Minimum aperture Kirchhoff migration with CRS stack attributes

Die Reflexionsseismik ist eine erfolgreiche Methode der Explorationsgeophysik zur Erkundung von Kohlenwasserstoff-Lagerstätten. Ein zentraler Prozess hierbei ist die Migration, die Transformation der reflexionsseismischen Messdaten in ein Abbild des Erduntergrundes. Wird bei dieser Transformation der geometrische Ausbreitungsverlust rückgängig gemacht, so spricht man von einer amplitudenbewahrenden Migration. Die Amplituden im migrierten Abbild sind dann ein Maß für den winkelabhängigen Reflexionskoeffizienten und erlauben Rückschlüsse auf physikalische Eigenschaften der Reflektoren im Untergrund. Somit können benachbarte Gesteinsschichten charakterisiert werden, was wertvolle Informationen für Interpretation und Exploration liefert. In dieser Dissertation befasse ich mich mit einem häufig eingesetzten Migrationsverfahren, der (amplitudenbewahrenden) Kirchhoff-Migration. Reflection seismics plays an important role in the exploration industry for the search of hydrocarbon reservoirs. A central process of the reflection seismic method is migration, the transformation of the recorded and processed seismic field data into an image of the subsurface. In this thesis, I focus on a migration technique that is widely investigated and frequently applied: true-amplitude Kirchhoff migration. The term true-amplitude implies that the effect of geometrical spreading is removed in the migration process and, hence, amplitudes in the final subsurface image become a measure of the angle-dependent reflection coefficient. This allows to study physical properties of reflectors in the earth and, thus, to characterize adjacent rock formations which is crucial for successful interpretation and exploration. As main result of this thesis, I present a new strategy to improve the efficiency as well as the image quality of (true-amplitude) Kirchhoff migration: making use of the kinematic wavefield attributes obtained with the Common-Reflection-Surface (CRS) stack method allows to determine minimum migration apertures. Furthermore, I show how to extend existing migration implementations to correctly handle data recorded with irregular acquisition geometry on a measurement surface with topographic variations as these aspects have a decisive impact on the final amplitudes. Als wichtigstes Resultat dieser Arbeit präsentiere ich ein Verfahren zur Verbesserung von Effizienz und Abbildungsqualität der Kirchhoff-Migration, das auf den kinematischen Wellenfeldattributen basiert, die mittels der Common-Reflection-Surface (CRS) stack Methode gewonnen werden. Diese Wellenfeldattribute erlauben die Bestimmung von minimalen Migrationsaperturen. Des Weiteren demonstriere ich, wie die Kirchhoff-Migration implementiert werden kann um auch solche Daten amplitudenbewahrend verarbeiten zu können, die mit irregulären Messgeometrien und auf topographiebehafteten Messoberflächen aufgezeichnet wurden.