一种基于广义绕射叠加的深度域偏移成像方法

广义绕射叠加偏移方法通过波动方程数值解来表示Green函数,从而实现Kirchhoff型偏移。但是在地震正演模拟中,广义绕射叠加偏移使用的Dirac脉冲存在无限带宽,难以使用有限差分法来计算。为了克服这个问题,本文在广义绕射叠加偏移的基础上进行改进,对震源项进行分解,利用波动方程数值解来表示有限带宽Green函数,从而实现Kirchhoff型偏移。模型试验结果表明,该方法有效可行,能够解决复杂地质条件的成像问题。

反射波提取及偏移叠加概述

随着油气田勘探开发的不断发展,目前油气勘探开发致力于寻找小而隐蔽的油气藏,而探测深地层时,地震勘探分辨率差;传统测井的探测深度又局限于井壁附近,声反射探测测井深度远超常规测井,分辨率也高于常规地震勘探^([1]),本文介绍了声反射成像测井原理以及反射波提取方法,同时对偏移叠加方法做了简单的归纳总结,并且进行了展望。

部分共偏移距共反射面元叠加技术研究

共偏移距共反射面元(CO CRS)叠加由传统的零偏移距共反射面元(ZO CRS)叠加发展而来,其算子的有效范围更大,可以充分利用大炮检距信息对复杂地下构造进行成像。该次研究采用的参数分步搜素策略大大缩短了计算时间,有效解决了实现过程中计算效率较低的难题。利用部分CO CRS叠加对稀疏的低信噪比地震资料进行处理,不仅可以对数据进行规则化,补充缺失地震道信息,而且整体提高了资料的信噪比,这对于后面的常规处理比如速度分析、叠前偏移等,都是非常有利的,在模型试算中见到了明显效果。

基于线性阵列包络线偏移叠加的车辆检测方法

基于声信号和震动信号的车辆目标探测,广泛应用于战场侦查、安防和反恐等领域。提出了一种基于声信号和震动传感器线性阵列包络线偏移叠加的车辆目标检测方法。该方法根据信号包络线特征和相似性,通过偏移叠加的方法进行信号检测和速度估计,不仅能提高对运动车辆目标的检测效率,还可给出它们的运动方向和速度。实验数据分析表明:除了多个车辆同时经过会导致目标信号在时域内重叠外,其他情况下车辆目标都能检测识别;与利用单个传感器的信噪比和持续时间等特征进行检测的结果相比,误检率由61%降至0%,而漏检率由7.8%升至12.5%.

共偏移反射面元叠加

传统的共反射面元（CRS）叠加都是基于共中心点（CMP）道集做的，只能得到地下均造没有准确归位的叠加剖面。考虑将CRS方法的优势扩展到成像域，即基于共散射点（CSP）道集进行CRS叠加，该方法的第一步就是获得高信噪比的CSP道集。针对传统的CSP映射方法存在映射噪声、映射效率等问题，提出了一种新的CSP道集映射方法，然后对CSP道集进行偏移成像，称作共偏移反射面元（CMRE）叠加。由于考虑了相邻的CSP道集，增加了叠加道数，能够得到一个高质量的偏移剖面。模型数据和实际资料的结果证明了该方法的准确性和有效性。

天然地震转换波偏移成像方法

当地震波在层状介质中传播,P波通过速度界面时,会产生PP型折射波和PS型折射转换波.本文利用PS转换波与初至P波的到时差,提出一种不需要拾取P波和转换波震相的转换界面偏移成像方法.文中对三种不同的理论模型,在正演计算的基础上,采用了上述方法进行数值计算,计算结果表明,这种方法能够确定转换界面的位置和形态.这一方法的实现将有利于利用天然地震资料研究地球深部结构.

Tau-p变换的频率域算法及Tau-p域的偏移处理

针对时间—空间域倾斜迭加算法的一些缺点,本支根据倾斜迭加运算与富里叶变换的关系,提出在频率一波数域实现τ—p变换。在频率一波数域进行τ—p变换,还可与视速度滤波相结合,以便更有效地消除干扰波,提高处理质量。根据τ—p变换频率一波数域算法原理,提出了在τ—p域直接实现偏移处理,同时指出,为了避免假同相轴的干扰,必须进行插值处理。

偏移绕射技术在探地雷达资料处理中的应用

探地雷达在地质勘察中有着较高的分辨率,而绕射波将会对雷达剖面产生严重的影响,甚至扭曲地质特征,因而降低了雷达资料的分辨率。从探地雷达和绕射扫描偏移叠加的基本原理出发,通过对探地雷达在试验槽上获得的资料进行偏移绕射处理的前后对比,说明绕射偏移处理能够实现反射波的归位,绕射波收敛,从而为解释提供依据并提高了解释精度。

