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[摘 要]叠前深度偏移可以解决复杂构造，陡倾角地层的成像，随着油田勘探开发的不断深入，叠前深度偏移已经越来越多地应用到实际生产中，本文主要介绍了叠前深度偏移的原理，Kirchhoff叠前深度偏移的实现过程及优缺点和实际的应用效果。
[关键词]叠前深度偏移 Kirchhoff、速度模型、陡倾角地层
中图分类号：P618.130.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0105-01
引言：叠前深度偏移可以更好的解决复杂构造带地质体成像问题，已成为地球物理界的共识和勘探趋势。地震偏移成像是一种将地震信息进行重排的反演运算，能使地震波能量归位到真实空间位置，获取地下正确构造图像。上世纪70 年代初出现了基于几何地震学和绕射理论的射线偏移；同一时期Claerbout等针对标量波动方程提出了有限差分近似解法，实现了地震偏移。
Kirchhoff 积分法是以Hagedoorn“绕射最大凸度曲线”概念为基础建立起来的，表述为沿绕射曲线在地面对所有接收点进行加权积分的过程。后来Keho等提出了Kirchhoff偏移的算法原型。
一、叠前深度偏移的处理过程
（1）叠前深度偏移基本原理
Kirchhoff深度偏移算法可应用于大角度倾斜地层和横向速度剧烈变化的情况。同时还较好地顾及了介质的曲界面、强折射面对地震波射线的折射效应。它在层状介质模型下的三维深度域偏移计算公式为：
式中和为地面上的坐标；为深度；为偏移场在点上的双程旅行时；为轴与连接点和点的直线间的夹角。上式可以最终归结为根据给定孔径的绕射波空间时距曲线所观测到的地震波场之和。
（2）Kirchhoff叠前深度偏移主要步骤
Kirchhoff叠前深度偏移主要包括初始速度模型建立、旅行时计算、Kirchhoff偏移求和、深度速度模型迭代与修正。
①速度模型的建立
叠前深度偏移时，首先利用常规处理中获得的叠加速度对目标线进行叠前时间偏移，得到时间偏移的共成像点道集，再对共成像点道集进行反动校，利用反动校后的共成像点道集做速度分析，求得均方根速度。由于共成像点道集消除了构造影响，反映的是真正来自地下一个共同点的反射信息。再利用求得的均方根速度，进行目标线的叠前时间偏移，重新得到时间偏移的共成像点道集，如此经过几次的反复迭代，这样得到一个相对准确的均方根速度。将这个速度转化为初始的层速度模型，作为叠前深度偏移的初始的速度模型。
②旅行时的计算
Kirchhoff叠前深度偏移的精度很大程度上取决于旅行时的计算方法和精度。网格的大小对旅行时的计算和偏移的时间影响很大，我们在处理中，可以同时考虑成本和精度，选取合理的面元网格大小。
假设地面上有两个点1和2，其中一个是炮点，一个是检波点，来建立射线追踪。
在处理中，充分考虑到成本和精度，选取一个合适的面元。把速度模型的网格添加进这个三维体网格中，这两个网格的面元大小可以是不一致的；一般情况下，这个网格要小于速度的网格面元。
对于地表的每一个点（Sx，Sy），通过速度进行射线追踪，计算它的单程旅行时。这样我们得到了炮点旅行时表和检波点旅行时表，这样，Ts+Tr就是双程旅行时。然后，根据这个双程旅行时间将输入道振幅偏移到输出深度点Z的位置上，每一个点都重复这样的计算，就完成一次叠前深度偏移。
③深度域速度模型迭代与修正
深度域速度模型的迭代是叠前深度偏移的关键。因为，从叠前时间偏移中转化过来的层速度是不准确的，这对叠前深度偏移有不良影响，导致深度偏移道集不平，在处理中，模型迭代利用是基于网格层析修正迭代；通过多次偏移迭代，来修正深度偏移的速度模型，使得深度偏移的速度模型更接近地下真正的地層特点，从而使道集校平，反射点归位准确，更真实的反应地下真实的地质构造。
（3）Kirchhoff叠前深度偏移主要优点
Kirchhoff叠前深度偏移将地面接收到的时间记录转换成以空间坐标表示的地质构造剖面，在效果上，叠前深度偏移相当于时间偏移与折射校正和时深转换的总和，并克服了时间域的固有缺点，因此它具有时间域成像不可比拟的优势。叠前深度偏移成像技术是基于模型的正、反演相结合的处理方法，将地震成像、模型模拟和解释融于一体，成像结果即为深度剖面。深度域偏移能够获得准确的偏移归位效果，其成像点与地质模型绕射点位置完全一致，成像位置准确。深度域成像能够解决速度横向变化复杂问题和克服上覆地层对下伏地层的不利影响。叠前深度域偏移能够克服共中心点叠加的缺陷，实现真正的共反射点叠加，使图像清晰，位置准确。
二、叠前深度偏移的应用
在东部某区，经过了5轮速度迭代后，速度模型基本准确，叠前深度偏移成像效果与时间偏移相比，陡倾角地层归位准确，断点干脆，断层合理（图2-1-1）。
三、结束语
叠前深度偏移是能够适应速度横向变化的，先进的偏移技术，偏移的核心是必须有准确的速度模型。因此，我们在做叠前深度偏移时，准确的速度建模是关键。
参考文献
[1]张铁强，王正和.叠前深度偏移在复杂构造模型成像中的应用 物探化探计算技术，2007，281-285。
[2]李淑恩，李冰，张占江，池永红，李建东，吕卫东，三维连片叠前深度偏移技术在大港某油气田勘探中的应用 工程地球物理学报，2009，759-764。
