井间成像中正向散射和反向散射P波、S波和转换波的应用

正象应用于地面地震数据一样,叠前偏移等成像方法的原理也适用于井间地震数据.然而,当这些成像方法应用于实际的井间地震数据时,就会出现一些在地面地震数据成像中很少或从未碰到的困难.如不连续点会使入射地震波沿任一方向反射或绕射.如果不连续点位于震源线和接收器线之间,则可能记录到正向散射波或井间地震波同相轴,如果不连续点位于井间范围之外,则可能记录到反向散射波或井间范围之外的地震波同相轴.由于存在着各种可能的入射角,各种类型的反射波(P-P,P-S,S-P,和S-S)常常以近乎同等的机率出现,因为反射面的倾角从0°到±90°. 为了处理这些复杂性,我们首先利用波的偏振和视速度来对接收井中获得的波型进行分离.然后对那些由于扩散而引起的相位畸变进行补偿.最后,也是最重要的一步,我们对井间共炮点道集的数据进行偏移或成像.为此,我们借助于速度随机分布的逆时法,应用2D标量波动方程的有限差分解来将分离后的反射-绕射波场反向投影到介质中. 由于存在着4种反射波型(P-P,P-S,S-P和S-S),因此,我们要应用四种不同的成像条件.有了这些条件,我们就能够对那些来自井间区域内外的数据进行成像. 对每一个共炮点道集可重复进行这些运算,在每一个成像空间,每一个共炮点道集产生4个部分图像。以各种组合形式对这些众多的部分图像进行叠加,从而得到地下介质的最终图像. 我们应用固体(非流体)物理模型所作的实验表明:正确应用这些步骤可获得高质量的井间图像.即使产生绕射图像的一些弱的绕射波几乎被原始数据上其它的高振幅同相轴所掩盖,这些图像仍具有很高的清晰度.     

三维地震技术推动了野外研究

三维地震技术为资料的采集和处理提供了足够密度的地下界面采样点。这就可以通过三维波动方程偏移来研究和适当地显示原来的垂直图象。一般小格网要求每四分之一个波长必须有一个采样点。三维地震方法的特点: 显示反射图象原来的水平和垂直位置。消除绕射同相轴。恢复因散射影响而被削弱了的信号强度。由于增加了控制点的密度,从而得到更为精确的同相轴。     

地震记录的模式分析

地震记录自动分析的三个步骤是道匹配,同相轴拾取和地震分带。我们的算法通过对比邻近道的波峰序列使各地震道相匹配,并且根据记录横向的相似性从上到下对所识别的峰对进行剪辑。我们把关联峰对连接起来,就得到性质各不相同的横向相干同相轴,这些同相轴把记录分成若干可能具有岩性意义的带,对同相轴的地震属性和其他判别性质作聚类分析可自动进行分带。在加拿大Saskatchewan四次覆盖观测系统的炮点道集上用这种方法拾取出的相干同相轴与肉眼识别结果相一致,并且与清晰的岩层边界相对应。强反射波对应于高置信度同相轴,地震分带在各炮点记录中能很好对应,高拾取置信度和好的相关性表明自动分析方法应用于更高次覆盖观测的共炮点道集是可能的,并且可能导出一个获得速度剖面的新的更快的方法,如果地震分带做好的话那末就能用压缩表示地震记录的方法,来减小大容量的数据装置。     

基于曲波变换的地震反射波同相轴斜率拾取方法

局部相关反射波同相轴的斜率反映了射线参数、慢度水平分量等地震波运动学信息,被用于地下速度建模和偏移成像等地震数据处理中。拾取反射波同相轴斜率是应用斜率数据的必然环节。提出了一种基于曲波变换(Curvelet transform)的地震反射波同相轴斜率拾取方法。该方法根据曲波变换所具有的各向异性和局部方向性的性质,利用地震信号曲波变换后的曲波系数,确定地震反射同相轴位置和延伸方向,再将延伸方向换算成斜率值。理论数据测试和实际地震资料试应用结果表明,与常用的基于倾斜叠加以及直线—双曲线叠加的反射波同相轴斜率拾取方法相比,该方法具有更高的精度。     