震源空间成像技术在玛湖地区低信噪比微地震处理中的应用

探讨准噶尔盆地玛湖地区不同信噪比微地震信号处理技术的适应性,为压裂改造提供技术支撑。从玛湖地区微地震信号识别的影响因素分析入手,找出微地震信号成像的技术瓶颈,针对玛湖地区低信噪比微地震信号,提出了采用震源空间成像微地震处理技术。结果表明波形振幅偏移叠加的震源空间成像技术得到的微地震事件结果与实钻井产液剖面具有较高的吻合度,微地震事件计算出的压裂改造体积与钻井的生产情况契合度高,微地震事件密度和水力裂缝长度与弹性模量呈正相关。处理结果不仅实现了研究区低信噪比信号的准确定位,而且实现了对压裂改造效果的有效评估。

浅层地震绕射波成像研究与工程应用

阐述了对浅层地震勘探中通常被压制的绕射波信号进行利用的研究思路,以绕射扫描叠加偏移成像为基本原理,基于共反射面元(CRS)叠加技术,对地震记录中的绕射波信号进行处理;解决了地形起伏条件下,信号的静校正问题,得到了适用于任意地形条件下的高精度地震成像剖面,并结合高速公路隧道工程验证了该方法的精度和实用性。

反射声波成像测井的物理模拟

反射声波成像测井的分辨率和测量范围介于常规地震勘探和常规测井之间,在当前油气勘探的诸多领域尤其是随钻测井、大斜度井和水平井评价等复杂油气藏勘探和定量解释中具有实际意义。为此,对反射声波成像测井进行了物理模拟,制作了缩小比例的铝质和混凝土模型井,并用于模拟井旁不同倾角的声阻抗不连续界面对声波的反射。在充液环境下对反射声波模型井进行了实验测量,从全波波形上可以清楚地看到沿井壁传播的折射波和来自井旁声阻抗不连续界面的反射纵波。应用偏移叠加技术对物理模拟波形进行了反演处理,从偏移剖面上反演出的反射界面的尺寸、位置和倾角等几何特性与实验参数基本一致。

应用地震干涉法定位四川九寨沟7.0级地震震源位置

利用地震干涉法对2017年8月8日九寨沟M7.0主震及部分余震进行定位.地震干涉法在可控源地震勘探领域有着广泛应用,但由于震源机制和震源辐射花样的复杂性,在天然地震研究中,地震干涉震源成像应用较少.本研究将地震干涉震源成像技术应用到了天然地震定位中,通过计算原始地震波形记录的特征函数,消除了由于震源辐射花样不同而引起的初动方向不一致性.通过对干涉波形进行偏移叠加,选择互相关型和卷积型两种偏移核函数,分别对震源水平位置和深度进行偏移成像,确定了九寨沟M7.0主震及11次M>3.5余震的震源位置参数.结果显示,这次地震发生在一个之前未被关注的无名断裂(现已命名为树正断裂)上,研究分析推测,树正断裂与虎牙断裂存在连接的可能性.

秦岭造山带与南北相邻地带远震接收函数与地壳结构

从2013年3月至2014年11月,我们布设了一条延川—涪陵的流动宽频带地震台阵,剖面由70个流动台站组成,全长约900km,穿越华北克拉通、秦岭—大巴造山带和扬子克拉通东北缘陆内三大构造单元.利用记录到的远震波形资料,提取得到5638个远震P波接收函数,使用H-κ叠加扫描和CCP偏移叠加方法刻划了秦岭造山带与南北相邻地带的地壳厚度、泊松比以及构造界带.研究结果显示,（1）关于地壳厚度：地壳最厚的区域出现在大巴山,地壳厚度集中在47～51km之间,秦岭的地壳厚度相对大巴山较薄,且呈向北减薄趋势,集中在37～46km之间,渭河盆地地壳厚度为本区域最薄地带,在34°N左右处达到最薄为35km,剖面北侧的南鄂尔多斯盆地的地壳厚度变化缓慢,多为44km左右,南侧的四川盆地东北缘的地壳厚度向南缓慢减薄,集中在42～48km之间;（2）关于泊松比：使用接收函数H-κ叠加扫描法得到了沿剖面各台站下方地壳的平均纵、横波速度比VP/VS（κ）,进一步计算得到泊松比σ,泊松比具有明显的横向分块特征,秦岭造山带的泊松比明显低于南北两侧区域,其小于0.26的泊松比表征着该区域地壳物质组分主要为酸性岩石,亦即其酸性长英质组分上地壳相对于基性铁镁质组分下地壳较厚,该区域没有高泊松比分布则表明不存在广泛的部分熔融.（3）关于构造界带：秦岭—大巴造山带与扬子克拉通的边界并非在勉略构造带,应向南移至四川盆地的东北缘,华北克拉通和扬子克拉通分踞秦岭—大巴造山带南、北两侧,且分别以较陡倾角向南和相对较缓的倾角向北俯冲于秦岭—大巴造山带之下,使得秦岭—大巴造山带呈不对称状扇形向外扩展与向上抬升的空间几何模型.秦岭和大巴山之间33°N附近存在分界面,两区域地壳厚度与泊松比特征各异.

