Kirchhoff叠前时间偏移角度道集

提出三维Kirchhoff叠前时间偏移角度域共像点道集的改进算法,克服传统角度求取算法局限,可计算相对倾斜地层法线入射角;与Kirchhoff直射线叠前时间偏移求角度算法相比,本文方法考虑射线弯曲效应,包含层速度,角度范围加大,更接近真实入射角;计算走时采取弯曲射线或者适应线性横向变速介质的非对称走时等算法,角度道集在大角度处得到拉平;采用相对保幅的权因子以及覆盖次数校正技术,有利于叠前AVA反演.模型测试结果表明:叠前时间偏移角度道集,相对CMP、CRP所转化角度道集,更准确反应AVA效应;实际三维数据测试表明本文方法可以提供品质优良的角度道集,适用于AVA分析、反演,提高叠前反演分辨率.

面向目标的叠前角度道集提取策略

为解决三维叠前角度道集的生成和存储问题,在局部谐波分解思路的基础上,将二维情形下的角度道集生成技术推广到三维情形。方法的基本原理是:通过定义局部角度变换、波数和空间域滤波因子,给出入射波及散射波的角度域表达形式;利用上(下)行波的角度道集三角展开系数,结合相关成像条件,生成反射系数角度道集的三角展开系数体,并由指数映射,获得反射系数角度道集。在具体实现时,利用面向目标的大步长波场延拓,实现快速、准确,针对目标层的偏移成像,同时,在角度域计算谐波分解三角展开系数;采用炮域并行思路,将主节点和各节点的计算加以分解,以节省各节点中间环节的角度道集存储空间,各节点只计算三角展开系数,在主节点回收并生成系数数据体;然后,根据具体目标需求,输出相应的角度道集。由此,极大地减少了角度道集数据存储量,解决了计算效率及存储空间问题。利用中国东部某油田的三维地震资料对方法进行了测试,结果表明方法可行实用。

基于射线理论的角度道集提取方法综述

本文研究了提取角度道集过程中的不同方法对结果的影响,炮检距和入射角之间的转换方法多种多样,需要根据实际资料特征进行合理选取.插值法和菲涅尔带法依然是提取角度道集的基本方略,信噪比高的资料运用插值法可以高精度地还原AVO特性.提取部分叠加道集的方法也有多种,在有噪音的情况下,角度扫描道集上的部分叠加能更加准确得体现AVO信息.

利用叠前地震资料的角度道集进行流体预测的方法研究——以塔河地区的应用为例

为了提高储层预测精度和可信度,根据不同角度道集所反映的地层结构和流体信息不同的特点,利用AVO分析方法中角度道集的预处理,对叠前地震资料处理,获得近角度叠加道集和远角度叠加道集2个属性。将远近不同的2个属性进行组合而形成一个新的流体识别因子。并通过数值模拟和塔河地区的实际地震数据处理证明,该流体识别因子在突出异常的同时也压制了其他的干扰,对流体预测的效果是敏感的。

利用基于双平方根方程的局部谐波分解法提取角度道集

本文在基于单平方根方程的局部谐波分解法提取角度道集方法基础上提出了一种利用双平方根方程的局部谐波分解法提取角度道集的新方法。文中推导了相关的理论计算公式。新方法使用高效滤波器直接从双平方根方程延拓后的叠前波场中求出反射系数的谐波分解,并由此获得角度道集。理论模型和实际资料的试算结果表明了方法的正确性和有效性。同基于单平方根方程的局部谐波分解方法相比,对于常规的海上地震资料,该方法具有较高的计算效率,而且成像质量相当。由于在实现叠前波场延拓时采用了炮检距域—有限差分延拓方法,使该方法增加了差分项,能适应剧烈的横向速度变化。

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率—波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。

