共聚焦点层析成像方法

面对复杂的地下空间,传统的层析成像方法存在诸多问题,比如在迭代求解的过程中需要反复进行偏移,计算量较大;利用射线追踪正演,地质结构复杂时射线反射角度难以求取。为此,提出了一种基于共聚焦点（CFP）理论进行速度反演的方法。该方法首先通过拾取DTS面板上的时移,迭代求取逆时聚焦算子;再利用逆时聚焦算子与时间残差,对速度模型的聚焦位置进行扰动;最后利用代数迭代方法中的系数将旅行时残差换算成慢度变化量,分配到射线路径上的每一个网格上,得到扰动后的速度模型;交替迭代更新聚焦点位置和网格速度以获得最终模型。与常规的速度反演方法相比,该方法利用单向旅行时进行反演,不需考虑复杂结构的反射问题,同时不用在每次迭代中重复偏移,并且只需考虑反射界面的数个几何点,避免了大型矩阵的求逆,从而大大减少了计算量。模型试算结果表明,即使在初始速度模型误差较大的情况下,也能快速收敛,取得较为满意的结果。     

快速射线寻迹井间走时层析成像算法及其应用

本文给出一种迭代射线走时层析成像算法。在该算法中,采用三角网格节点值的线性插值计算速度。利用此法进行正演计算,射线轨迹和走时都有解析表达式,从而可节省大量的计算时间;在反演计算中,射线轨迹点处的慢度可用三次多项式基函数予以计算。在线性化处理后,走时与某一未知模型参数的偏导数为走时与该模型参数的线性关系系数,从而加快了Jacobi矩阵的运算。由本算法对物理模型及野外井间地震资料进行层析成像结果表明,该算法快速、稳定、适用。     

转换波速度分析方法

对P-SV转换波作动校正叠加需要纵波速度和横波速度以及转换点的位置信息,而转换点位置则与纵横波速度及其比值有关,这种相互依存的关系给速度分析带来困难。从另一方面看,转换波由下行纵波与上行横波组成,纵波速度信息包含在下行纵波半支曲线里,横波速度信息包含在上行横波半支曲线里,通过纵横波速度确定转换点位置,根据纵横波速度与转换点位置计算两个半支曲线的传播时间之和。因此,转换波速度分析迭代循环过程归结为:转换波时间-纵横波速度-转换点位置—转换波时间。本文阐述两种能直接从转换波数据里求取纵波和横波速度的方法:其一是纵横波速度谱迭代方法;其二是纵横波速度联合扫描方法。它们在求取纵横波速度的同时,可动态地确定转换点位置。借助于零炮检距纵波反射时间tPP0和零炮检距转换波反射时间tPS0这两个时间尺度及其转换关系,可实现纵波与转换波在相同时间尺度下的动校正叠加,再通过速度分析自然地解决纵横波层位标定问题。     

地震折射偏移

由折射初至精确地反演近地表表层结构,一直是折射解释和折射静校正工作的重要内容。本文提出一种能快速准确地给出折射界面的方法:首先在每一炮点处求得临界距离值及从炮点到临界点的旅行时;然后根据该旅行时用椭圆法来构制折射界面。该方法可利用多次覆盖资料,在只知道上层速度而不知道折射速度的情况下,能准确地给出折射界面的位置,能适应界面剧烈起伏和折射速度有横向变化的情况,并能顺利地求取准确的折射速度值。     

倾斜层状TI介质反射波旅行时快速计算

以推导出的单层倾斜TI介质反射波NMO(Normal Moveout)速度面解析解计算倾斜层状介质等效NMO速度为基础,利用常规排列(最大排列长度与反射深度比接近1)下CMP(Common Middle Point)时距关系实现了 CMP 及 CSP(Common Shot Point)道集反射波旅行时的快速计算.该方...     

