三维观测系统对复杂构造叠前成像效果的影响分析

叠前偏移成像效果与观测系统密切相关,明确观测系统参数变化对成像效果的影响对观测系统优化设计至关重要。利用复杂构造区三维物理模拟数据和实际采集的宽方位三维地震数据,进行了观测系统参数的退化处理试验,分析了道密度、观测宽度、线距变化对叠前深度偏移的影响。分析表明:1)观测宽度影响构造成像效果,增加观测宽度利于提高深层构造的断点、断层、断裂下盘成像清晰度和陡倾角同相轴的连续性;2)有效道密度和炮检距分布的均匀性影响偏移噪声的强弱,提高道密度和炮检距的均匀性利于压制偏移噪声,提高剖面信噪比;3)接收线距影响中浅层有效道密度和炮检距分布的均匀性,采用较小的线距获得更高的中浅层有效道密度和更均匀的采样结果,利于保证中浅层成像效果。研究认识可望为复杂构造区观测系统设计提供借鉴。     

三维观测系统采集脚印定量分析技术

"采集脚印"是三维地震勘探中的一种地震噪声,是三维地震观测系统的固有属性,严重影响采集资料的振幅保真度及处理和解释效果。本文论述的三维观测系统采集脚印定量分析技术可定量描述三维观测系统接收、激发参数及施工方式与采集脚印的关系,综合考虑道距、接收线距、炮点距、炮线距、排列滚动线数、地层深度及变观方式等因素对形成采集脚印的影响,提供了从设计源头压制采集脚印、优化三维观测系统的方法。该方法在地震勘探实践中取得了良好的应用效果。     

偏移距规则化技术在叠前时间偏移中的应用

叠前时间偏移生成的共成像点道集是海相碳酸盐岩天然气储层叠前预测的基础数据,要求具有较高的信噪比、分辨率和振幅保真性。叠前时间偏移共成像点道集中振幅相对关系受到破坏的一个重要原因,是野外地震数据偏移距空间分布的非均匀性。研究开发了具有针对性的叠前偏移距规则化技术——基于偏移距分布密度的叠前振幅加权方法,其实质是根据每个偏移距的空间分布密度确定适当的振幅比例因子,对所有分组后的共偏移距数据做振幅加权处理,再进行叠前时间偏移。选取了某个正在进行海相碳酸盐岩储层研究的勘探区域,采用上述方法消除了野外偏移距不规则分布造成的成像假象,得到了相对振幅特征保持良好、信噪比和分辨率明显提高的共成像点道集。     

双平方根方程偏移反假频研究

假频的存在给地震数据的去噪、偏移和反演带来了很大干扰。根据双平方根方程偏移公式及偏移成像假频理论，从输入的地震观测数据、偏移算子以及成像条件三个方面对基于双平方根方程的偏移方法假频来源进行了全面分析，得出该偏移方法不存在算子假频以及成像条件假频的结论，指出偏移距方向的数据假频才是该方法主要的假频来源。结合CMP数据时距曲线公式和空间假频基本公式，推导出双平方根方程偏移输入数据在偏移距方向的采样规则。分析当今主流地震数据采集观测系统后发现，该偏移方法的输入数据在偏移距方向很难满足采样条件，因此，双平方根方程偏移会面临较严重的数据空间假频影响。结合三角平滑滤波器，提出了一种压制偏移距方向数据假频的方法。利用模型数据对新的反假频方法处理结果和加密采样方法处理结果进行了对比，验证了新的反假频方法的正确性及其计算内存需求、计算量方面的优势。三维实际数据测试结果表明，新的方法能够压制假频噪声，改善成像效果。最后讨论了新方法的适应性和加密采样方法处理三维数据的局限性，认为将加密采样与本文方法结合，能够得到计算效率和成像效果均衡的结果。     

西缘逆冲断裂带黄土山地地震采集方法及效果

以前在鄂尔多斯盆地西缘逆冲断裂带地区多采用的多(宽)线采集方法,在盆地本部构造不甚发育的巨厚黄土山地区和低信噪比地区,对压制各类复杂干扰,提高剖面信噪比,取得了非常好的应用效果。但多(宽)线观测技术还存在对复杂断裂构造静校正和处理成像困难,偏移成像精度不高等一系列问题。为此,采用单线小道距高密度空间采样观测系统采集的方法,根据断裂等构造的倾角计算出可以采用的邻道接收点组合叠加的线(面)元大小,以此计算出邻道组合叠加的最大步长,采用室内检波点去噪组合方法进行精细处理,更有利于搞好西缘逆冲断裂带等复杂区静校正工作,还提高了西缘高陡复杂断裂带的成像精度,获得了具有较高信噪比的地震剖面。     