高效逆时偏移角度道集生成方法研究

角度道集是叠前深度偏移成像结果的高维表达形式,对于储层描述具有重要意义。高效性和保真性是生成逆时偏移角度道集值得关注的两个方面。介绍了两种常见的逆时偏移角度道集生成方法:波矢量方向估计方法及局部波场分解方法。前者计算效率高,但是对噪声比较敏感,无法处理波场交叉情况;后者可处理复杂波场交叉情况,角度道集质量较高,但是计算效率较低。结合两种方法的特点,提出了一种混合生成逆时偏移角度域共成像点道集(RTM-ADCIGs)的方法。首先利用局部波场分解获得局部波前方向,然后利用坡印廷矢量方法确定波的传播方向,实现效率和质量的折中。在此基础上,利用结构张量特征值快速判断波场交叉情况,只在波场能量交叉情况下使用混合方法,估计一个或多个局部波场的方向,而在其它区域采用快速波矢量估计方法提取波场方向,进一步提高角度道集的计算效率。最后利用Sigsbee模型对比分析了不同方法的效果和效率,并在水平层状模型上测试了本文方法的保幅性。

基于CLG光学流和波场分解的逆时偏移角度道集提取方法研究

角度域共成像点道集是衔接叠前地震数据与储层特征的重要桥梁,对地震偏移成像与储层描述具有重要意义.与克希霍夫偏移和单向波动方程偏移相比,逆时偏移是复杂地区最精确的成像方法.高效稳健地生成逆时偏移角度道集目前仍然是一个挑战.本文主要讨论如何采用光学流方法高效、高质量地提取角度道集.在逆时偏移波场外推过程中,光学流方法可以估计波场传播方向.其中Lucas-Kanade(LK)和Horn-Schunck(HS)方法是光学流方法中两种典型的方法.LK光学流方法是一种局部方法,该方法依赖于局部点的梯度值,但是容易出现奇异现象,HS光学流方法属于全局方法,波场方向估计依赖于整个波场,易受噪声影响,对异常值比较敏感,导致整体波场方向计算精度不高.本文提出采用局部和整体结合(Combining Local and Global,CLG)的光学流方法估计波场传播方向.该方法可以有效地提高波场方向的精度,并且简单高效,便于并行处理.对比HS光学流方法,CLG光学流方法几乎不增加额外的计算量.另外,为了弱化光学流方法无法处理波前重叠问题,本文利用解析波场和方向滤波对波场进行方向分解,仅需波场的空间傅里叶变换即可实现任意波场方向分解,将分解后的波场分别估计波场反向,提取成像结果.进一步地,在估计反射张角和方位角时,本文提出有效的归一化方法和改进的最小二乘除法,提高角度估计的精度和稳定性.最后,理论和实际资料例证了本文提出方法的有效性.

基于方位—反射角度道集的高斯束层析速度建模方法及实现

层析反演是速度建模中最重要的方法之一,结合偏移成像在成像域进行波动方程线性化走时层析速度建模是当前比较实用有效且精度较高的技术组合。文中首先给出了高斯束偏移提取方位—反射角度道集的方法,之后从高斯束偏移角度道集出发,在波动方程的一阶Born近似和Rytov近似下,推导了成像域波动方程线性化走时层析方程及其显式表达的层析核函数,并利用高斯束传播算子计算该核函数。基于高斯束传播算子的偏移成像与层析成像相结合进行深度域速度建模迭代及偏移成像,体现了速度建模与成像一体化的思想。数值计算及实际数据应用证明了基于高斯束传播算子的层析成像与偏移成像方法的有效性。

基于地震叠前大角度道集的调谐压制提高分辨率方法

地震叠前成像的叠加数据受大角度道集干涉调谐作用影响,子波特征模糊、分辨率降低。对此,利用正演模拟首先明确大角度数据干涉的形成机理,即随着入射角的增大,地层时间厚度减小,导致数据发生干涉调谐效应。在此基础上进一步分析地层顶底干涉的陷频周期条件、正演模拟陷频和假陷频特征,明确了提高分辨率应在资料的原始频带内实施。依据叠前共成像道集的同源性理论,通过构建叠前大角度数据与小角度数据的匹配关系,求解匹配因子用以压制大角度数据的调谐效应,从而提高地震叠前成像的叠加数据的分辨率。在胜利油田CD地区的实际应用表明,该方法能有效提高大角度数据的分辨率,处理的成像道集叠加后分辨率得到了明显提高。

