山地地震勘探中的静校正对成像质量的影响及改进策略

在山地地震勘探中,地震数据常常被校正到固定基准面上进行偏移成像,从而造成成像失真。本文从数学上直接推导公式,证明了静校正后从基准面进行偏移会造成倾角误差;通过山地起伏地表正演模型,说明了静校正后从基准面偏移会扭曲波场,导致严重的偏移成像失真。此外,应用四川南部山区的实际案例,分别从基准面偏移及从起伏地表偏移,叠前时间偏移和深度偏移结果均表明,在复杂的山地地形中,剧烈的高差变化会导致固定基准面偏移成像失真,应用起伏地表偏移能改进山地地震勘探资料的成像质量。本文的研究结果对理论研究和实际地震数据处理具有重要意义。

复杂山地三维快速层析静校正方法与应用

在野外复杂山地区,地表起伏大,岩石时常露出地表,低降速带速度与厚度横向变化剧烈,近地表结构复杂,利用表层调查模型和初至折射静校正方法不能很好地解决静校正问题。层析静校正方法不受近地表结构影响,可以有效解决复杂山地区静校正问题,但是在野外三维采集中,层析静校正计算太耗时,效率极低。因此,本文提出一种三维快速层析静校正方法,不仅能够保证静校正效果,而且能够大幅提高效率。

几种常用静校正方法的讨论

随着地震勘探区域地表条件复杂化,静校正在资料处理中的作用日显重要。因此,有必要对各种静校正方法的基本原理、适用条件进行系统的归纳和分析。为此,对目前常用的高程静校正、模型静校正、折射静校正和层析静校正等方法的基本理论和适用条件进行了讨论和分析,认为基于初至时间的层析静校正方法能较好地解决复杂地表区由于地形和低速带变化引起的长波长静校正问题。同时讨论了多域统计剩余静校正、相对折射法剩余静校正和反射剩余静校正等方法,认为基于初至时间的多域统计剩余静校正是解决由测量误差和表层速度模型误差引起的残留短波长静校正问题的较好方法,只要应用得当,同样适合复杂地表区的资料处理。

基于Spark的叠加能量寻优反射波剩余静校正算法的工程化实现

叠加能量寻优反射波剩余静校正方法是解决剩余静校正问题的有效方法之一,该方法精度高,但计算量大且需要进行多域数据切换。随着原始数据量的不断增长,其算法实现的高效运行成为主要的应用瓶颈问题。分析了叠加能量寻优反射波剩余静校正方法计算密集、通讯密集的特征,针对算法难以实现并行计算的难点,提出了基于Spark分布式内存计算模型的技术解决方案,实现了海量地震数据弹性分布式数据集的高效流转和多域数据的灵活切换,完成了叠加能量寻优反射波剩余静校正方法的多节点分布式并行计算,提高了大数据情形下方法的适应性和计算效率,提升了其在地震数据处理中的实用化程度。实际生产数据的应用结果表明,基于Spark的叠加能量寻优反射波剩余静校正的软件模块在复杂近地表地震数据的处理中取得了能满足实际生产要求的应用效果,兼具适应性强和计算效率高的特点。

折射静校正与层析静校正技术在鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿地震勘探中的应用分析

折射静校正和层析静校正方法是砂岩型铀矿地震勘探中2种常用的静校正技术。本文结合折射静校正与层析静校正2种方法对鄂尔多斯盆地北部砂岩型铀矿的地震资料进行静校正处理,综合对比2种方法的优缺点以及对该类地区的适用性。结果表明并非校正方法的算法越复杂解决问题的效果就越好,在满足折射静校正的条件下,使用折射静校正与层析静校正的混合静校正法处理所得的结果有较好的可靠性。

模拟退火静校正

模拟退火静校正技术摆脱了常规静校正方法的框架它采用非线性反演技术——模拟退火，求解地表一致性静校正问题， 能较好地克服低信噪比、大静校正量引起的周期跳跃。分析了常规剩余静校正方法的欠缺， 阐述了模拟退火静校正技术的方法原理和在现有计算机运行速度条件下，求取全局最优解的可能性，并通过理论模型验证了该方法的可靠性。经实例分析证实，此方法在解决复杂地表结构引起的大静校正问题时，优于常规静校正方法。