物探专利技术选登

本发明披露了一种用于起伏地表地震勘探数据的处理方法，包括在一个预定的水平面设置时间基准面；在起伏地表上分别设置多个爆炸装置和多个测量装置，其中该爆炸装置在爆炸点向地下传播地震波，而该测量装置在测量点接收反射的地震波；通过针对每一炮点和每一测量点为焦点绘制偏移椭圆等时线，确定位于地表以下的反射点的步骤；和确定该反射点相对于该基准面的成像时间。由于本发明以炮点和检波点实际位置为计算的基础，使得地震数据成像图像在偏移后断点清晰，位置准确，主要波组的同相轴连续，特别是在浅部，反射波组特征明显，成像质量较高。     

虚同相轴方法及其在陆上地震层间多次波压制中的应用

油气目标勘探对地震勘探技术的要求越来越高,多次波压制已经成为一个不可回避的技术瓶颈。在陆上地震数据中,多次波通常是层间多次波,其动校正量、叠加速度和频率成分与一次波十分相似,导致了多次波预测和压制的困难。基于虚同相轴原理预测层间多次波,并通过自适应相减技术衰减层间多次波。针对虚同相轴在陆上地震数据应用中的诸多实际问题,提出了虚同相轴陆上近似应用方法。相比于其他方法,虚同相轴方法不需要任何地下信息,具有较强的适用性。合成数据和实际陆上地震资料处理结果表明,虚同相轴陆上近似应用方法适用于实际叠前地震数据,显著衰减陆上层间多次波,突出一次波能量。     

地面地震数据到VSP数据的转换

本文介绍一种新方法：通过一个数值过程将地面地震数据转换成拟垂直地震剖面。仅仅用一个宏模型生成的拟ＶＳＰ包含有初始地面地震数据的全部信息。这种议程不同于要求输入地下模型的所有详细参数的ＶＳＰ正演模拟。文中已给出了正演ＶＳＰ模拟和拟ＶＳＰ的比较结果。所用算法对宏地下模型的误差很敏感，这种灵敏性能作为检验地下宏模型正确性的一个新的约束条件。在不同的相交剖面（炮记录，ＶＳＰ和切片）的多个同相轴的解释中，三     

拟线性空间变换叠前F-X地震去噪新方法

针对地下构造复杂、叠前记录信噪比较低的问题,提出一种利用叠加剖面信息的叠前去噪新方法。该方法首先利用正交多项式逼近技术,采用最大相似系数准则,在叠加剖面上计算出描述地震同相轴走向的有关参数。利用这些参数对动校正后的单炮地震记录作拟线性化变换。对变换后地震单炮数据进行F—X域有效信号预测。最后,对得到的预测结果进行拟线性化变换,即得到去噪后单炮记录。实际资料试算结果表明：方法能适应复杂构造;具有较好的去随机干扰能力;保真性较好。     

确定深度偏移的速度模型

在地球物理学家所面临的最困难的问题中,有一个就是从地震数据中确定层速度。当前的经济要求做深度解释确定有潜力圈闭的结构和位置。由于地震数据是在时间域内记录、处理、显示的,因此要借助层速度才可把旅行时信息转化为深度。偏移是一种可以使地震剖面上的同相轴归位的处理过程。当前偏移的趋势是使用一个可使深度偏移在地震剖面上正确成象的模型。准确的深度偏移需要有一个速度模型,这个模型无论是在速度层面的位置上还是在层内速度上都应该是准确的。     

