波动方程共炮检距道集叠前深度偏移

程玖兵 ,王华忠 ,于富文 ,马在田 .波动方程共炮检距道集叠前深度偏移 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (5 ) :5 2 6～ 5 32 目前所用的几种波场外推算法 (分步傅里叶、傅里叶有限差分、广义屏和频率—空间域有限差分 )可以在共炮道集上获得较好的成像效果。在上述算法中 ,共炮道集为了兼顾各种波传播角 ,每炮偏移都要考虑相当多的边道 ,并且炮点和检波点要分别向下外推 ,因而计算量很大。针对上述问题 ,本文提出了基于双平方根算子的波动方程共炮检距道集的深度偏移方法 ,它适用于二维和三维叠前深度成像 ,其步骤为 :1在高频假设条件下 ,把共炮检距道集波场延拓公式中的积分运算进行稳相近似 ,得到波场延拓的相移公式 ;2把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动 ,可求得整个均匀层波场深度延拓的偏移时移量、各层的偏移时移量及振幅校正系数 ,进而可得到最终波场延拓值。脉冲响应测试和理论模型试算表明 ,该方法具有较高的计算效率和成像精度 。

用共偏移距初至曲线联动共炮点道集拾取地震波初至

在共偏移距初至曲线上,针对初至偏大和初至偏小的点,分别设置不同的计算参数,联动共炮点道集进行初至批量修改。在初至自动拾取算法上,利用波谷波峰比,结合参考初至、拾取时窗以及门槛值等参数,较好地解决了低信噪比地区初至拾取精度和效率问题。

叠前共炮点道集的奇性反演研究

讨论了地震波场的Fourier积分算子奇性反演理论与方法，得出常数背景假设条件下二维共炮点道集奇性反演的解析表达式．构造了两个理论地震模型，分别进行二维有限差分正演与奇性反演的数值计算将二维Fourier积分算子奇性反演方法用于野外的二维地震勘探叠前共炮点记录．在勘探范围内，当介质波速变化相对背景波速符合小扰动假设时。

椭圆展开法共炮点道集速度分析方法

以椭圆展开理论为基础,本文提出了基于共炮点道集数据的速度分析方法,给出了相应的速度分析流程;通过选定速度范围,采用椭圆展开并相干叠加的方法,利用共炮点道集求取每一速度的零炮检距叠加剖面;对得到的零炮检距叠加剖面进行选排形成共法向出射点速度谱,按照能量最大准则确定每一个法向出射点的速度;进而利用拾取的速度求取真正的零炮检距叠加剖面。该速度分析方法无需预先抽取速度分析道集,避免了常规速度分析中共反射点弥散的问题。模型试算表明了该方法的正确性和有效性。

三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一,构造共炮检距向量(COV)道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸,在一个规则的三维地震观测系统中,每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是:在给定检波线的走向后,计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距;用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围(由负到正),用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份,用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份,一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时,可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距,再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。

共炮(检)点剩余静校正方法

本文针对低信噪比、剩余静校正量较大的地震资料,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面点剩余静校正方法。该法基于经过动校正后的共炮点数据集和共检波点数据集分别求取检波点剩余静校正量和炮点剩余静校正量,并分别将共炮、检点道集动校正后的叠加道作为模型道与道集内各个道进行互相关,求出各个炮、检波点的剩余静校正量。理论和实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比、剩余静校正量较大地震资料的静校正问题。

共炮检点叠加最大能量剩余静校正的应用研究

黄土塬地震资料具有低信噪比、静校正比较突出等问题。在应用静校正方法后记录的剩余静校正量依然较大,针对这个问题,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面剩余静校正方法。实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比资料的较大剩余静校正问题。

Marmousi声波数据集的预处理和波动方程炮点模拟

在“Kirchhoff”（即加权绕射叠加）叠前偏移中，可以把整个绕射面范围内的求和看作是由偏移共炮点、共接收点或共炮检距道集估算的反射系数。平均反射系数的最佳加权应该以Bleistein等人（2001年）的β共炮检距加权为基础。通过比较，β共炮点和接收点加权虽然对单个道集进行了校正，