数据品质对叠前时间偏移成像的影响

目前,叠前时间偏移处理技术广泛应用于油气田的地震勘探资料处理中,影响叠前时间偏移成像的最主要因素就是数据品质。四川盆地东部地区由于地表条件复杂,资料噪声较重,野外采集通常采用变化的观测系统施工,部分地段炮检距分布非常不均匀,造成资料品质不能满足叠前时间偏移的需要。通过对川东地区一条二维测线叠前时间偏移成像效果的试处理分析,总结出一套提高叠前时间偏移成像质量的技术方法,即利用偏移前道集去噪技术,提高道集资料信噪比;运用道内插技术,改变由于野外施工造成数据分布不均的现象。最终使得数据品质能够满足叠前偏移处理的条件。     

真振幅全倾角单程波方程偏移方法

常规单程波方程偏移方法不能保持声波波场的传播振幅,大倾角的波场振幅被削弱,同时,波场的传播受到90°倾角的限制。针对这些问题.提出了真振幅全倾角单程波方程偏移方法。该方法首先向下延拓激发波场和接收波场,然后再将回转波场向上传播,从而将波场的传播角度范围拓宽到0°～180°,可以对任意倾角的构造进行成像,并通过引入真振幅校正项加强了大倾角结构的成像。将常规单程波方程偏移方法和真振幅全倾角单程波方程偏移方法应用于墨西哥湾地区复杂盐丘模型和实际资料,结果显示,盐丘的陡倾角侧翼边界在常规单程波偏移中不能得到很好成像,经过全倾角单程波方程偏移处理后被清晰地显示出来。真振幅全倾角单程波方程偏移方法的计算量大约是常规方法的两倍。     

倾角域自适应孔径叠前时间偏移

本文利用倾角成像道集确定真地层倾角和倾角成像区,避免了用常规方法直接求取地层倾角的巨大困难,在叠前时间偏移过程中可根据地层倾角自适应地确定偏移孔径,既保证了构造正确成像,同时又避免了过大偏移孔径导致的偏移噪声产生的弊端,提高了剖面的信噪比。应用本文方法在南堡凹陷老爷庙构造地区取得了较好的应用效果,表明该方法在信噪比较低、偏移噪声较大地区具有广阔的应用前景。     

互易定理在平面波偏移成像中的应用

与常规炮域波动方程偏移相比,平面波偏移可以用较少的计算量得到同等质量的成像结果。然而,单边接收方式常常影响这种偏移方法的应用效果,双边观测才是适用于平面波偏移的最优观测方式。系统分析了单边观测方式对平面波偏移的影响,基于互易定理提出了两种将单边数据转为双边数据的方法,通过数值模拟验证了方法的正确性。同时,研究了互易定理在双边观测数据中的应用效果,认为互易定理提供了一种内插模式,可以克服共检波点道集的空间假频问题,改善平面波偏移质量。对标准Marmousi模型炮集数据应用互易定理前后的效果作了对比分析,结果表明,应用互易定理能够明显提高平面波偏移质量,同时减小了计算量。最后,用实际数据平面波偏移结果证实了上述结论。     

黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移的倾角道集孔径优选

黏滞介质吸收补偿叠前偏移是提高地震成像分辨率的合理方法,考虑了地震波传播过程的高频损失,但在补偿地震高频能量的同时也放大了噪声,如何有效压制偏移噪声是实现高分辨率成像必须解决的问题。为此,基于稳相原理,提出了黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移过程中生成倾角道集及自动拾取菲涅耳带的方法,认为倾角道集的同相轴以稳相点为中心向两侧上翘,存在明显的道集时差和振幅变化,同相轴集中弯曲的顶点为稳相点,稳相点邻域的同相轴近平直部分为菲涅耳带,即为最佳偏移孔径。经对拾取结果检查、修改、插值,形成时、空变偏移孔径。实际数据处理结果表明,与常规叠前时间偏移相比,变偏移孔径与黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移相结合,具有保证陡倾反射成像、压制偏移噪声、改善成像分辨率和提高偏移计算效率的优势。     

地层倾角约束自适应孔径叠前时间偏移

本文在地震层位解释的基础上,采用自动倾角扫描,确定成像点的地层倾角,然后根据成像点所在的地层法线确定其对应的偏移孔径范围。若地下某一点所在的地层倾角不同则确定的偏移孔径也不同,从而既保证了有足够大的偏移孔径使倾斜地层成像,又避免了偏移孔径过大造成的偏移噪声。应用本文方法在土库曼斯坦阿姆河右岸地区对碳酸盐岩复杂构造成像取得了满意的结果,说明该方法具有广阔的应用前景。     

基于叠前偏移的观测系统优化设计及应用效果

叠前偏移对观测系统有着较强的依赖性,属性好的观测系统可以有效提高叠前偏移成像效果.但目前高精度地震勘探中基于叠前偏移成像效果的观测系统设计以及论证方法较少.为此,介绍了基于叠前偏移成像效果的观测系统设计方法,即通过分析观测系统道距、炮点距、接收线距、炮线距、最大跑检距选择对叠前偏移成像效果的影响,利用双聚焦、叠前偏移响应、采集痕迹分析等技术,合理选择观测系统参数.应用该方法在胜利探区史南(SN)工区取得了良好的采集效果.     

