第28卷第4期新疆石油地质Vol.28,No.42007年8月XINJIANGPETROLEUMGEOLOGYAug.2007文章编号：1001-3873(2007)04-0507-03垂直地震剖面与地面地震联合成像方法郭旭光，乐友喜,张军舵(中国石油大学地球资源与信息学院，山东东营207061)摘要:垂直地震剖面(VSP)观测是在井中布置检波器，观测系统有别于地面地震，观测的波场特征也有别于地面地震。利用分步Fourier法外推波场，并在每一个外推深度叠加该深度的观测波场，实现了VSP与地面地震观测数据的联合成像。不同观测系统所获得的波场在成像过程中可以优势互补，提高成像质量。模型试算表明，VSP与地面地震数据的联合，对地层能够更为准确地成像。关键词：垂直地震剖面；联合成像；叠加；分步Fourier法中图分类号:P631.445.5文献标识码:A目前针对VSP数据的成像方法很多J%本文利用叠前深度偏移方法，以波场的线性叠加原理为基础，将VSP和地面地震的炮集资料统一成像,实现了VSP和地面地震资料的联合成像。在进行波场延拓时采用分步Fourier法，该方法基于速度场分裂的思想，把整个速度场视为常速背景场和变速扰动场的叠加。在逐层延拓时，对常速背景采用相移法，对层内的变速扰动，在频率-空间域采用时移校正。这样既继承了相移法的优点，同时也能适应速度场中等程度的横向变化俱1联合成像原理1.1波场深度外推频率域波动方程为V2u+(^7i;2)u=0.(1)设s(%,y,z)=l・0/〃(4,y,z)为介质慢度，将慢度场分解为两部分：S(%,*,Z)=50(Z)+A5(%,*,Z),(2)式中s°(z)——背景慢度场，在层内为一常数；A5(4,*,Z)层内扰动慢度。定义S°(z)为参考慢度，将(2)式代入(1)式，得V2U4-6025oU=-S(%,y,Z,60),(3)S(%,ytz,co)=2to25oA5(I+A5/250)&(4)根据波场的叠加原理,(3)式的解可以表示成其中・(2)式是背景慢度引起的波场，它为整个波场的主值部分;(3)式为波场的扰动项。为(3)式所对应的齐次方程的解，可以用相移法求解，而正是方程(3)的解，它是由层内扰动源引起的。基于波动方程的格林函数解法，在IA5/25olCl的条件下，忽略关于慢度扰动的二阶项，并取近似得5(%,y,z+&,O))=。^^必'3{70(4,y,z+&q).(6)由此，得到下行波深度外推公式：(7)u(%,y,z+&,0))=Zo(x,y,z+&,o))e必应.前者为对应背景慢度的相移，在频率一波数域实现;后者为针对慢度扰动的时移校正(也叫作第二次相移)，在频率一空间域实现。对于上行波外推公式，只需将r前面的符号改为负号即可。1.2成像条件波场延拓到某一深度Zm时，可表示为P'(zm.a))=X(zm.zm,a))S\zm,a)).(8)如果不计透射损失/总&0)可定义为X勿)=R(Zm)+X()(Zm，Zm,3)・(9)它既包含了深度为zm处反射特征的信息R(zQ,又含有由其他深度引起的振幅和相位的畸变Xo(z〜Z.0)。这种畸变在拉冬变换域内是随机分布的，即与频率切有关，而反射系数矩阵则与频率切无关。为了得到反射系数较好的估计值，将所有频率求和，R(zQ会相干加强，而&则会干涉抵消，由此得成像条件%"外叫.(10)N3S收稿日期：2007-01-22作者简介;郭旭光(1982-),男，宁夏隆德人，在读硕士研究生，地球探测与信息技术,(Tel)13864722287(E-mail)gxgupc@126.com.---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除------本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---•508-新谡石油地质2007年为了保证成像计算稳定，可进一步把(5)式变成如下形式：刘诚段流羿=⑴)式中P-(zm^)——上行波场；S\zm^)——下行波场；。—稳定常数。1.3联合成像基于共炮集资料的波动方程，卷前深度偏移联合成像的思路是：从某一深度开始正向延拓震源波场、反向延拓炮集记录波场，在每一个延拓深度，基于波场的线性叠加原理,可以很方便地叠加该深度的观测波场,也即边延拓边叠加的过程叫这样，就可以将不同观测方式得到的观测数据统一在同一个成像过程中,实现多种数据的联合成像。由此，可以集不同数据的优点于一身，使得地下地质体得到更为准确的重构。联合成像的原理可以简单地描述为=_iAz/>(,,y,z,s);(12a)dz,ZQ).(12b)dz£>(%,y,z,6>)=P(%,y,z,6>)+Potj6(x,y,z,6>);(13a)S(x,y,z,to)=S(%,y,z,co)+S0hR(x,y,z,co),(13b)式中P(x,y,z,^)——外推到第n层的上行波场；怂...