基于地震照明、面向勘探目标的三维观测系统优化设计

基于水平层状介质假设的常规三维地震勘探观测系统设计方法难以适应复杂构造区。本文利用地震照明技术,参考前人对二维问题的研究成果,发展了面向勘探目标成像的三维地震勘探观测系统优化设计方法。该方法利用三维单程傅里叶有限差分波场传播算子将勘探目的层的平面源延拓到地表,通过分析从目的层延拓到地表的地震照明能量分布,确定面向勘探目标的最佳激发范围。利用该方法可明显提高照明阴影区的照明强度,进而改善地下阴影区的成像质量。基于三维SEG-EAGE盐丘模型的地震照明与偏移成像试验结果,验证了本文面向勘探目标的三维地震观测系统优化设计方法的有效性与正确性。

任意复杂介质中主能量法地震波走时计算

积分法叠前深度偏移及层析成像的核心是复杂介质情况下的地震波走时计算.复杂构造的高精度地震成像需要有稳健的走时计算方法。本文把Nichols提出的用地震波主能量计算走时的方法由二维推广到三维,并推导出三维波动方程Helmholtz形式在球坐标系下用因式分解法求解的差分表达式.三维SEG EAGE盐丘模型的理论走时计算和积分法叠前深度偏移的实践都验证了本文方法的正确性.

叠前逐层成像速度建模方法及其应用

叠前深度偏移的效果如何取决于建立的速度一深度模型正确与否。通常以叠后偏移数据的构造解释结果为构造背景,以叠加偏移的均方根速度为初始速度,来制作初始速度一深度模型,然后再经反复迭代,求得最终的速度一深度模型。但是,当构造复杂、速度变化剧烈时,叠偏剖面成像差,不能得到正确的构造,使这种制作速度一深度模型的方法难以得到预期结果。以EAGE/SEG盐丘模型为例,探讨了在从叠加偏移剖面中无法得到正确构造形态和速度的情况下,采用叠前逐层成像速度建模的方法来求取叠前深度偏移速度一深度模型的处理方法,并将其应用于实际地震数据处理,得到了成像效果良好的剖面。

基于Gabor-Daubechies小波束叠前深度偏移的角度域共成像道集

传统炮检距域共像集 (CIG)在复杂介质中因波传播的多路径而存在反射体位置不确定的问题 .角度域CIG由于克服了这一缺陷而逐步成为速度分析、AVA以及振幅保真偏移成像等研究的主要手段 .以波动理论为基础的地震偏移成像方法的发展为获得高质量的角度域CIG提供了可靠的实现途径 .其中 ,基于波场局域化分解和传播的小波束域波场延拓和偏移成像方法 ,因其波场分解基本函数和传播算子在空间和方向上的双重局域特性 ,而成为角度相关分析研究的有效工具 .本文在采用Gabor Daubechies框架分解的小波束叠前角度域偏移成像基础上 ,利用不同的叠加方法由局部角度域像矩阵得到了反射角域CIG(CRAIG)和倾角域CIG(CDAIG) .以SEG EAGE二维盐体模型为例 ,通过对CRAIG和CDAIG的对比 ,探讨了这两种角度域CIG的特点及其在地震偏移成像中的潜在应用 .

基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演

提出一种基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演方法,通过提取叠前炮集近炮检距的直达波作为波动方程求解的边界条件,重新求解波动方程,并记录震源点处的时间序列作为地震子波。该方法利用震源波场重建原理模拟震源爆炸沿地表传播的逆过程,在逆推过程中提取近炮检距直达波,避免了折射波、反射波以及潜水波等干扰。该方法只使用模型表层速度,可以有效降低对初始模型的依赖。对三维SEG/EAGE推覆体模型以及实际工区数据的测试结果表明,基于波动方程震源波场重建子波与输入子波只存在相位差异,经过相位调整后,将重建子波用于三维全波形反演,全波形反演速度接近真实速度,特别是在河道处的全波形反演结果更加可靠,观测记录与模拟记录在波形、相位等方面均有较好的对应,验证了算法的可行性与适用性。