地面地震数据到VSP数据的转换

本文介绍一种新方法:通过一个数值过程将地面地震数据转换成拟垂直地震剖面(VSP)。仅仅用一个宏模型生成的拟VSP包含有初始地面地震数据的全部信息。这种方法不同于要求输入地下模型的所有详细参数的VSP正演模拟。文中已给出了正演VSP模拟和拟VSP的比较结果。所用算法对宏地下模型的误差很敏感,这种灵敏性能作为检验地下宏模型正确性的一个新的约束条件。在不同的相交剖面(炮记录、VSP和切片)的多个同相轴的解释中,三维资料的立体表示能起到辅助作用。     

利用图像细化算法检测地震反射同相轴

将图像细化算法引入到地震资料数字处理中,用于有效检测地震剖面的同相轴。先对地震剖面进行预处理：动平衡、归一化和二值化,接着进行地震图像细化处理,通过设置阈值大小和细化极性实现了地震同相轴的检测,并消除或削弱随机噪声对拾取算法的影响。通过对图像数据和实际地震数据的计算结果表明,细化算法可以将较厚条带状同相轴细化并居中化,...     

垂直地震剖面(Ⅰ)

三分量垂直地震剖面:加尔被林极化—位置相关技术的一种应用 (Three-Component Vertical SeismicProfiles:An Application of Gal’-perin’s Polerization-Psosition Cor-relation Technique)James P.DiSiena and James E.Gaiser,Arco Oil and Gas (S19.1) 三分量垂直地震剖面(VSP_S)记录上行和下行的P波和S波(包括转换波)的复杂干涉图形。现在研究用一种根据加尔彼林的极化一位置相关法(Gal’perin’s polarizationposition correlation method—ppc)的技术来鉴别这些波型。加失彼林的方法依据:(1)记录同相轴的质点运动的极化(2)这个同相轴记录位置之间的最佳相关两者来分析三分量地震波场中一个特定的同相轴。     

地震数据偏移处理

反射地震学是根据地表地震记录确定地下构造的一门学科。为了使这些数据在地质上更易于理解,要用计算机对它进行处理。地震偏移就是其中的一种处理方法,其目的是要根据波动的反传播或反投影理论把记录上的同相轴“偏移”回其正确的空间位置上去。在过去的十五年里,人们曾提出过若干种这方面的方法,本文的目的就是要对这一领域中的主要进展作一全面评述.文中讨论了三种主要的偏移方法:1)积分解;2)深度外推方法;3)时间外推方法.其中涉及到的方程及数值技术都已作了较为详细的讨论,并且用两种不同的方法对迭前偏移这一重要课题作了简略介绍.     

S波同相轴如何影响正常的P波记录

在反射地震初期就已经知道,在地震记录中,看到的若干个干扰同相轴是由具有S波速度的波代替P波的速度的波而引起的,当使用炸药和垂直地震检波器记录的时候,这些干扰同相轴主要是由转换波引起的。在某一地区,在已知P波和S波速度的基础上,可以计算出理论地震记录,并显示不同波型的旅行时及能量的关系。通过与在相同地区的得到的地震记录相比较,转换波同相轴可以被清楚地辨认。这些同相轴能在理论上描述,因此,任何一个更有效的计算机程序可以被用于消除这些干扰波同相轴,或者使这些同相轴得到评价,获得关于特殊层的额外信息。     

F—X域中的地震道内插

当地震数据集呈现空间假频时,地震道的内插是改进偏移结果的一种有效方法。标准的道内插方法的一个主要难题是它们依赖于各种地质反射同相轴分离的可靠程度。在这方面,本文介绍了多道内插方法。这种方法既不需要用同相轴横向相干方向的先验知识,也不需要对这些方向进行估算。这种方法的依据是:由等间隔道构成的剖面中的线性同相轴,可以不考虑原始空间间隔,也不用求出其真倾角而进行正确内插。在f—x域中,线性同相轴的可预测性容许将漏测的道看作是线性系统的输出,而这个系统的输入是由记录道组成。通过求解一组线性方程,即可得到插入算子。线性方程的系数仅与由记录道定义的空间预测滤波器的频谱有关。合成记录的实例说明,这种方法对随机噪声不敏感,而且它能正确处理弯曲同相轴和横向的振幅变化。文章用实际数据集对本方法进行了评价,说明这种内插方法可改善偏移剖面的质量。     

