散射波模拟方法及影响因素分析

在复杂地质条件下,特别是小断层和裂缝发育的情况下,通常无法利用反射波进行准确探测。将小构造引起的散射波用于地震勘探,有利于提高小尺度离散地质体勘查资料的信噪比和分辨率。本文从理论模拟方法出发,分别推导用于描述散射波传播的时距曲线方程和基于Born近似的波动方程;利用快速步进法对程函方法的求解,通过设计相应的模拟测试,对散射波描述的精度与影响因素进行分析。测试结果表明,传统的时距曲线方程可以给出准确的散射波满足的时距关系,但结合程函方程对其进行成像时并不准确;而基于Born近似的波动方程可以实现对散射波的准确模拟。此外,Born近似中引入的散射体和散射势的假设对最终的模拟结果影响并不大;在保证正演稳定的前提下,子波主频越高,对散射波的描述越准确。

部分多聚焦叠加方法在准噶尔盆地低信噪比地震资料中的应用

多聚焦叠加是目前已知的最佳零偏移距叠加成像方式。对多聚焦叠加方法做改进,利用得到的波场参数来提高叠前地震资料的质量。利用多聚焦波场参数做部分多聚焦叠加,对菲涅尔带内的多个相邻CMP(共中心点)道集做倾角、曲率等校正后合并为一个道集即多聚焦超道集(部分多聚焦叠加),可以补齐缺失地震道,实现叠前数据规则化,并提高信噪比,从而使得叠前道集中的同相轴尤其是来自深层的反射轴有更好的连续性,有利于识别和追踪。提高质量后的叠前道集可用于后续的速度分析、叠加、偏移等常规处理中,效果好于原始CMP道集。模型和实际地震数据的处理结果验证了该方法的正确性和有效性,该方法在低信噪比地震资料处理中将会有广阔的应用前景。

四维叠前噪音压制技术在准南缘MQ1井区的应用

工区处于博格达山前地带上,地表及地下地质条件较为复杂,受地表因素、采集环境和地下复杂构造引起的线性干扰、随机噪音、面波、断面波等因素影响,地震资料信噪比很低。不同类型的噪声在不同频带宽度和不同域的表现特征均不相同。常规噪音压制手段对道集的信噪比提升幅度有限,不能满足后续速度分析等处理环节的要求。基于叠前分频多域去噪的原理,在常规噪音压制道集的基础上应用叠前四维噪音压制技术,大幅提高了叠前道集资料信噪比,为该区开展叠前深度偏移精细速度建模提供了高品质的基础资料,有效提高了叠前偏移成像效果。

无反射递推算法叠后逆时偏移的研究与应用

偏移成像是地震数据处理的重要环节之一,传统的偏移方法主要有基于克希霍夫积分法和基于波动方程两种。克希霍夫积分法射线追踪困难,复杂介质中存在焦散、多重路径的缺陷以及高倾角构造成像精度低的问题。传统的偏移方法都是按深度外推计算的,而逆时偏移则是在时间轴上实现外推,可以看作反时间方向的正演模拟过程。传统的基于波动方程的偏移成像方法都是基于单程波实现的,而逆时偏移则基于全波(双程波)方程。逆时偏移结果是上行波传播时间等于零时的空间域地震波场,相当于在地下的地层界面上进行观测的结果。逆时偏移不存在倾角限制问题,理论上可以适用于速度任意变化的模型。本文从叠后逆时偏移出发,对无反射递推算法叠后逆时偏移技术做了较深入的探讨,并将该技术应用于模型数据处理和实际资料处理中,均取得了很好的效果。

高密度三维地震观测系统设计技术与应用

经过常规三维地震采集和高精度三维地震采集后,我国东部产油区油气勘探正在向高密度三维地震采集方式过渡。基于前期丰富的地震和地质资料,提出了一套适用于成熟勘探区的高密度三维地震观测系统设计技术。首先将已有高密度采集数据的退化处理结果用于炮道密度的论证,以实现经济成本和勘探效果的平衡,并用于指导本地区新一轮高密度三维地震观测系统的设计;然后对面元边长、最大炮检距、接收线距等主要的观测系统参数,充分利用已有的地震、地质资料,基于目的层地震地质参数模型进行观测系统参数宏观论证;再建立目标地质模型,通过波动方程正演进行观测系统参数精细论证;最后将该技术应用于胜利油田高密度三维地震采集观测系统设计,采集结果表明地震剖面信噪比和分辨能力明显改善,断裂系统刻画清晰,成像精度大幅提高。

