速度随炮检距变化(VVO)分析

地震勘探所面对的地表和地下情况越来越复杂，而勘探目标却要求从地震数据中提取更多、更详细和更精确的信息。为了适应新的情况，在速度分析和动校正处理中，必须考虑到速度随地检距的变化，对双曲线型时距曲线加以改进，形成更接近实际情况的时距曲线。本文在旅行时计算公式中引火炮检距的四次项，并采用速度梯度概念来描述速度随炮检距的变化，阐明了其系数的物理含义，提高了复杂介质速度信息的精度，增加了速度分析结果的信息量，也改善了叠加效果。

浅层速度横向变化对深层速度分析的影响

通常进行速度分析时仅设地层没有速度横向变化，但是实际情况并非如此。本文采用射线追踪方法计算了几种浅部地层速度横向变化模型的时距曲线。速度分析的结果表明，浅层速度横向变化会对深层的速度分析结果有不可忽视的影响，产生与横向均匀介质完全不同的现象。由此可见，在利用速度分析结果建立速度模型时，必须考虑这些效应。

叠前中值滤波

中值滤波是一种特殊的非线性平滑滤波。广泛用于数字图像处理等领域,在地震资料叠前处理中使用中值滤波,可以起到剔除野值和提高信噪比的作用。由于叠前资料的数据量很大,因此叠前中值滤波的计算效率是实用与否的关键因素。本文中的算法充分利用了中值滤波的特点,使计算效率大为提高。实际数据试验表明,叠前中值滤波在自动剔除野值和不正常道、提高叠前资料的信噪比以及消除面波干扰三个方面都有较好的效果。采用高通滤波消除横向相干的低频干扰后,中值滤波的效果会更好。

三参量速度分析的迭代算法

采用预求倾角法进行三参量速度分析时,首先要确定地下界面的倾向和倾角。若没有准确速度,就求不准倾向和倾角,因此无法一次求得准确的结果。若采用迭代算法,则可以使三参量逐渐向精确值逼近。在地层倾角小于45°的情况下,迭代是收敛的。在有噪音的情况下,噪音会使叠加道集上同相轴的时间发生变化,从而影响倾向的确定,因此在迭代的每一步,都必须估算倾向。理论模型和实际资料的试算表明,采用迭代方法求取地下界面参数是切实可行的,它使三参量速度分析的结果明显优干常规速度分析。

复杂介质中的波场运动学特征及参数反演

地震勘探所面对的地表和地下情况越来越复杂，沿用了几十年的理论和方法越来越不适应新的要求。要提高勘探的水平，必须尽可能多地利用地震波中的信息，这就需要采用更接近地下真实情况的模型和效果更好、效率更高的算法。国内外的地球物理学家已在许多方面进行了卓有成效的研究和探索。

速度分析中的CMP叠加道同相求和

在进行常规速度分析时,为了提高速度分析结果的信噪比,通常采用相邻若干个CMP道集作为原始数据。当地下界面倾斜时,各个CMP道集使用同一速度动校正后得到的叠加道有一定的时差。如果这些叠加道求和时能沿同相轴方向叠加,就能够最大限度地提高速度谱的信噪比和分辨率。实际地震资料试验表明,对于倾斜反射层,与常规直接求和相比,沿同相轴同相求和得到的能量可提高近两倍。

保持振幅特征的近炮点多次波消除方法

随着入射角的不同，地震反射液的能量有差异。然而在采用样点调序法消除多次波时，由于未考虑地检距方向的振幅变化，因此对有效信号造成了损害，影响了该方法的使用效果。针对这一问题，本文首先采用最小二乘法线性回归来确定反射信号的振幅变化规律，再对原始数据进行相应的补偿，使各道的有效波振幅达到一致，满足了样点调序法的假设条件，从而改善了使用效果。实际资料处理结果表明，应用本文方法可有效地消除近炮点道上的多次波，并提高了叠加剖面的信噪比。

论地震速度

引言估算地层速度的方法几乎与地震方法自身、不论是反射波法还是折射波法同样久远。在数字处理出现之前的整个时代,地球物理学家只有单次覆盖的资料,为了估算速度,充分利用了t^2—x^2和t—△t等方法(参见Steele,1941)。为了估算各个反射层的速度,不时还使用一种专门的炮点—检波点设置来模拟如今的CMP形式(如Gardner,1947)。

泊松比——学科间的桥梁?