通过地震折射数据的相干反演确定浅层速度—深度模型

在地震勘探中,地震折射波有着多种不同的用途。炮点记录上作为初至波的折射波旅行时已用于野外静校正的计算。本文提出一种根据折射波同相轴构制表层模型的新方法。该方法不需要在叠前记录上拾取同相轴,也不需要对波至时间做任何近似。该方法需在折射旅行时时窗内利用炮点道集计算相     

美国怀俄明州乔纳气田根据四维VSP和微地震数据得出的裂缝质量图像

天然和诱发裂缝是致密砂岩气藏唯一的开采途径。为了优化此类气藏的布井和井距，本项研究的目标是通过分析四维（时移）VSP数据所记录的散射波来确定和描述天然和诱发的裂缝。利用合成地震数据，我们以前已发现根据水力压裂的地震能量散射量可以描述破裂作用的质量。我们在这里展示了应用于美国怀俄明州乔纳（Jonah）气田的这一概念。在微地震和射孔炮点波至时间的基础上，利用由三维VSP初至波和接收点走时表所得出的炮点走时表并通过一种偏移算法对该气田的时移（4D）VSP数据进行了成像。我们得到了该气田两口水力压裂井的裂缝面图像。有关的散射能量显示了微地震事件和方位角散射之间的相关性，而方位角散射不同于储层的方位角反射率。这更使我们确信我们已经将散射信号与简单的地层反射率区分开来。图像面上散射能量的变化表明，三个不同的层带有不同的裂缝质量。     

反射地震记录的多尺度边缘检测

多尺度边缘检测等价于寻找图像的小波变换中部极值。在尺度空间，图像的小波变换模局部极值能在刻画图像不规则结构的局部特征的同时，给出它们的局部奇性点的分布。本文借助这种思路，利用小波变换模的局部极值，检测了二维反射地震记录同相轴位置和断点特征位置，即通过沿小波变换模的尺度伸展方向，估计出局部Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ系数和光滑因子，并自动追踪同相轴和识别断点。     

基于主分量分析PCA的高分辨率叠加速度分析

在考虑地震记录的反射同相轴具有一定程度的相关性,而噪声之间互不相关．同时相邻同相轴与目的同相轴的相关性存在差异的前提下,以沿着双程旅行时t0时间和叠加速度决定的双曲线为中心线截取数据体,对该数据体进行主分量分析,将目标同相轴作为主分量,噪声和相邻反射同相轴做为次分量。并进一步引入加权函数来提高速度扫描时对信号的敏感度,提出了一种基于主分量分量分析的速度检测准则。通过对人工合成地震记录和实际地震资料的处理,表明本方法能明显地提高叠加速度谱的分辨率．且具有很强的抗噪能力。     

混合偏移：一种费用合理的3—D深度成像法

地面地震资料转换成地下图像的过程可被分成两部分：聚焦和定位，聚焦与保证来自不同炮检距的数据对同一同相轴有相长贡献有关，定位是把聚焦同相轴转换成和所给的速度模型一致的深度图像，在叠前深度偏移里，两种运算可同时完成，然而，对于3－D资料来主产，费用是可观的，叠前时间偏移更经济而且聚焦同轴即使在中等化情况下也很好，但有错误定位问题，混合偏移是一种费用合理的深度成像法，其使用叠前深度偏移来聚焦，使用反偏移来消除定位误差，并使用叠后深度偏移来恰当地定位，当横向速度变化是中等时，混合法能产生一个与速度场一致的深度图像，对于非常复杂的构造来说，它需要叠前深度偏移，混合洒可以被用来建立一个初始速度模型，因此这将减少建立速度模型时的迭代次数。