东营北带东段胜坨—盐家地区砂砾岩扇体地层产状研究

利用地震正演模拟、倾角测井分析、钻井地层对比等方法对东营凹陷北带胜坨—盐家地区砂砾岩扇体的地层产状进行了研究,取得以下成果:1在叠前深度偏移剖面上,陡坡带砂砾岩体存在向凸起的下倾现象,与时间域地震资料相比,能够更好地刻画砂砾岩体地层产状,与实际地层产状吻合性更好;2砂砾岩扇体地层产状主要受断层活动速率、断层倾角和古地形影响,在发育层系及空间分布上存在较大差异,按照倾角大小和产状可以分为背斜型、坡积型、反倾型和平缓型等4种类型;3砂砾岩体产状决定了油气藏类型和含油气分布范围,正确认识其地层产状对浅层和中深层砂砾岩体油气勘探具有重要影响。

信噪比谱约束的自适应谱模拟反褶积方法研究

反褶积是提高地震资料分辨率的重要方法,子波估计与反褶积算子设计是反褶积方法的两个重要方面.本文在分析谱模拟法与自相关法各自特点的基础上,将两种方法的优势相结合,提出了自适应谱模拟方法,提高了谱模拟方法的适应性和准确性.在反褶积算子计算过程中对误差能量进行加权,减少了反褶积过程中处理噪音的产生,同时引入信噪比谱约束,以达到保证信噪比的前提下合理提升地震资料分辨率的目的.

地震采集面元尺度与成像横向分辨能力分析

在分析地震采集面元尺度一般性设计的基础上,通过地震模型不同采集道间距的正演模拟成像结果分析,验证了采用不同道距成像解释结果存在较大差异。道距越大解释难度越大,误差也越大,道距越小,成像解释结果与实际地质构造越接近。通过对实际不同面元尺度的地震成像结果分析,揭示了较大面元的断层成像存在同相串轴现象,准确判别解释难度大。小面元的断层成像面窄而清晰,易于判别与解释,不同程度地提高了地震横向分辨能力。结合以往勘探的应用情况,根据不同地震勘探阶段的地质任务需求,给出了在新区地震勘探、高精度地震勘探、滚动开发地震勘探阶段设计采集面元尺度时的建议,可供地震勘探采集面元设计时参考。

波前构建法三维射线追踪

在许多三维深度域成像方法中,都要涉及到旅行时和射线路径的计算。将四面体网格化模型和三维波前构建法(WF)射线追踪技术结合使用,实现了旅行时和射线路径的准确快速计算。WF法射线追踪过程中可以保证稳定合理的射线密度,克服了常规射线追踪方法存在阴影区的问题。该方法在三维复杂构造如盐下成像方面有独特的优势。在复杂模型中,采用笛卡尔网格表达射线和波前不够准确,因此只能对网格进行细化和过度平滑,这必然导致射线追踪的精度和内存的开销。四面体网格在表达复杂模型时更加准确有效,而且不需太多的网格数目,从而提高了射线追踪的精度和效率。对三维凹陷模型的射线追踪结果验证了该方法的正确性,目前WF射线追踪方法在Kirchhoff偏移中的应用正在研究中。

Post-stack reverse-time migration using a finite difference method based on triangular grids

Compared with other migration methods, reverse-time migration is based on a precise wave equation, not an approximation, and performs extrapolation in the depth domain rather than the time domain. It is highly accurate and not affected by strong subsurface structure complexity and horizontal velocity variations. The difference method based on triangular grids maintains the simplicity of the difference method and the precision of the finite element method. It can be used directly for forward modeling on models with complex top surfaces and migration without statics preprocessing. We apply a finite difference method based on triangular grids for post-stack reverse-time migration for the first time. Tests on model data verify that the combination of the two methods can achieve near-perfect results in application.

共反射面元叠加技术及其在偏移成像中的应用

共反射面元(CRS)叠加技术通过描述本征波波前的运动学参数来生成叠加算子,能够提高叠后数据的信噪比,改善深层反射成像的质量。但对CRS叠后数据的偏移处理,往往不能取得满意的效果。为此,对CRS常规流程进行了改进,借助于CRS运动学参数同时实现数据的叠加和偏移。由于CRS参数剖面与成像射线相对应,因此有助于速度模型的建立和偏移孔径的估算。模型数据试算结果表明:由改进的CRS流程得到的参数谱质量更高,相干剖面上的同相轴连续性更好。因此,利用改进后的CRS流程进行参数分析可以得到更好的成像结果。

