基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析

根据有限频理论,对于特定震相的观测信息,不仅射线路径上的介质对该信息具有影响,路径以外的其它区域对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达。传统核函数的计算是基于"波路径"的,计算繁琐且效率低。而基于射线理论的伴随状态法虽然可以在很大程度上提高反演效率,却没有考虑地震波传播的有限频特性,这就导致了反演过程中低波数信息的缺失。本文基于伴随状态法,同时考虑地震波传播的有限频特性,研究并实现了基于声波方程的有限频伴随状态法初至波旅行时层析成像。将该方法应用于表层速度结构反演,理论模型实验表明,该方法比传统非线性射线旅行时层析成像具有更高的反演精度。

一般TI介质中多震相旅行时层析成像——以井间成像为例

传统的各向异性介质中的正、反演研究大多基于弱各向异性假设下的VTI介质,且主要是有关初至波的射线追踪和相应的旅行时反演。然而,随着勘探精度要求的不断提高,一般普适的(含强)TI介质中的多震相射线正、反演方法,则成为急需解决的问题。鉴于此,本文将基于各向同性介质多震相分区多步最短路径射线追踪算法推广到一般各向异性TI介质,结合相、群速度导数的一阶旅行时扰动方程,采用共轭梯度求解带约束的阻尼最小二乘问题,进而提出了一种利用多震相旅行时进行一般TI介质弹性参数反演的方法。井间地震数值实验结果表明,多震相旅行时联合反演可有效提高成像分辨率,验证了方法的有效性和正确性。

应用线性程函方程和整形正则化的三维初至波旅行时层析

初至波旅行时层析成像是近地表速度结构建模的重要方法。传统的三维旅行时层析反演在应用中存在诸多问题:一是射线追踪技术固有的计算效率低、对复杂模型计算不稳定;二是对于大规模三维模型,Tikhonov正则化难以对零空间和欠定分量进行有效约束,造成迭代收敛速度缓慢,难以满足生产需求。基于线性程函方程,结合迎风有限差分算法提出了一种新的敏感核函数计算方法,并在此基础上引入整形正则化方法,通过共轭梯度法实现了初至波旅行时层析反演。三维理论模型实验表明,与传统射线旅行时层析方法相比该方法具有更高的反演精度与迭代收敛速度。

改进的衰减旅行时层析方法估计Q值

衰减旅行时层析作为一种估计Q值的方法,其衰减旅行时计算的准确程度影响最终Q值反演结果的精度。为了提高衰减旅行时层析求解精度而得到更真实的地下Q值分布,提出了一种改进的衰减旅行时层析方法,提高了模型中的衰减旅行时计算精度和实际资料中的衰减旅行时拾取精度。在射线追踪计算模型中的衰减旅行时的过程中,用方向速度梯度代替传统的速度梯度,考虑不同射线在不同传播方向上的速度差异,提高了射线追踪计算旅行时和反射角的精度,从而提高衰减旅行时计算精度。从实际资料中拾取衰减旅行时的时候,采用对数谱比反演方法,利用多道反射波信息同时反演多道衰减旅行时,从而避免了传统方法中人为选择最优频带带来的误差,使反演结果更稳定。在反演过程中考虑反射波在不同界面内的旅行时之差,可以有效解决上覆地层的影响。模型数据测试和实际资料应用结果表明,该方法 Q值估算结果更加准确,Q补偿偏移后的剖面更加符合实际地下介质情况,验证了方法的可行性和有效性。

复杂地表变偏移距VSP角度域旅行时层析及叠前深度偏移（英文）

变偏移距VSP反射波射线路径是不对称、覆盖次数也不均匀,因此通常使用偏移速度分析、层析反演建立准确的2D、3D速度场,尤其角度域共成像道集最适合偏移速度分析,通常拾取其剩余曲率更新速度,建立准确的速度场。为了建立高精度速度模型,本文推导了VSP角度域共成像道集剩余深度与旅行时残差的关系,用最小二乘求解更新速度,建立了一个四参数层析反演方程,包括地层倾角、入射角、剩余深度、灵敏度矩阵等四个参数。在角度域中将反射波分解为上行、下行两个透射波计算其旅行时。采用"逐步-累加"方式进行复杂地表叠前深度偏移ωx。通过叠前深度偏移得到偏移距域共成像道集,拾取剩余深度;在叠加成像剖面上拾取层位获取地层倾角;利用Runge-Kutta射线追踪计算地层反射点到检波点的射线路径,确定入射角,再计算地层反射点到复杂地表的射线路径;将偏移距域剩余深度映射为角度域,建立层析方程并求解。经模型和塔里木盆地"双复杂"地区Walkaway VSP实测资料验证表明,推导的层析反演方程能建立较准确的速度模型,偏移算法能适应复杂地表。