考虑倾斜地层地震偏移的空间采样参数设计

地震数据采集中空间采样间隔是地震数据采集和处理的重要参数。常用的空间采样间隔计算公式只考虑反射波无假频采样,或只对偏移孔径内的绕射波无假频采样,未考虑倾斜地层偏移成像空间采样的要求。为此,从地震偏移成像的实质和倾斜地层绕射波场的分布特征出发,通过建立倾斜地层反射波时距方程,根据地震波同相叠加原理推导出满足倾斜地层偏移成像的空间采样间隔计算公式,并且分析了不同地层倾角面向地震成像的空间采样间隔计算公式,为地震数据采集设计和偏移成像提供了可靠的空间采样参数选择依据。     

逆时深度偏移中的子波拉伸校正

文中提出一种在逆时偏移的波场延拓后、应用成像条件前对地震数据进行子波拉伸校正的方法,在延拓过程中分别提取各网格点震源波场和接收点波场在成像时刻的地震子波,对其进行压缩处理,再应用归一化波场分离互相关成像条件,得到拉伸校正后的成像结果。该方法不改变成像结果的振幅与相位。其中,子波压缩计算需要的各网格点的反射角和局部地层倾角由地震波场的坡印廷矢量(Poynting vector)计算得到。数值算例表明,该方法能够校正由于反射角增大引起的子波拉伸效应,提高逆时偏移的成像品质,为AVA/AVO分析提供高精度的输入道集。     

波动方程最优分裂步相移(OSP)偏移方法研究及应用

波动方程叠前深度偏移是复杂构造准确成像的最有效手段，它用可描述波在复杂介质中传播过程的算子来实现波场外推，更适用于复杂介质中波的成像，此外，它还具有保振幅性的优点。波动方程叠前深度偏移的核心问题就是波场外推算子，一般要求算子能适应陡倾角反射的成像和较剧烈的横向速度变化，同时还要有较高的计算效率。介绍了OSP算子的基本原理及特点，并与其他几种偏移方法进行了比较；同时用OSP方法研制的软件在大庆油田进行了实际应用，取得较好的效果，表明该方法具有良好的应用前景。     

覆盖密度对叠前偏移成像效果的影响

常规稀疏三维地震,由于线距大导致覆盖密度不足,理论分析和实际采集实例,当炮点距和道距基本满足空间采样定理时,应充分重视炮线距和检波线距方向的空间采样密度。减小炮线距和检波线距提高覆盖密度,可扩大三维空间带宽,达到提高叠前偏移成像精度的目的,同时叠前偏移道集以及成像数据体信噪比也可得到明显改善。     

波动方程叠前深度偏移方法综述

:对波动方程叠前深度偏移的基本概念、实现方法进行了分类和阐述。波动方程叠前深度偏移方法主要分为2类：一类是单平方根方程偏移,在偏移过程中,上、下行波分别向下延拓,并通过互相关成像条件来提取成像值；另一类是基于“沉降观测”概念的双平方根偏移,在偏移过程中,炮点和检波点同时向下外推,当两者重合时（零偏移距）,零时间的波场值就作为该空间点的成像值。对共炮真振幅偏移进行了阐述,并指出也可以在角度域道集实现该算法。理论模型的处理效果证明，波动方程叠前深度偏移成像技术是解决强横向变速情况下复杂构造成像的一种有效手段。     

预条件弹性介质最小二乘逆时偏移

相对于纵波勘探,多波地震勘探能够得到更多的地下介质信息,弹性波逆时偏移（Elastic reverse time migration,ERTM）是当前偏移方法中较为精确的方法。最小二乘逆时偏移成像基于反演理论,可为岩性储层评价提供更加保真的高分辨率反射系数成像剖面,成为当前成像方法的研究热点和发展趋势。从建立线性一阶速度-应力弹性波方程出发,应用伴随状态法得到了逆时偏移数据重构算法,并引入最小二乘理论,利用汉森矩阵的逆对梯度进行预处理,实现了预条件弹性介质最小二乘逆时偏移成像算法（Preconditioning elastic least-squares reverse time migration,P-ELSRTM）。在实现算法的基础上,对SEG/EAGE二维盐丘模型进行测试。结果表明：与常规弹性波最小二乘逆时偏移（Elastic leastsquares reverse time migration,ELSRTM）相比,P-ELSRTM成像分辨率更高,保幅性更好,收敛速度更快。另外,P-ELSRTM对含有随机噪音的观测数据适应性更强。     

道间距对地震偏移的影响

道间距的变化对地震数据的偏移效果是有影响的。首先,道间距的大小必须满足空间采样定律,否则将会产生假频,而且这些假频信号会带到偏移过程中从而影响成像的质量;其次,采用近似差分算子或条件稳定差分格式的有限差分偏移算法对道间距有一定的要求,否则迭代计算过程将不收敛,产生频散现象;而对于其它格式的差分法偏移和积分法偏移,道间距越小,越有利于成像效果的提高。除上述数值解稳定性、假频和频散问题外,高密度采集对偏移效果生产的影响主要体现在信噪比和视觉分辨率的提高。