地球物理学家、地质学家与油藏工程师之间的协作,对于油气藏评价和开发具有极其重要的意义。这种协作的一个重要方面,就是根据测井得到的地震速度,求取关键的岩石性质,例如泊松比。可惜,从速度求取的岩石性质再用于油气藏评价并不可靠。地震波传播引起的是动态应力,而上覆层和孔隙流体形成的是静态应力,这两种应力对岩层的作用可能有显著的差异。当然,对于油气藏开发至关重要的是静态应力。将实验室里用动态方法(速度)求取的岩石性质与静态测量结果进行比较,是由测井速度求取岩性并加以应用的依据。不过,极少有人进行这种对比。的确。

用样点空间调序法消除多次波

本文对Bruland等人提出的地震道样点空间调序方式[2]作了改进。新的调序方式可根据干扰波情况和处理目标确定合适的步长，在保持样点空间调序要求的条件下，克服了前人方法中对空间步长取值的限制和同一个输入道的样点在输出道集上相距太近的缺点，这样就扩大了该方法的应用范围。通过对理论模型数据和实际地震资料的试验表明，样点空间调序加中值滤波方法对压制和消除多次波是行之有效的，而且叠加剖面的结果有十分明显的改善，比用f-k滤波的效果好得多。

三参量速度信息的求取及应用

对于三线地震勘探，在地下界面倾斜的情况下，其CMP道集的动校正速度不仅随空间位置和t0时间变化，而且与炮点一检波点连线的观测方向有关。为了得到较好的动校正效果，必须进行三参量速度分析，确定地下反射界面的三参量速度信息，即倾向、倾角和均方根速度。笔者介绍的三参量速度分析迭代算法充分利用了采集到的三维地震资料，在叠加道集上求取地层的倾向和倾角，在CMP道集上扫描确定均方根速度，减少了解的不确定性，并且使解释工作量降到最低程度。此法采用先计算方向速度，再进行空间插值的方式，使方位角和倾角插值变得简单可行。实际资料处理结果表明，这种方法可以提高三维地震资料的处理水平。

三参量速度分析技术的发展

在三维地震勘探资料中，用于地下倾斜界面的CMP道集的动校正速度，不仅随空间位置和t0时间变化，而且与炮点—检波点连线的观测方向有关。为了得到较好的动校正效果，必领进行三参量速度（倾向、倾角和均方根速度）分析，确定地下反射界面的三参量速度信息，然后再采用三维动校正方法。为了求取地层的倾向和倾角，简单地增加两重扫描是不实际的，其计算量大得惊人。因此，国内外的许多地球物理学家经过不懈的努力，尝试了多种三参量的确定方法，使这一技术逐步接近实用水平。在方法研究的基础上，三参量速度分析的软件产品也相继问世，并在试用中展示了初步的效果。不过，与地震勘探资料处理中广泛采用的常规速度分析技术相比，三参量速度分析的技术还很不完善，使用中还有诸多不便，效果也不能令人完全满意，还需要做更多的工作，使之达到满足今后对三维地震勘探高分辨率、高保真度的要求。