叠前分角度道集的瞬时谱差异信息提取及应用

基于不同角度叠加道集中含流体层地震反射波的振幅(或能量)及其低频信息变化更明显的特性,本文提出了一种利用叠前不同角度叠加道集的低频地震信息进行流体识别的方法,即分别对小(近)角度和大(远)角度叠加的地震道集进行瞬时谱分解,再利用低频分量构建瞬时谱差异信息提取的计算公式,进而得到流体识别剖面。文中应用该方法分别处理了陆上和海上资料,检测的油气异常与实际钻井结果相符。

基于优化处理的宽角度道集密度反演及应用

用密度属性参数进行含油气预测在海洋地震勘探中应用比较广泛,准确反演密度是油气检测的关键,文中探讨叠前道集优化处理对密度反演精度的影响,从叠前道集质量评价及优化处理出发,改善地震资料的品质(信噪比、振幅补偿合理性、远近道频率差异性),保证宽角度有效地震信号,提高道集资料保真度。在此基础上利用叠前三参数反演方法,获得密度参数,以此进行含油气预测。通过盲井验证,处理后道集资料有效提高了密度反演的精度,这将为油气勘探提供新的手段。

Kirchhoff积分叠前时间偏移全方位角度道集生成方法与实现

方位角度域共成像点道集能够客观反映地下介质的速度、各向异性参数异常以及振幅随角度变化(AVA)和裂缝信息。传统Kirchhoff PSTM通常输出偏移距域共成像点道集,对于速度分析、各向异性分析、AVA分析、裂缝识别等均存在诸多不便。本文提出了基于走时梯度的Kirchhoff叠前时间偏移全方位角度集输出方法并提出工业上切实可行的实现方案。通过走时场梯度计算波场传播方向矢量,形成能够反映观测系统参数和波场传播情况的全方位角度域共成像点道集。为了在大规模地震数据Kirchhoff积分叠前时间偏移中输出全方位角度道集,本文给出基于输入道方式的偏移实现方法,采用逐条inline线进行线偏移成像,从而大大降低了全方位角度道集输出对计算机内存的压力,显著提高了Kirchhoff积分时间偏移输出全方位角度道集的可行性。三维盐丘模型测试和海上某区块三维实际资料试验证明了本文方法的正确性。

角度道集匹配相关速度分析方法

波动方程偏移输出的角度道集避免了波场传播路径的多解性,且对偏移速度场误差敏感,非常适用于偏移速度分析。基于角度道集的运动学属性,推导了适用于倾斜地层的剩余深度方程,以满足复杂构造的速度分析。在剩余曲率法偏移速度分析中,为了获得定量的剩余曲率值以准确判断速度误差,引入匹配相关剩余曲率谱计算方法,与叠加法和相关法相比,提高了剩余曲率计算对原始数据的抗噪能力,且具有更高的分辨率、能拾取更为准确的剩余曲率值,提高了速度分析的精度。模型数据和实际资料测试验证了方法的有效性。

偏移距域/角度域共成像点道集与偏移速度的关系

为了得到波动方程偏移距域共成像点道集(ODCIGs)和角度域共成像点道集(ADCIGs)与偏移速度的关系,在匀速单层水平反射情况下,对ODCIGs和ADCIGs随偏移速度的变化进行了定量的推导,得到偏移速度偏小时ODCIGs与半偏移距成双曲关系,反之成椭圆关系;结合深度聚焦分析,得到偏移速度偏大时,ADCIGs中视入射角大于真入射角,反之,小于真入射角;在速度偏小时,ADCIGs上剩余时差(RMO)与视入射角的正切值成椭圆关系,反之成双曲关系.在地震有效入射角度范围内,ADCIGs对于偏大的偏移速度更加敏感.在偏移速度分析(MVA)中,从稍大的速度开始分析会对速度分析更加有利.