复杂地表共反射面元叠加技术应用与发展前景

复杂地表共反射面元(CRS)叠加技术可以直接应用于未作静校正的数据。在基准面重建时,利用CRS运动学波场参数可将CRS叠加剖面校正到某一选定的水平面上。在复杂地表CRS叠加中,波场三参数的耦合需要用到组合参数优化策略,因此实际处理过程中采用模拟退火算法来实现。地震数据的试算表明,复杂地表CRS叠加得出的剖面比常规处理剖面有较高信噪比和同相轴连续性。另外,对CRS叠加技术的几个发展方向和研究热点进行了总结。

CRS叠加的研究现状及发展趋势

在常规处理中,复杂地质条件下的时间域成像和叠后偏移的效果不是很理想。为此,提出了一些新的时间域成像技术和叠前偏移方法,CRS(common reflection surface,共反射面元)叠加便是其中的一种。CRS叠加是一种可以直接由多次覆盖反射数据得到零炮检距(ZO)剖面而不依赖于速度信息的叠加方法。二维和三维CRS叠加不仅能够改进模拟ZO剖面,提高深层的信噪比,而且给出了可用于反演速度场的多参数剖面。模型数据的试算和实际资料的处理验证了方法的有效性和实用性。基于起伏地表的CRS叠加不需要先对原始数据做静校正,而且得到叠加结果后可以很容易地实现基准面重建。另外,利用CRS得出的出射角及波前曲率信息可以更好地实现偏移速度建模,这也是今后CRS研究的一个重点。

一种新的沙漠区资料静校正方法

以沙漠区野外近地表调查资料为基础,结合低、降速层的分层情况及常用的几种野外静校正方法的原理,依据各种野外静校正方法的优势和实际资料处理中所存在的问题,提出了一种新的针对沙漠区资料野外静校正的方法——利用层析反演约束近地表模型方法。该方法充分利用了资料的初至信息与野外近地表调查数据资料,获得更为准确的野外静校正量,更好地解决了沙漠区野外静校正问题,在实际资料处理中效果明显。

山前带联合层析反演地震成像

由于地表地形和地下构造的复杂性,山前带地震成像一直是地球物理勘探的难题,其中的难点之一是速度建模。为了改进山前带的地震成像,提出了一个以联合层析速度建模为关键技术的处理流程,包括:(1)利用复数域小波变换(CWT)的抗假频和高保真优点,在压制噪声的同时保护有效信号,尤其是低频信号;(2)拾取全炮检距初至,采用回转波层析反演得到可靠的浅层速度模型;(3)优化初始速度模型,通过浅、中、深联合层析速度反演和井约束建立全层速度模型;(4)通过基于真地表的TTI各向异性叠前深度偏移进行高陡构造成像,刻画复杂断块。将该方法应用于准噶尔盆地南缘山前带米泉三维实际资料的处理,结果表明:线性和含假频噪声得到了有效压制,低频信号得到保留;偏移剖面整体上归位更加合理,同相轴连续性明显提高,井震吻合度较高,地质目标的构造形态和断裂展布规律更加清晰,更有利于后续解释。该方法的成功应用不仅为准噶尔盆地山前带地震成像带来了希望,而且可以推广到世界上其他地区的山前带地震成像中。

准南缘山前带精细近地表建模技术研究

准南缘米泉区块位于乌鲁木齐市东北部,博格达山西北缘,海拔高程在500~3500 m之间,地形高差较大.工区北部覆盖有较厚的黄土砾石,地震波吸收衰减严重,工区南部地层倾角大,并有灰岩出露.前期二维地震调查所获的成像剖面信噪比低,一个很重要的原因是小折射、微测井等常规近地表调查方法难以建立准确的山前带近地表模型,进而造成激发井深设计不准,并影响了后续的近地表静校正效果.为了建立山前带精细近地表模型,对工区进行了详细踏勘,利用地表露头信息明确了地表岩性分布规律;开展了试井及岩性录井工作,了解了近地表层岩性及厚度变化;利用微测井及超深微测井调查,得到了测点位置处黄土与砾石层的速度与厚度;实施了浅层二维层析,查清了沿线的近地表结构,并以浅层层析反演结果为依据,对老的二维地震测线开展了不同偏移距资料层析反演.综合利用这些资料,建立了全区精细的近地表模型.分不同近地表结构开展点试验,发现了激发井深与激发岩性及激发速度的关系,逐点确定了最佳激发井深,同时为后续近地表校正处理奠定了基础.