利用有限元解波动方程求取初至时间

 叠前逆时偏移需要计算成像点的初至时间。射线追踪法因为计算效率高，常被用作旅行时的计算，但难以处理速度剧变和非规则网格情形。常用的有限元法在求解波动方程时，也会像有限差分法一样存在数据频散问题。本文采用有限元解波动方程获取地震波初至时间，与一般有限元法的主要区别在于利用集中质量矩阵压制时间频散使波前形态保真，并给出了根据震源子波第一极值出现时间求初至时间的方法。数值实验结果表明该方法能适用于非规则网格和速度剧变界面情形。     

共中心点域折射静校正方法

本文提出一种可同时计算长波长和短波长折射静校正量的新方法。根据共中心点道集的折射初至旅行时方程,求取地震剖面的长波长静校正量和折射层速度,然后从原初至旅行时中减去长波长有关的剩余折射旅行时,再对剩余折射旅行时进行正交分解,求出各炮点和检波点和短波长静校正量。实际资料处理结果表明,本方法简便、收敛快、精度高。     

起伏地表直接叠前时间偏移

 针对起伏地表直接进行叠前时间偏移是目前复杂山地地震资料叠前成像处理的方向。如今研究的侧重点是通过参考面计算起伏地表条件下的地震波走时,进而进行叠前时间偏移,但是这一过程存在两个问题：其一是参考面选择不当会因高差和替换速度的不准确而带来走时计算误差;其二是地震数据经常规处理返回到采集地表面时可能破坏高频静校正效果。基于此,本文提出了以共成像孔径面为参考面且在共反射点道集上进行剩余时差校正的起伏地表叠前时间偏移的方法。文中分别应用简单模型、SEG起伏地表模型以及实际资料对该处理方法进行了测试,表明该方法是有效的。     

OBN资料二次定位质量监控方法

OBN地震采集需要把检波器布置到海底,但由于复杂的海洋环境影响,OBN节点在海底实际着床位置通常偏离设计位置,需要重新定位。目前,已经发展出多种海底地震检波点二次定位方法,但方法的提出者重点关注的是各种二次定位方法的原理以及应用效果,关于在实际应用中如何做好质量监控鲜有系统性描述。为此,在等效速度法二次定位的基础上,分析了影响OBN检波点二次定位精度的因素,包括直达波旅行时拾取精度、观测系统、旅行时系统误差等。结果表明：直达波旅行时拾取精度对二次定位的精度具有至关重要的影响;把炮点和检波点分别投影到x轴、y轴和z轴,炮点相对于检波点的分布越均匀对称,则该方向定位精度越高;较难发现旅行时系统误差,但对z方向定位精度有较大影响。同时还给出了做好OBN资料二次定位质量监控的方法与建议：首先,对初至旅行时进行筛选,保证用于二次定位的初至旅行时质量;然后,在计算过程中添加系统时移量这一未知数,用于计算可能存在的初至旅行时系统时移,并尽可能选择相对于检波点均匀对称的炮点的初至时间参与计算;最后,通过对比二次定位前、后共检波点道集直达波双曲动校正后形态、旅行时误差的空间分布、数理统计等,对二次定位质量进行监控。     

扩展的横向变速叠前时间偏移技术

常规叠前时间偏移仅适用于横向缓变速介质,对于横向变速剧烈的介质,其旅行时计算存在较大误差,远偏移距误差更大。针对这一问题,对常规叠前时间偏移双曲线旅行时计算公式进行了改进,提出了扩展的横向变速叠前时间偏移旅行时计算公式。其基本原理是,引入速度函数和加权函数,将偏移距离散化,在每一个偏移距范围内通过加权函数调整均方根速度,由此来修正由横向速度变化引起的旅行时变化,使旅行时的计算精度得以提高,从而加强了时间偏移对速度横向变化的适应能力,改善了偏移成像质量。标准的Marmousi理论模型数据和实际资料的测试结果表明,扩展的横向变速叠前时间偏移能够提高复杂构造的成像精度。