基于单程波偏移算子的地表相关多次波成像

在常规地震资料处理中,多次反射波被视为噪声并从地震数据中去除,以免在之后的地震资料解释中造成误解.而事实上,多次波也是地震信号,是照明波场的一部分,能够对地下构造成像的精度做出贡献.本文分析了多次波在传统单程波叠前深度偏移中产生构造假象的机制和表现,为实现基于单程波偏移算子的多次波成像,修改了单程波叠前深度偏移的边界条件,即将输入的震源波场用包含多次波的记录来替代,输入的记录波场用预测出的表层相关多次波来替代,实现了基于单程波偏移算子的地表相关多次波成像,并从理论上给出了其成像依据.通过基于二范式最小能量差原则求取的匹配因子,将多次波成像结果与一次波成像结果进行匹配叠加,应用多次波成像来弥补一次波成像的不足.简单模型验证了基于单程波偏移算子的多次波成像方法的有效性,最后对Sigsbee2B模型进行了一次波与多次波联合成像试算,盐边界高陡构造成像质量得到了明显改善.

基于GPU的三维起伏地表单程波叠前深度偏移

相对于双程波逆时偏移,单程波叠前深度偏移具有计算效率高、高频信息保持好且易于提取成像道集等优势,适用于我国陆上高陡构造不甚发育探区。为满足陆上复杂地表三维探区海量地震数据成像的需求,发展了基于GPU平台的三维起伏地表裂步傅里叶(Split-Step Fourier,SSF)叠前深度偏移技术,并引入了单程波偏移的相位校正技术以及基于分布式炮域成像结果的偏移距域道集并行提取技术。陆上复杂断块及缝洞探区实际资料成像试处理表明:基于GPU的三维起伏地表单程波叠前深度偏移成像方法不仅计算效率高,而且能较为准确地刻画复杂断块及缝洞储集体,在横向变速不太剧烈及陡倾构造不甚发育的探区具有很高的应用价值。

单程波方程偏移算法的相位问题研究

利用稳相原理对叠后单程波方程偏移、二维和三维叠前偏移算法中的相位进行了分析和研究,从理论上论证了叠后偏移算法可以保持输入子波的相位特征,而叠前偏移算法会改变输入子波的相位特征,叠前单炮深度偏移结果相位与输入数据子波相位之间相差了一个因子。上述理论通过基本单位脉冲响应和一个水平反射界面模型的数值模拟得到了验证。从而从理论上解决了波动方程偏移与Kirchhoff积分偏移结果相位不一致问题,这对于正确标定反射层的振幅和深度具有实用意义。

单程波叠前深度偏移中的界面深度问题研究

单程波深度偏移计算中,两条主要因素影响到反射层的正确定位,一是算子带来的子波相位变化,二是炮点子波脉冲延迟.本文首先r推导了单程波算子导致的相位变化,并且介绍了一种比水平反射层模型偏移验证方法更简单的脉冲叠加验证方法,并用该方法用脉冲试验对比了单程波偏移相位的变化和改正后的结果,子波延迟导致的反射层深度的变化和改正后结果,最后应用三维SEG/EAGE模型进行测试,结果表明两种情况改正后的剖面反射层位置准确.

多次波信息偏移成像技术在火山机构精准刻画中的应用

为提高渤海M油田小尺度火成岩的成像质量,对基于单程波理论的多次波偏移方法进行研究。多次波偏移方法采用地震波场一次波与多次波的全波场信息,利用单程波理论对多次波进行互相关成像,能够提高火成岩的照明度及成像分辨率,同时提高了计算效率。由火成岩模型测试及实际数据应用证明,该方法能够改善火山通道的成像质量,提高小尺度火成岩的信噪比和分辨率,使火成岩同相轴刻画得更为清晰。利用该成像结果进行精细地震资料解释能够大幅度提高解释精度。