地震层析成像发展回顾

回顾了地震层析成像方法近 2 0年来的发展历程。指出 ,地震层析成像的发展主要遵循三条主线 :一是从利用透射数据到利用反射数据 ;二是从利用运动学信息到利用动力学信息 ;三是从利用射线理论到利用波动理论。此外 ,亦探讨了层析成像中存在的主要问题及解决途径 ,例举了层析成像在地震勘探中应用的效果 ,并指出了层析成像未来的发展方向。

近地表层速度模型建立的波路径层析成像方法

在地震勘探中,近地表层剧烈变化的速度和厚度往往对偏移成像的质量产生重要影响。本文提出了1种回转波波路径层析成像和深度偏移相结合的浅层速度建模方法。该方法首先通过正演模拟和实际观测记录求得理论和实际初至波间的剩余时差,然后将其沿波动理论体系下的地震波波路径反投影,从而实现速度的迭代反演,最后利用基于反演速度结果的叠前深度偏移来确定近地表层的底界面。数值模型实验和实际资料处理都表明:该方法可为近地表层速度模型的建立提供1种有效的手段。

罗家地区井间地震方法与效果

周建宇 ,何惺华 ,李安夏 ,梁周军 .罗家地区井间地震方法与效果 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (6 ) :74 5～ 75 3 井间地震是将震源与检波器都置入井中进行地震波观测的一种物探新方法。胜利油田与 To-moseis公司合作 ,在罗家地区进行了成功的井间地震试验。在取得高质量原始资料的基础上 ,进行了直达波旅行时反演处理与反射波成像处理 ,最终获得较高分辨率的井间速度层析剖面与反射波成像剖面。最高视频率达 5 0 0 Hz,可分辨的最小地层厚度为 3～ 5 m。成果剖面经综合解释 ,对井间储集层的横向分布与连通性、火成岩蚀变带、小断层、砂泥岩薄互层等复杂的地质现象有了清晰明确的认识。井间地震资料不仅可直接服务于油气田的开发 ,而且也可以标定三维地震资料。

内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选场址近地表花岗岩体地震成像

在内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选场址采用高分辨多次覆盖反射波法与初至波旅行时层析反演相结合的地震勘探技术,跨目标岩体完成了2条总长度约27km的地震探测剖面。获得的地震探测成果揭示了目标岩体的空间展布、南侧不整合边界、岩体内部结构,尤其是断裂构造的存在情况和产状特征,对岩体南侧中新生代盆地内部的断裂和不整合地层接触关系也有清晰的反映。

复杂近地表速度广义近似反演方法研究

针对复杂近地表地震波旅行时层析成像的数据特征,设计和推导了基于广义逆的近似算法,避开了大型矩阵的求解问题,提出了复杂近地表速度广义近似反演方法。这种广义近似反演方法是一种考虑了复杂地表区地震记录旅行时拾取误差的层析成像方法,能够获得较稳定的近地表速度模型。根据旅行时误差与速度模型误差的关系,给出了误差传递方程,可应用于反演精度的控制。将广义近似层析反演方法应用于南方海相碳酸盐岩复杂地表区实际地震资料,用炮检距小于2 500m的旅行时数据反演出了射线分布与近地表速度模型。针对无约束广义近似层析反演结果存在的射线分布不均衡问题,提出了4种约束方法,获得了较好的射线覆盖,反演出的速度分布清晰地展示出近地表地层结构。用3 200m/s作为门槛值划分出低、降速带后,将约束广义近似层析反演的速度模型用于地震资料静校正,消除了复杂近地表对反射波旅行时的影响,得到了理想的反射波同相轴形态。

井间地震技术在樊124井区的应用

井间地震技术是油气田勘探开发领域的一项新技术,它是将震源系统置入井中激发并在另一口或多口井中接收地震波,通过对记录的地震波走时、振幅和频率等信息的处理,并结合测井、地质和地面地震等资料进行解释,最终得到井间地下介质的结构特征和物性变化情况。为了掌握胜利油田樊124井区断层的存在和单个砂体连通情况,采集了3对井的高质量原始井间地震资料,并对其进行了直达波旅行时速度层析反演和反射波成像处理,获得高分辨率的井间速度层析剖面与反射波成像剖面。通过综合解释,对樊124井区的井间储集层的横向分布与连通性、小断层、砂泥岩薄互层等复杂精细的地质现象有了清晰明确的认识,为提高油气采收率(EOR)及优化油气田开发方案提供了依据。

江37-江372井井间地震技术应用效果分析

井间地震技术是油气田勘探开发中一项新技术,是将震源系统和接收系统分别放入井中,在目的层进行地震波的激发和接收,通过记录波的旅行时、振幅和频率等参数,利用其资料高信噪比、高分辨率的特点,结合测井或地面地震资料进行解释,以了解井间地下构造特征和储层岩性变化。该文针对江37-江372井井间含油砂体不连通情况,应用井间地震技术,采集了江37-江372井的井间地震资料,进行了速度层析成像和反射波成像处理,反演出了波阻抗剖面、孔隙度剖面和渗透率剖面,通过分析解释,确定了井间地下构造特征和储层岩性变化,验证了井间地震技术解决井间储层细节描述方面的能力。