高精度可控震源高密度Walkaway-VSP采集技术应用实例

2016年辽河油田在曙光潜山带部署了高密度Walkaway-VSP项目,同时在该区首次采用炸药震源、高精度可控震源两种激发方式采集,实现了高效采集,获得了优质的VSP资料。通过本次攻关得到的可控震源资料优于炸药震源资料,这说明高精度可控震源具备在该区作业能力,值得在类似地区进行推广应用。

分布式光纤检波器W-VSP采集技术应用实例

为满足大港油田基于油藏渗流垂直地震技术攻关与应用研究的需要,获得井旁高精度速度场、高分辨率成像数据和储层反演成果,研究流体变化规律,为油藏渗流场研究提供高精度地震数据,2019年大港油田在港东某区块部署了W-VSP(Walkaway-VSP,井中二维地震)项目。在该区首次采用数字检波器和分布式光纤检波器两种接收仪器采集资料,获得了优质的光纤W-VSP资料。通过本次攻关,得到了品质较好的分布式光纤检波器资料,这说明分布式光纤传感技术值得在类似地区进行推广应用。

频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

为了处理横向强变速介质中的深度成像问题 ,本文提出一种基于共炮道集的优化系数的傍轴近似方程叠前深度偏移算子 ,并在基于反射系数估算的成像条件下 ,可实现叠前深度偏移成像 .该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特征 ,并采用有限差分法波场延拓 ,能适应速度场的任意变化 .当在频率 -空间域进行计算时 ,相对于纯粹的时间 -空间域有限差分算法有计算效率高、成像方便的优点 .脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明 。

叠前地震数据的平面波深度偏移法

提出了一套基于平面波分解的波动方程叠前地震数据深度偏移方法 .通过对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解 ,分别得到适用于单平方根波场外推方程和双平方根波场外推方程的共ps(炮点坐标平面波参数 )平面波道集和共ph(偏移距坐标平面波参数 )平面波道集 .在对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解时 ,不需要进行通常意义下的τ p变换计算 .通过对共ps 平面波道集和共ph 平面波道集的偏移效果对比 ,我们认为在速度弱横向变化介质中 ,两种平面波道集偏移方法的效果相当 ,但对于速度强横向变化介质 ,共ps 平面波道集偏移方法的效果要优于共ph 平面波道集偏移方法 .在计算效率方面 ,共ps 平面波道集偏移方法与共ph 平面波道集偏移方法基本相同 .

DMO校正技术在深层地震资料处理中的应用

深层地质构造复杂、断层发育,油气勘探与地震资料处理工作者始终致力于其油、气资源的勘探及地震资料处理技术的研究工作,力求在深层地震勘探中有所突破。由于常规的地震资料处理手段难以满足地质解释精度要求,因此进行了倾角时差(DMO)校正技术研究。该技术是将动校正后的数据偏移到倾斜反射界面零偏移距位置上,能够解决深层构造成像问题。资料处理结果表明,在采用合适的叠前去噪及合理的静校正方法基础上,通过精确的DMO速度分析实现DMO校正处理后,能够使来自不同方向的反射波有效叠加,从而提高横向分辨率,不仅消除了速度分析过程中不同倾角带来的影响,而且使统射波得到加强。经DMO校正技术处理后,能够获得水平层和倾斜界面同时存在的高信噪比资料,使倾斜地层及复杂断裂等深层地质构造正确成像,确保更加真实地反映地下构造形态。

井间地震物理模拟研究

井间地震资料具有极高的分辨率,但是,其波场十分复杂,特别是有效一次反射波场能量较弱,且往往被管波等强相干干扰淹没,波场的识别与分离难度较大.地震物理模拟技术是认识复杂地震波场的有效手段.我们通过单一地质体模型、复杂地质体模型和真实井间模拟模型等多种逼真地质模型的物理模拟,揭示了井间地震观测下直达波、透射波、反射波、折射波,多次波和导波等各类波型的特征.物理模拟试验表明,在炮检域平面上分析直达波的信噪比与能量分布,可以使处理人员对旅行时的误差有更直观的认识.所以识别初至与拾取旅行时间时,不仅要在共震源点道集(CSG)上分析拾取,而且还要在共炮检距道集(COG)上分析拾取,这样就提高了直达波识别的可靠性与拾取时间的精度.

