VSP成像方法（VSP-CDP作图法⑵，相移类叠前深度偏移方法,有限差分类叠前深度偏移法⑴，克希霜夫积分法如］）均存在一定的局限性。高斯束是波动方程集中于射线邻域的高频渐近解,其主要优点是传播过程中始终保持规则，即使在焦散点处也没有任何奇异性;其次高斯束方法很自然地引入了光滑效应，对模型细节的变化不十分敏感。高斯束方法在勘探地球物理中的一个重要应用是通过反射波场的高斯束分解进行偏移成像高斯束偏移能够保留波场的动力学信息,且能很好地解决焦散和多值走时问题。国内外高斯束偏移方法在VSP成像方面的应用尚未见相关报道。为了改善VSP成像质量，笔者根据VSP资料本身的特点，将高斯束偏移方法引入到VSP观测系统，并对具体算法进行研究。IVSP共炮点叠前高斯束偏移高斯束偏移方法首先把记录到的波场分解为不同方向不同位置的高斯束，然后将每个高斯束分别2008年第32卷第4期Vol.32No.4Aug.2008收稿日期:2008-03-02基金项目：中国石油天然气集团公司创新基金（07E1019）；中国科学院知识创新工程重大项g（KZCXI-SW-18-04）作者简介：王印（1973-）,女（汉族），山东东菅人，讲师.博士，从事地震信号处理方法和信号分析的教学与科研工作。向地下延拓，高斯束射线追踪为这些成像位置提供振幅和相位信息,最后应用成像条件得到偏移结果。共炮检距道集和共炮点道集都能对有限范围内的次叠加进行偏移。虽然相对于共炮点道集高斯束偏移5,共炮检距道集高斯束偏移"5更有效,但是后者在处理陆地采集观测系统和地势落差大的资料时灵活性较差，因此本文中采用共炮点道集高斯束偏移方法对VSP资料进行成像处理°一个炮记录d在地下x点处的成像可以表示为/,（*）=c£JdsJ牛声W（x,互,/，,p,3）P‘,3）.其中U（x，L，L,pS,u））=~^¥][dp，lp"（:B（C,，P',3...