沙漠区基于浅层反射波的双参数扫描静校正方法

沙漠区初至波信噪比低和高密度采集导致初至拾取困难,影响了基于初至波的静校正效果和效率。浅层反射波结合沙丘曲线的静校正方法在沙漠区被证明是有效的,但目前该类方法通常在CMP域和叠加剖面上进行,可利用反射信息少,同时需要手动拾取反射波信息,操作过程繁琐。对浅层反射波结合沙丘曲线的静校正方法进行了改进,提出了基于浅层反射波对低速层速度和深度同时进行扫描反演近地表结构,并利用沙丘曲线静校正原理计算静校正量的方法。通过数值模拟测试了该方法对不同近地表模型的适应性、对不同信噪比数据反演的稳定性及影响反演效果的关键参数。实际地震资料处理结果表明,该方法能适应低信噪比数据,不依赖初至波或反射波拾取,计算效率高;与基于近地表调查的传统沙丘曲线静校正方法相比,可减少近地表调查的费用,且近地表建模精度更高,静校正效果更好,适用于沙漠区可控震源高效采集的地震数据处理。

渝东南复杂山地静校正方法应用研究

静校正技术在复杂山地地震资料处理中至关重要。渝东南地区海拔较高,地形变化剧烈,地表出露地层、岩性变化大,表层地质条件复杂,存在严重的静校正问题。为此,详述了层析静校正、折射静校正的基本原理和关键点分析,分别针对渝东南地区不同地表、地下地质条件的两大类型地震资料进行了实际应用。基于应用结果,分析总结了不同静校正方法的优劣,认为层析静校正方法适用于渝东南盆缘转换带大型残留向斜砂岩地表资料,同时低降速带速度及射线密度是提高层析静校正效果的关键因素,而折射静校正方法适用于渝东南盆缘转换带复杂背斜岩性剧烈过渡带资料。在渝东南地区通过不同静校正方法的尝试,最终改善了该区地震资料叠加及偏移成像效果。

山区三维静校正方法研究

依托国家重大产业技术开发专项"西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术,"对"山西国阳新能股份有限公司二矿390水平九采区高精度三维地震勘探"及山西阳泉五矿首采区老资料研究二个项目进行资料处理,以攻克影响勘探精度和分辨率的静校正问题。通过对二区块地震资料分别采用绿山折射静校正、综合折射静校正、层析静校正,发现综合折射静校正相对于绿山折射静校正,可以较好的解决静校正的短波长分量、长波长分量问题,更加准确的刻化出地质构造情况,而层析静校正能够更好地解决近地表横向速度变化大、地表没有同一稳定折射层、地表存在高速体等复杂地形的静校正问题,保证同相叠加和正确成像,提高资料的分辨率及勘探精度。

三湖地区地震资料处理中的静校正方法研究

三湖地区浅层低速异常体可造成地震反射同相轴从浅到深"下拉"现象,这种"下拉"异常给气藏识别带来了陷阱。只有采用正确的静校正方法,消除浅层低速异常体影响,才能正确识别由含气目的层引起的地震反射同相轴"下拉"现象。本文提出的静校正方法是利用层析反演静校正技术确定V1速度和参考模型,采用折射静校正计算出静校正量,然后进行高低频分离,先应用高频分量,叠后应用低频分量来确定构造形态和交点闭合。剩余的静校正量用反射波自动剩余静校正解决。台东2号含气异常钻探结果证明本文提出的静校正方法是正确的。

川东北复杂山地三维静校正应用及实例分析

川东北复杂山地由于地表高程变化大、风化层厚度不均匀、低降速带速度横向变化大、高速层底界不稳定等因素,得到的地震资料具有严重的静校正问题,因此,如何解决山地静校正问题是后续地震资料处理的关键之一,本文首先分析高程静校正、折射静校正、层析静校正的基本原理和适用条件,结合实际复杂山地三维地震资料的特点,进行试验对比,提出了进行山地静校正的基本思路,即:首先进行高程静校正,这样可以利用高程静校正更容易拾取初至时间,然后利用折射静校正结合微测井等资料建立近地表速度-深度模型,以此速度-深度模型作为层析静校正的初始模型进行迭代处理,最后得到最终的近地表速度-深度模型和静校正值.根据以上处理流程,我们建立了适合于川东北山地三维复杂地表地震资料的静校处理正方法,并在实际生产过程中取得了良好的效果.