声反射成像测井数据处理研究进展

围绕国内外声反射成像测井的发展历史及近年研究成果论述波场分离、偏移叠加等方面在其数据处理中的研究进展。国外从最初的F-K滤波发展到现在的多种方法,主要是以线性预测理论为基础的分离方法。国内最新技术是以小波变换和STC方法结合的多尺度相关法。偏移成像方法主要集中在叠前偏移方面,广义Radon变换法、Kirchhoff偏移、F-K偏移、等效偏移距偏移均投入应用。地震数据处理的逆时偏移技术的引入是声反射测井成像技术的重要方向。偶极横波反射波有更高的探测深度和信噪比,具有一定的方位识别能力,不仅可以得到反射界面倾角,还可以判断界面走向。该方法的研究可以拓展多极子声波测井仪器的应用范围。利用相控阵技术进行声场定向辐射和接收的三维声反射测量方法的研究对未来三维数据处理提出了新的要求。

井旁裂缝几何特性模拟实验研究

用实验模拟法研究了井旁地带多个平面裂缝和单个一般形状裂缝对纵波的反射 ,应用二维地震勘探中的绕射扫描偏移叠加技术对实验测量的反射波波形剖面进行了处理 ,获得了井旁介质结构的平面图像 ,确定了井旁裂缝的倾角、尺度和位置等几何特性。结果表明 ,运用绕射扫描偏移叠加技术对裂缝反射波的处理结果与实际实验中裂缝的布置结构一致。

四川长宁M_(S)6.0地震震源干涉成像定位

文中利用干涉成像定位方法对2019年6月17日四川长宁M_(S)6.0主震及部分余震进行定位。天然地震波振幅的极性和大小随震源机制和辐射花样的变化而变化,利用原始波形的特征函数可消除震源在不同方位上远场P波的初动极性和大小的不一致性。文中将干涉成像技术应用于天然地震定位,通过对干涉波形进行偏移和叠加处理,分别对震源的水平位置和深度进行偏移成像,确定了主震及较大余震(M_(S)≥4.0)的震源位置参数,其中主震的位置为(28.38°N,104.88°E),震源深度为8.0km。此外,还测试了4种不同的速度模型对定位的影响,结果显示利用震源干涉成像定位方法获得的结果较为稳定。通过计算台阵、台网的响应函数,评估了台站分布及特征函数周期长短对定位结果的影响。计算得到的特征函数优势周期约为4s,该周期的台阵、台网响应函数在水平和垂直方向均显示了较好的收敛性和稳定性。

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构

青藏高原东缘岩石圈及软流圈结构的研究是认识该区域地壳上地幔的构造形变及高原内部物质向东运移的重要手段。通过搜集四川区域数字地震台站和野外临时地震台站记录的观测资料，采用接收函数共转换点（CCP）偏移叠加成像方法对青藏高原东缘深部结构研究。研究结果揭示：青藏高原东缘的地壳厚度比四川盆地的魂壳厚度大10～20km在青藏高原东缘与四川盆地的过渡地带，莫霍面处存在大幅度的垂向错断和变形。从青藏高原东缘到四川盆地，岩石圈与软流圈分界面（LAB）显示出深度逐步增加、410km间断面深度则有变浅的趋势。在地壳的下界面和LAB界面间以及LAB界面与410km间断面间也存在多条不连续的分层。青藏高原东缘和四川盆地的LAB界面的下方都有明显的低速层分布，但它们之间存在差别，四川盆地的LAB界面的下方低速层分布较为完整，而青藏高原东缘LAB界面下方的低速层分布中可见离散的高速块体分布。青藏高原东缘与四川盆地深部结构的明显差异，体现了该地区的深部地球动力学背景的复杂性。

远探测声波成像测井资料的应用

远探测声波成像测井是大港油田测井公司与国外同步研究的测井技术。简述远探测声波成像测井资料解释基本原理基础上，论述该技术在验井中的应用效果。应用实例表明，远探测声波成像测井资料能识别井旁3—10米范围内的高角度裂缝、倾斜界面以及断层面。

二维地震勘探煤层底板构造图绘图方法对比

目前常使用的煤层底板构造图作图方法有:利用水平叠加剖面绘制煤层底板构造图法、利用叠加偏移剖面绘制煤层底板构造图法、综合法。根据勘探区的实际情况选择合适的方法,方能快速有效地绘制出较准确的煤层底板构造图。对上述3种方法进行对比分析,探讨了不同方法的特点及适用性。