[3]黄桂丹 晏丰 秋剑霞 梁永海 张有星，叠前深度偏移技术在冀中探区的应用 石油仪器，2005，27-30。
[关键词]叠前深度偏移 Kirchhoff、速度模型、陡倾角地层
中图分类号：P618.130.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0105-01
引言：叠前深度偏移可以更好的解决复杂构造带地质体成像问题，已成为地球物理界的共识和勘探趋势。地震偏移成像是一种将地震信息进行重排的反演运算，能使地震波能量归位到真实空间位置，获取地下正确构造图像。上世纪70 年代初出现了基于几何地震学和绕射理论的射线偏移；同一时期Claerbout等针对标量波动方程提出了有限差分近似解法，实现了地震偏移。
Kirchhoff 积分法是以Hagedoorn“绕射最大凸度曲线”概念为基础建立起来的，表述为沿绕射曲线在地面对所有接收点进行加权积分的过程。后来Keho等提出了Kirchhoff偏移的算法原型。
一、叠前深度偏移的处理过程
（1）叠前深度偏移基本原理
Kirchhoff深度偏移算法可应用于大角度倾斜地层和横向速度剧烈变化的情况。同时还较好地顾及了介质的曲界面、强折射面对地震波射线的折射效应。它在层状介质模型下的三维深度域偏移计算公式为：
式中和为地面上的坐标；为深度；为偏移场在点上的双程旅行时；为轴与连接点和点的直线间的夹角。上式可以最终归结为根据给定孔径的绕射波空间时距曲线所观测到的地震波场之和。
（2）Kirchhoff叠前深度偏移主要步骤
Kirchhoff叠前深度偏移主要包括初始速度模型建立、旅行时计算、Kirchhoff偏移求和、深度速度模型迭代与修正。
①速度模型的建立
叠前深度偏移时，首先利用常规处理中获得的叠加速度对目标线进行叠前时间偏移，得到时间偏移的共成像点道集，再对共成像点道集进行反动校，利用反动校后的共成像点道集做速度分析，求得均方根速度。由于共成像点道集消除了构造影响，反映的是真正来自地下一个共同点的反射信息。再利用求得的均方根速度，进行目标线的叠前时间偏移，重新得到时间偏移的共成像点道集，如此经过几次的反复迭代，这样得到一个相对准确的均方根速度。将这个速度转化为初始的层速度模型，作为叠前深度偏移的初始的速度模型。
②旅行时的计算
Kirchhoff叠前深度偏移的精度很大程度上取决于旅行时的计算方法和精度。网格的大小对旅行时的计算和偏移的时间影响很大，我们在处理中，可以同时考虑成本和精度，选取合理的面元网格大小。
假设地面上有两个点1和2，其中一个是炮点，一个是检波点，来建立射线追踪。
在处理中，充分考虑到成本和精度，选取一个合适的面元。把速度模型的网格添加进这个三维体网格中，这两个网格的面元大小可以是不一致的；一般情况下，这个网格要小于速度的网格面元。
对于地表的每一个点（Sx，Sy），通过速度进行射线追踪，计算它的单程旅行时。这样我们得到了炮点旅行时表和检波点旅行时表，这样，Ts+Tr就是双程旅行时。然后，根据这个双程旅行时间将输入道振幅偏移到输出深度点Z的位置上，每一个点都重复这样的计算，就完成一次叠前深度偏移。
③深度域速度模型迭代与修正
深度域速度模型的迭代是叠前深度偏移的关键。因为，从叠前时间偏移中转化过来的层速度是不准确的，这对叠前深度偏移有不良影响，导致深度偏移道集不平，在处理中，模型迭代利用是基于网格层析修正迭代；通过多次偏移迭代，来修正深度偏移的速度模型，使得深度偏移的速度模型更接近地下真正的地層特点，从而使道集校平，反射点归位准确，更真实的反应地下真实的地质构造。
（3）Kirchhoff叠前深度偏移主要优点
Kirchhoff叠前深度偏移将地面接收到的时间记录转换成以空间坐标表示的地质构造剖面，在效果上，叠前深度偏移相当于时间偏移与折射校正和时深转换的总和，并克服了时间域的固有缺点，因此它具有时间域成像不可比拟的优势。叠前深度偏移成像技术是基于模型的正、反演相结合的处理方法，将地震成像、模型模拟和解释融于一体，成像结果即为深度剖面。深度域偏移能够获得准确的偏移归位效果，其成像点与地质模型绕射点位置完全一致，成像位置准确。深度域成像能够解决速度横向变化复杂问题和克服上覆地层对下伏地层的不利影响。叠前深度域偏移能够克服共中心点叠加的缺陷，实现真正的共反射点叠加，使图像清晰，位置准确。
二、叠前深度偏移的应用
在东部某区，经过了5轮速度迭代后，速度模型基本准确，叠前深度偏移成像效果与时间偏移相比，陡倾角地层归位准确，断点干脆，断层合理（图2-1-1）。
三、结束语
叠前深度偏移是能够适应速度横向变化的，先进的偏移技术，偏移的核心是必须有准确的速度模型。因此，我们在做叠前深度偏移时，准确的速度建模是关键。
参考文献
[1]张铁强，王正和.叠前深度偏移在复杂构造模型成像中的应用 物探化探计算技术，2007，281-285。
[2]李淑恩，李冰，张占江，池永红，李建东，吕卫东，三维连片叠前深度偏移技术在大港某油气田勘探中的应用 工程地球物理学报，2009，759-764。
[3]黄桂丹 晏丰 秋剑霞 梁永海 张有星，叠前深度偏移技术在冀中探区的应用 石油仪器，2005，27-30。