基于Born近似的波动方程静校正技术

简要介绍了波动方程静校正的发展过程和基于Born近似的波动方程静校正的基本原理及其应用条件。用曲地表条件下的理论数据和实际数据对开发出的基于Born近似波动方程延拓静校正方法进行了测试。结果表明 ,在常规高程静校正、层析静校正、克希霍夫静校正和波动方程静校正中 ,波动方程静校正的精度最高 ,而高程静校正的精度最低。

高密度地震资料剩余静校正

高密度地震资料具有高信噪比、高分辨率和高保真度的明显优势,也对静校正的精度提出了更高的要求。基于高密度地震资料波场信息丰富和初至波信息清晰的特点,本文提出了一套适合高密度地震资料且能够满足高精度处理要求的剩余静校正方法。通过依次应用多域迭代折射波剩余静校正、分频模型迭代剩余静校正和非地表一致性剩余静校正方法,有序地计算高密度资料的剩余静校正量,进一步解决中、短波长静校正问题。实际资料的应用表明,该方法能够有效地解决高密度地震资料的剩余静校正问题。

复杂山区初至波层析反演静校正

提高静校正精度是取得复杂山区良好地震成像的一个重要条件.而建立在水平折射面假设基础之上折射波静校正方法,无论是假设前提还是实际应用效果,都不适应于地表剧烈起伏,速度纵、横向变化大的复杂区.为此本文提出使用初至波层析反演静校正方法,即利用地震记录中初至旅行时反演出表层速度模型,计算出炮点和检波点的静校正量.通过正演模拟数据和实际资料的验证,很好的解决了复杂地表引起的静校正问题.

黄土塬复杂地表非纵地震静校正应用研究

目的更好地解决黄土塬地区非纵地震测线存在的严重静校正问题,提高地震资料品质。方法基于非纵勘探资料的特点,通过对多种静校正方法的对比试验分析,确定利用3D无射线追踪层析技术计算黄土塬地震静校正的方法。结果该方法消除了用常规方法处理黄土塬非纵地震资料时存在的长波长静校正问题,避免了其他方法引起的低幅度构造假象。结论该方法在黄土塬地区取得良好的静校正效果,获得了高质量的非纵地震叠加剖面,并在实际井位部署中发挥了有效的作用。

塔里木盆地沙漠地区静校正技术方法的应用

在地震勘探中,尤其在复杂地表的地区,静校正问题一直是一个难题。通过全面系统地分析塔里木沙漠地区其静校正产生的原因、原始地震资料的特点及老资料处理存在的问题,对该区严重的静校正问题提出了3种静校正方法,即野外静校正方法、折射波静校正方法以及反射波自动剩余静校正方法联合使用的观点。通过在塔里木地区地震资料的处理应用,取得了一定效果。认为解决复杂地表地区静校正问题是一个综合的过程,它取决于对所在工区静校正问题的分析、有效的折射波初至拾取和静校正量的准确计算及应用。对实际地震资料的处理证明,在处理流程中所采用的静校正联合使用的方法在本工区是切实可行的,并在生产中得到了广泛应用。