基于目标层速度扫描的缝洞成像技术研究

速度模型的精度决定了碳酸盐岩缝洞型储层“串珠”成像的效果。利用风化壳模型对比分析了不同速度误差下缝洞成像剖面和成像道集的特征,发现剖面中“串珠”成像的收敛情况对速度变化非常敏感,而道集的剩余时差对速度误差不敏感。利用层析反演速度建模技术难以获得使“串珠”成像完全收敛的精细速度模型。基于此,提出了一种基于目标区速度扫描的单程波波动方程叠前深度偏移成像方法。该方法假设目标区以上的速度模型精度较高,首先利用分步傅里叶单程波波场延拓算子,将震源波场和记录波场延拓到目标区上方,再利用不同百分比的速度模型对目标区进行偏移成像,进而得到一系列不同速度下的目标区成像结果,改善了原来收敛效果不佳的“串珠”成像效果。塔河某实际资料应用结果表明,该方法可在常规偏移成像的基础上,整体调整目标区速度,使原本收敛效果较差或未收敛的“串珠”成像更好地收敛,较大程度地提高了“串珠”识别能力。

常用叠前深度偏移方法特点分析与实例对比

目前常用叠前深度偏移主要有四种:基于射线理论的Kirchhoff偏移和高斯束偏移以及基于波动方程理论的单程波偏移和逆时偏移.要想在实际应用中取得好的成像效果,必须选取合理、有效的叠前深度偏移算法.本文首先简单阐述了这四种常用叠前深度偏移方法的基本原理,对比分析了四种方法在陡倾角、速度依赖性、起伏地表、非规则数据、低信噪比数据等方面的优劣性以及计算效率和计算精度的差异,然后利用模型试算和实际资料处理分析说明这四种叠前深度偏移方法的成像效果,最后给出不同情况下叠前深度偏移方法的选取建议.

逆时偏移速度误差影响分析

逆时偏移作为一种先进的地震偏移成像方法,其成像结果的好坏取决于很多因素,其中最关键的是速度.速度越准确,成像效果就越好.但在实践当中,速度往往是未知的,只能通过速度反演等各种手段来估计近似速度.由此导致逆时偏移成像结果存在误差,从而降低后续地震解释的精度.那么速度误差对逆时偏移成像的影响到底有多大呢?实际当中一般估计出来的近似速度可能在模型每一个地方都不同,很难直接进行逆时偏移速度误差系统分析.为了简化,本文采用等效速度误差——速度模型整体平均误差,进行逆时偏移成像分析.逆时偏移成像采用互相关成像条件,低频噪声压制采用振幅补偿拉普拉斯滤波方法,源波场正推和接收波场逆推采用波动方程一阶应力-速度形式及交错网格有限差分方法.首先对比分析不同速度误差对逆时偏移成像结果的影响,并和单程波波动方程偏移进行对比分析;然后分析速度误差对逆时偏移和单程波波动方程偏移成像位置的影响;最后基于偏移速度分析方法估计得到的近似速度模型,进行逆时偏移和单程波波动方程偏移成像试验.结果表明:在不同速度误差情况下,逆时偏移成像在同相轴连续性和能量聚焦等方面要好于单程波波动方程偏移;速度误差对逆时偏移和单程波波动方程偏移成像位置的影响程度相当.本文研究成果对逆时偏移在实践中的应用具有一定的参考价值.

逆时偏移随机噪声影响分析

逆时偏移作为一种先进的地震偏移成像方法,一般采用互相关成像条件.首先将源波场沿时间进行正传,然后将接收波场沿时间进行反传,最后将所有时刻可能相遇的源波场和接收波场相乘叠加,从而得到最终的偏移成像结果.源波场正传和接收波场反传都是采用同一个波动方程,这里采用波动方程一阶应力-速度形式,数值计算方法采用交错网格有限差分方法.采用振幅补偿拉普拉斯滤波方法压制逆时偏移成像中的低频噪声.采用三次样条插值方法解决逆时偏移成像中的波形不光滑问题.在源波场进行正传时,需要给定震源子波作为初值条件.而在接收波场进行反传时,需要将地震记录作为边界条件.一般地震记录都会存在各种噪声,这些噪声随着接收波场逆传被带到最终地震偏移成像结果中.地震记录噪声类型非常多,一些属于规则的线性和非线性干扰,可以通过一些特定的方法进行压制;还有一些属于不规则的干扰,随机噪声就是其中一种最常见的类型.通常在偏移成像前对地震记录进行去噪处理,在一定程度上可以压制噪声,但去噪常常会破坏有效信号的特征.如果不去噪的话,对偏移成像结果到底有多大的影响呢?为了简便,本文基于不同信噪比地震记录,分析了不同程度随机噪声对逆时偏移成像结果的影响,并和单程波波动方程偏移成像进行了对比分析.本文研究结果对逆时偏移成像技术在实践中的应用具有一定的参考价值.