地震偏移

地震偏移是将地震事件在空间或时间上几何重新定位到事件在地下发生的位置而不是在地面记录的位置的过程,从而创建更准确的地下图像 . 这个过程对于克服复杂地质区域所施加的地球物理方法的限制是必要的,例如:断层、盐体、褶皱等。

偏移将倾角反射器移动到它们真正的地下位置并破坏衍射,从而导致偏移图像通常具有更高的空间分辨率,并且比非偏移图像更好地解析复杂地质区域。 一种偏移形式是基于反射的地球物理方法(地震反射和探地雷达)的标准数据处理技术之一

自从地震勘探开始以来,人们就了解了偏移的必要性,并且迁移了 1921 年的xxx批地震反射数据。 计算迁移算法已经存在多年,但由于它们非常耗费资源,直到最近 20 年才开始广泛使用。 迁移可以导致图像质量的显着提升,因此算法是地球物理行业和学术界深入研究的主题。

理由

地震波是一种弹性波,它以有限的速度在地球中传播,受地震波所在岩石的弹性特性控制。 在两种具有不同声阻抗的岩石之间的界面处,地震能量要么被折射,要么被反射回表面,要么被介质衰减。 反射能量到达地表并由放置在距波源已知距离处的地震检波器记录。 当地球物理学家查看地震检波器记录的能量时,他们知道传播时间和源与接收器之间的距离,但不知道到反射器的距离。

在最简单的地质环境中,具有单个水平反射器、恒定速度和同一位置的源和接收器(称为零偏移,其中偏移是源和接收器之间的距离),地球物理学家可以确定位置 通过使用关系的反射事件:

d = v t 2 , {displaystyle d={frac {vt}{2}},}

其中 d 是距离,v 是地震速度(或传播速度),t 是从震源到接收器的测量时间。

在这种情况下,距离减半,因为可以假设从源到达反射器只需要总传播时间的一半,然后另一半返回接收器。

结果给了我们一个单一的标量值,它实际上代表距离源/接收器的半个球体,反射可能起源于此。 它是一个半球体,而不是一个完整的球体,因为我们可以忽略所有发生在表面之上的可能性,认为它们是不合理的。 在水平反射器的简单情况下,可以假设反射垂直位于源/接收器点下方(见图)。

在倾角反射器的情况下,情况更为复杂,因为xxx次反射起源于倾角方向的更上方(见图),因此旅行时间图将显示减少的倾角,这定义了“迁移器方程”:

tan ⁡ ξ a = sin ⁡ ξ , {displaystyle tan xi _{a}=sin xi ,}

其中 ξa 是视倾角,而 ξ 是真实倾角。

零偏移距数据对地球物理学家很重要,因为偏移操作要简单得多,并且可以用球面表示。 当以非零偏移获取数据时,球体变成椭圆体并且表示起来要复杂得多(无论是在几何上还是在计算上)。

使用

对于地球物理学家来说,复杂地质学被定义为横向和/或垂直速度存在突然或鲜明对比的任何地方(例如,岩石类型或岩性的突然变化导致地震波速度的急剧变化)。

地球物理学家认为复杂地质的一些例子是:断层、褶皱、(一些)压裂、盐体和不整合面。 在这些情况下,使用一种称为叠前偏移 (PreSM) 的偏移形式,其中在移动到零偏移之前偏移所有轨迹。

地震偏移

因此,使用了更多的信息,从而产生了更好的图像,以及 PreSM 比叠后偏移更准确地接受速度变化的事实。

迁移类型

根据预算、时间限制和地下地质情况,地球物理学家可以采用两种基本类型的偏移算法中的一种,由它们的应用领域定义:时间偏移和深度偏移。

时间迁移

时间偏移应用于时间坐标中的地震数据。

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