复杂探区综合静校正技术的应用

复杂地区地表结构复杂,表层速度和厚度呈现非均质性的特点。随着勘探工作的深入和勘探地区的复杂化,静校正问题变得越来越突出,甚至严重地困扰了地震采集工作的开展。为了大幅度地提高复杂探区的地震资料处理成果精度,满足精细油气藏勘探的需求,笔者针对复杂探区表层结构的多解性、表层吸收衰减的严重性、资料的信噪比和分辨率低、成像困难等勘探难点,开展了大量的静校正方法攻关研究,形成了基于单炮初至折射波的高低频分离和综合静校正技术。通过应用,地震资料的信噪比得到大幅度提高,成像效果好,解决短波长问题的同时,较好地解决了长波长问题,取得了良好的勘探效果。

地震数据连片处理中的静校正建模方法

本文针对准噶尔盆地玛湖斜坡区地表地震条件和地质任务要求,提出地震数据连片处理中的静校正建模方法。该方法以全区野外静校正量为控制网格,以折射静校正量为主,进行综合静校正建模,从而解决了该区三块三维地震资料的拼接问题(无闭合差,无相位差),同时查清了该区的小幅度构造、地层不整合关系、断层位置,确保了三块三维地震资料拼接处构造的真实性。此外在三块三维工区拼接处还发现了玛005井北三叠系百口泉组3砂层组岩性地层圈闭,展示了该区良好的油气勘探前景。

基于模型的复杂地表区静校正方法

在简要介绍静校正处理中常用方法及其特点基础上,结合研究区的特点,本文提出了基于模型的静校正处理方法。根据该区近地表特点重新定义了沙丘底面(模型顶面),并与沙丘压实曲线结合建立了相对准确的近地表模型;针对区内微测井数据分布不均、折射层不稳定等问题,引入相对折射静校正方法,实现了对模型在复杂近地表变化区域的精度修正,保证了基准面校正的可靠性,并为后续地表一致性剩余静校正打下了良好基础。实际资料处理应用表明,此模型静校正方法可较好地适应复杂地表地区的静校正处理,提高低幅度构造的成像精度。

相对折射静校正方法

在那些风化层横向变化剧烈、相邻两个接收点之间静校正值差别很大的地区,采用常规的高程校正和根据小折射或微测井控制点资料作线性内插,已无法求得合适的基准面静校正值。在这种情况下,剩余静校正量已超过反射波波形的1/2周期,即使采用剩余自动静校正方法也不可能取得满意的效果。为了解决上述问题,人们曾提出采用拾取生产记录初至时间计算基准面静校正量的各式各样初至折射法。这些方法均可称为绝对折射法。此类方法的特点是必须确定真正的初至时间,且在计算中要求追踪同一层的折射波,否则就会造成静校正计算误差和出现不闭合的问题。相对折射静校正方法(RRS)则是从共炮点远道记录求取高速折射层的到达时间,并在小折射或微测井控制点数据控制下进行内插计算,求取各炮点和接收点的基准面静校正值。就同一炮记录而言,两道折射波到达的时间差可分为两个部分:一部分是由于地表风化层的变化造成的时差,而另一部分则是由于折射波沿折射界面滑行及由此高速折射层至风化层底界之间旅行时差所引起的。显然,第二部分折射时差应与炮检距呈线性关系;而第一部分时差应是随机的高频分量,这部分时差可通过线性校正方法将其分离出来。由于环境噪声的影响,折射波到达时间很可能存在某些误差。为此,RRS方法要求在一对控制点间计算5至10张共炮点记录的折射时差,再根据控制点数据对每个记录作线性校正求得每个桩号的基准面静校正值。这样,在每个接收点上就会有5个以上的基准面静校正值,然后取其平均值作为该点的校正值。同时还可求得该点校正值的均方根误差。合成记录理论试算的结果表明,用RRS方法求得的基准面静校正值误差一般只在±3ms之内,最大不超过±5ms。两个地表变化较大地区实际资料的处理结果告诉我们,用RRS计算的基准面静校正值与简单线性内插算得的值相差100ms以上;用RRS数据处理的剖面,其结果远比用内插法数据处理的剖面要好。此法能适应于山区等复杂地表区。RRS方法的独道之处是不要求真正的初始时间,也不必追踪同一折射层。该方法使用简便,能很好地控制计算质量。目前,采用RRS方法编制的IBM微机程序已在野外生产中得到广泛的应用。