折射波剩余静校正方法

山地、沙漠及其他复杂地表地区地震资料的线性散射噪声和随机噪声很强,有效反射信号弱,资料信噪比较低,静校正问题严重,使用常规剩余静校正方法难以见效。本文利用折射波信噪比高的特点,将反射波剩余静校正方法应用于折射波资料处理,通过交互手段,逐段估算折射波的速度,用合适的速度对地震记录进行线性动校正,在共炮点或共中心点道集上,用相关方法计算各道与模型道时差,再用统计方法计算出炮点和检波点剩余静校正量。将该方法应用于信噪比较低、反射波剩余静校正方法难以奏效的复杂地表区,获得良好处理效果。

我国陆上转换波质量评价

目前影响我国陆上三分量地震勘探广泛开展的一个重要原因是,人们普遍认为采集得到的转换波的能量和信噪比较低。但通过对近年来在我国一些工区所采集的三分量地震资料进行分析发现,共检波点道集上转换波同相轴清楚,连续性较好,这表明采集得到的转换波的能量和信噪比均比较高。因此,在转换波资料处理中,转换波静校正是一个很重要的问题,尤其是横波静校正量的计算。 基于对部分现有资料的分析,本文认为不能仅用共炮点道集来评价转换波资料的品质,还应采用共检波点道集来进行评价。分析结果表明,对于井中激发的地震资料而言,共检波点道集上纵波同相轴的连续性优于共炮点道集上纵波同相轴的连续性。

矢量分解法压噪

本文从“相邻道信号具有相关性”的基本假设出发,引入了“单位相关矢量”的概念,并利用矢量分解法将多道信号的振幅值分解为“相关分量”和“非相关分量”两部分,通过压缩“非相关分量”,即可达到提高信噪比的目的。矢量分解法就其实质来说,它是利用噪音偏离信号的夹角来压制噪音的,因此,此法是一种角度滤波。矢量分解法用于地面地震资料的叠前和叠后处理,以及VSP三分量记录的处理,都收到了良好的效果。

P—SV转换波多域迭代静校正方法

P—SV转换波共接收点叠加道集相关算法在构造较复杂时不能正确计算静校量，专家学者根据纵波共接收点叠加道集构造对转换波静校正量进行了改正，但不能准确对比纵、横波叠加剖面。转换波多域迭代的方法可以不使用纵波资料解决构造量，具体做法是：①采用共接收点叠加道集相关算法计算检波点静校正量；②生成共炮点叠加剖面，并在叠加剖面上选择与共检波点叠加道集对应的层位；③利用共炮点叠加剖面上的层位对共接收点道集相关求取的静校正量进行构造改正；④重复②、③步骤到共炮点叠加能量不增加时为止。应用结果表明，该算法在实际资料处理中效果较好。

地震波在介质中传播规律的正演模拟研究

地下岩石广泛存在着地震各向异性,包括地震波速度随传播方向发生变化、横波发生分裂等。各项研究表明各向异性介质理论是解释含裂隙的介质性质、认识薄沉积储层的重要手段之一,对矿产勘探、油气田开发具有一定的推动作用,因此研究弹性介质中的地震波传播各向异性具有重要的意义。各向同性介质是各向异性介质的理想近似,在本次研究中,建立各向同性介质与各向异性介质2种正演模型,分别设计地面地震和井间地震2种观测系统,对比并分析地震波在介质中的传播规律。

数据驱动的控制束偏移方法

射线束偏移虽是一类灵活、高效且精度较高的叠前深度偏移成像方法,可实现陡倾地层和多波至成像,但传统的高斯束偏移将所有反射能量沿等时面投影到地下空间,对τ-p域中的所有同相轴进行偏移成像,带来巨大计算量、偏移噪声及偏移假象。作为高斯束偏移的一种改进,控制束偏移在τ-p域选取优势能量同相轴做偏移,能显著提高计算效率,降低偏移噪声;然而控制束偏移方法大多只利用了检波点处的水平慢度信息。为此,本文提出一种充分利用炮点和检波点水平慢度信息的数据驱动控制束偏移方法。即首先分别对局部共检波点道集和共炮点道集进行倾斜叠加,再利用相干分析拾取炮点和检波点水平慢度信息,然后依据设计的偏移质量指示因子筛选拾取的同相轴,最后对所选取同相轴进行成像。与传统高斯束偏移方法相比,数据驱动的控制束偏移方法对偏移噪声和偏移假象的压制更彻底,对低信噪比数据成像具有显著优势。模型数据和实际数据测试验证了该方法的可行性、有效性和适用性。