基于角度域共成像点道集的3D VSP速度分析方法研究

获得高精度的3DVSP偏移速度场是3DVSP资料井周构造高精度成像的关键问题和难点之一。目前,基于角度域共成像点道集(Angle Domain Common Image Gathers,ADCIGs)的速度分析方法已经成为地面三维地震资料叠前深度偏移中速度模型建立的有效工具。借鉴地面地震资料基于ADCIGs的速度分析方法,开展了基于ADCIGs的3DVSP资料叠前深度偏移速度分析方法研究。首先给定一个初始速度场进行偏移,形成ADCIGs;接着通过剩余曲率计算获得估计速度与真实速度之比的速度谱函数;最后根据速度谱进行速度迭代更新和3DVSP资料偏移成像。模型数据和实际资料试算结果表明,该方法可以较好地改善3DVSP资料成像精度,提高3DVSP资料描述井周细微构造的能力。

基于角度域共成像点道集的层析速度反演方法研究

碳酸盐岩探区的复杂构造成像与速度反演是目前地震数据处理难点问题。碳酸盐岩构造复杂、目标层极深、断点发育,常规处理方法很难得到比较好的成像与速度反演结果。为此提出基于角度域共成像点道集(ADCIGs)、面向碳酸盐岩储层的层析速度分析方法,利用波动方程双平方根算子叠前深度偏移提取的角度域共成像点道集作为速度分析道集,能够更为准确地反映速度和深度的耦合关系,并且减少了假象等的干扰,使得速度分析结果精度更高。模型和实际结果表明,该方法能够较好地解决碳酸盐岩探区的速度反演问题。

基于高分辨率拉东谱的逆时偏移角度域共成像点道集提取

基于拉东谱的分析提出了一种获得高分辨率拉东谱的方法,在付出很小计算代价的同时使得原始拉东谱能量收敛到中心点处,大幅提高了谱分辨率。利用改进的高分辨率拉东谱获得地下反射界面各点法线方向概率分布,并基于该概率分布提出一种获得逆时偏移角度域共成像点道集的方法。该方法通过炮点入射波矢量方向p s和反射界面法线方向p n计算入射角度并按照概率分布进行能量投影,获得角度域共成像点道集,实现了对于有反射界面区域其能量按照入射角度正确投影,进行相干加强;对于无反射界面区域其能量随机分布,相互抵消。解决了传统的基于炮点入射波矢量方向p s、反射界面法线方向p n计算地震波入射角度时在无反射界面区域能量投影不准确带来的噪声问题。采用带有一个高速岩体的二维鲸模型进行数值实验,结果表明:本文方法有效提高了拉东谱的分辨率,利用地下反射界面法线方向概率分布生成的逆时偏移角度域共成像点道集,有效压制了道集中无反射界面区域的噪声,为后续AVO、AVA分析提供了有效工具。

弹性波逆时偏移的角度域共成像点道集提取方法

对于多分量地震勘探,由于介质中纵、横波的耦合作用,多波角道集存在能量串扰和低波数噪声干扰等问题。针对横波Poynting矢量构建过程中存在的应力串扰问题,基于解耦延拓方程及伪横波应力构建方法,对质点振动速度和应力进行解耦,实现了无能量串扰的纵波和横波Poynting矢量构建;在基于Poynting矢量提取PP波反射角和PS波反射角的基础上,提出了基于弹性逆时偏移的PP波和PS波角道集提取方法;针对PP波角度域共成像点道集存在的低波数噪声干扰问题,提出了角度域共成像点道集的角度衰减叠加策略,提高了偏移成像精度。应用模型数据验证了方法的正确性。

地震波逆时偏移中不同域共成像点道集偏移噪声分析

地震波逆时成像方法通常输出2种共成像点道集:一种是共成像点偏移距道集,另一种是共成像点角度道集。开展了针对地震波逆时偏移的2种共成像点道集波场特征及其差异的数值实验。以倾斜界面模型和复杂的Marmousi模型为例,合成了2种共成像点道集,其中角度道集是在逆时延拓过程中采用波印廷矢量制作的。计算结果表明,在速度模型准确的情况下,2种共成像点道集均可拉平,其中偏移噪声在偏移距道集上的分布规律较差,不利于后续的精细处理,而在角度道集上的偏移噪声主要集中在90°附近的高角度区域,对小角度范围内的地震道进行叠加时,逆时成像剖面的信噪比和地层的刻画能力均可得到有效提高,同时低频噪声能量与界面的反射系数存在正相关性。