三参量速度分析中的构造形态约束

在三参量速度分析中，需要根据三维地震勘探资料充求取地下界面的倾向和倾角，然后确定均方根速度。由于进行速度分析所用的地震数据不可能很多，如果地震资料的信噪比又不高，就很难求准地层的倾向和倾角，进而使均方根速度有较大误差，降低了三参量速度分析的整体效果。只要原始资料的信噪比不是特别差，处理参数也没有太大的问题，在叠加剖面上总是能看到地下构造的形态。由于叠加剖面在时间和空间两个方向上都有较大的尺度，所以在叠加剖面上确定同相轴的倾角比较准确。叠加剖面上同相轴的倾角实际上是反射层的时间视倾角。如果知道纵测线和横测线两个方向上的时间视倾角，又知道地层的平均速度，就能求得反射层的真倾向和真倾角。这样求出的倾向和倾角能表示较大范围的反射层结构的总体情况，虽然它与速度分析点上的倾向和倾角有一定的差异，但作为后者的参考值和约束还是可以接受的。采用大范围反射层的倾向和倾角对三参量速度分析进行约束之后，避免了计算过程中倾向和倾角出现较大的误差，改善了低信噪比资料的三参量速度分析的效果。理论模型数据和实际资料处理结果表明，该方法是切实可行的，可以提高三维地震资料的处理水平。

泊松也不是一个岩石物理学家！

在'泊松不是一个地球物理学家'(TLE,1990年12月号)一文中,我提出对于分析地球物理问题,泊松比并不是一个有用的参量。那篇文章(以及后续的讨论,见TLE,1991年4月号)主要是针对地震波传播,采用AVO分析作为基本的实例。我曾指出,在波动方程中出现的、极为自然的参量是度量刚性与体压缩性的相对测量值(比如V_P/V_S),在分析中使用这些参量比较方便;如果顾及泊松比,问题总是复杂化。

模拟、偏移与反偏移

在反射地震成像中,有一项称为反偏移的新技术被设计成偏移的逆过程,因此,它很容易与正演模拟相混淆。本文将澄清模拟与反偏移之间的相似和不同之处,以及两者与偏移之间的关系。经常听说'正演地震模拟是地震偏移的逆过程',我们并不赞同。按照我们的观点,地震反偏移才是地震偏移的逆过程。而正演模拟是'偏移+反演的逆过程'。在利用反偏移来解释地震模拟之前,首先回顾一下通常意义下真振幅成像过程中的地震模拟、偏移、偏移+反演和反偏移。

利用纵波地震资料确定方位各向异性的主方向

在方位各向异性介质中,方位各向异性的主方向就是似P波和似S波以纯P波和纯S波方式传播的方向。如果方位各向异性是由作用于一个方位各向同性背景中的定向垂直裂缝引起的,则这些主方向中的其中两个对应平行和垂直于裂缝的方向。横波穿过一个方位各向异性介质时,对与主方向有关的传播方向很敏感。因此,可以用多分量的一次S波或转换S波资料采获得主方向除了采集费用高以外,地震工业界目前还没有完全开发出多分量资料处理和解释所需要的技术另一方面,利用常规P波资料检验各向异性还只限于一些不同方向的AVO定性研究。为了要定量研究方位AVO,我们研究了P波资料在固定炮检距处振幅随方位的变化。研究结果显示振幅随方位角的变化是以2δ为周期的,其中δ是激发方向与某个主方向的夹角。对于裂缝引起的各向异性,主方向对应平行或垂直于裂缝的方向。用P波反射振幅的随方位角呈周期性变化的关系来识别两种不同的各向异性检测情况。第一种情况是恰好正定的,我们已经用三个方位的测线对每个共中点(CMP)位置进行了观测,并推导出这种情况下计算主方向的方程。第二种情况是超定的,我们用多于三个方位的测线进行了观测。在这种超定情况下,主方向的取向能采用在各个方位方向反射振幅的最小平方拟合得到,或通过求解多个恰好完全确定的问题来得到。在上述两种情况下,除了取向角度外,还能获得方位各向异性程度的定性度量。如果方位各向异性是由定向垂直裂缝引起的,则各向异性的定性度量与裂缝密度成正比。使用合成地震记录,显示了用常规P波地震资料计算主方向方法的稳健性。我们还将该技术应用到一个宽炮检方位分布上采集的P波资料中。用该方法计算出的主方向取向与该地区用其它地质和地球物理证据推断的总的裂缝方向一致。