一种有效的三维PS波保幅叠前时间偏移方法

基于加权绕射叠加的偏移和反演方法都是以Born近似或者Kirchhoff近似理论为基础,在绕射叠加算法中引入振幅信息,通过振幅加权函数实现地震数据的Kirchhoff积分法保幅叠前偏移。采用不同的近似理论可以推导出不同形式的振幅加权函数,用于时间域和深度域纵波(PP)和转换波(PS)资料的处理。通过以Bleistein和Schleicher为代表的两种类型振幅加权函数系数分布规律的研究,以及保幅偏移成像道集(CIP)和保幅叠前时间偏移(PSTM)剖面的对比分析,确定了一种相对有效的适合三维PS波各向异性PSTM的振幅加权函数,将其应用于西部A,B区块三维PS波保幅各向异性PSTM处理,取得了一定效果。     

三维转换波叠前时间偏移方法研究与应用

三维转换波叠前时间偏移是在变速介质中的一种转换波偏移方法。影响转换波叠前偏移成像的主要因素有两个:一是旅行时;二是偏移算法。三维转换波叠前时间偏移的旅行时受偏移孔径、速度模型及双程垂向旅行时等诸多因素的影响,转换波旅行时由从激发点到成像点的纵波旅行时和成像点到接受点的转换波旅行时两部分构成。通过研究,提出了一种合理切实的转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法,并通过理论计算和实际资料处理的结果表明,三维转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法是非常可信和实用的技术。     

转换波速度估算和深度成像新方法——拟偏移距偏移法

深度成像已经成为P波数据的重要工具。从最近的研究来看，深度成像对转换波资料更为重要。叠前深度偏移虽然是最好的成像方法，但不足之处是要求有精确的初始速度模型，否则，深度偏移的结果还不如时间偏移好。Wang Weizhong和Long D.Pham等提出了一种转换波叠前成像和速度分析的新技术——拟偏移距偏移法（POM）。这种方法与等效偏移距法（EOM）不同的地方是对偏移距的定义不同。POM法可以更精确地计算初始速度，同时还可以简化转换波处理流程。     

叠前时间偏移在三维转换波资料处理中的应用

在转换波资料处理中，共转换点道集的抽取和倾斜时差校正等是处理的难点，而叠前克希霍夫时间偏移技术不需要进行共转换点道集抽取、倾斜时差校正和叠后偏移等处理，就能实现三维转换波资料的全空间精确成像。为此，探讨了叠前克希霍夫时间偏移技术在转换波资料处理中的应用。论述了建立叠前时间偏移初始速度场的方法原理——根据转换波的特点，在转换波散射旅行时方程中引入各向异性参数，针对转换波速度和各向异性参数，利用“三谱”分析技术建立叠前时间偏移初始速度场；论述了建立叠前时间偏移速度场的方法原理——通过对共成像点道集的偏移、反正常时差校正处理、交互迭代解释速度和各向异性参数等，确定最佳的偏移速度场。将该技术应用于XC气田的三维三分量转换波资料处理，处理后的三维转换波叠前时间偏移剖面成像清晰，归位准确，地质形态细致。     

基于CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移算法研究及实现

转换波叠前时间偏移计算量巨大、耗费时间长,影响了多波多分量地震数据的处理效率,也限制了转换波技术在生产上的应用规模。目前转换波叠前时间偏移主要采取CPU集群计算方式,但CPU集群存在功耗大、占用空间大和维护成本高等缺点,为缩短偏移计算耗时和降低计算成本,本文提出一种基于CUDA技术的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行算法。应用理论数据和实际转换波数据在CPU和GPU测试平台对算法进行了对比验证和性能分析,确认GPU并行算法计算速度可提高上百倍,是一种高效、低成本的方法。     

三维叠前转换波克希霍夫时间偏移方法研究

在地层含气时，转换波勘探可以获得更为丰富的地下信息。但由于转换波的射线路径不对称，因此转换波的叠前偏移比纵波复杂。在VTI介质中，三维叠前转换波克希霍夫时间偏移的旅行时受偏移孔径、速度模型和双程垂向旅行时等多种因素的影响，为此，对转换波旅行时的计算方法和偏移算法进行了讨论。转换波旅行时由激发点到成像点的纵波旅行时和成像点到接收点的转换波旅行时两部分构成，通过建立旅行时表来提高偏移计算效率，保证旅行时精度。同时，讨论了基于VTI介质的三维转换波叠前时间偏移近似算法，利用理论模型验证了叠前时间偏移方法的正确性。对西部某油田实际转换波地震资料进行三维叠前时间偏移的结果与井资料较为吻合，含气地层的成像优于纵波。     

基于MPI和CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行计算

转换波Kirchhoff叠前时间偏移可以实现全空间三维转换波资料的准确成像。但转换波叠前偏移数据量巨大,而且需偏移迭代多次来寻找匹配的偏移速度模型,导致偏移处理周期长、效率低,限制了转换波偏移技术在生产上的应用规模。目前解决海量运算问题的方法主要是应用CPU集群来提高计算效率,但集群存在成本高、功耗大、占用空间大、维护成本高等缺点。给出了一种基于MPI(Message Passing Interface)和CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行算法,将细粒度线程级的GPU(Graphic Processing Unit)并行计算融入粗粒度进程级MPI并行编程模型。利用实际转换波数据分别在CPU(单核)、GPU(单卡)、MPI和GPU(2个节点)测试平台上对算法性能进行了测试,结果表明,MPI和GPU(2个节点)的计算速度是CPU(单核)的近400倍,可以大幅度提高转换波Kirchhoff叠前时间偏移的计算效率,降低计算成本。     

3—D叠前深度偏移：速度模型的建立及实例研究

为了使北海地区的盐下目标更好地成像，我们进行了全三维叠前深度偏移。本文着重描述模型的建立、处理、以及３－Ｄ叠前深度偏移的结果。我们结合两种方法来建立３－Ｄ速度模型：一种是利用２－Ｄ反射旅行时层析成像技术来确定层速度；另一种是利用３－Ｄ叠后深度偏移确定层边界的位置。该方法包括网格模型和层状模型间的转换过程。我们论证了一种简单的道组合方法，该方法可将输入数据体减少到能经济地进行全３－Ｄ叠前深度偏移的水     

可控照射法的叠前深度偏移

叠前深度偏移处理涉及叠前数据外推处理所需要的大量的计算。特别是对三维勘探，全部的叠前偏移需要太多的时间，因而经济上划不来，我们提出一种有效的和精确的方法，这种方法可使我们采用可控照射法，以针对目的层的方式偏移叠前数据，运用与深度偏移相结合的可控照射法是“面积”炮集记录偏移这个较一般概念的一个特例。这一方法与常规平面波叠加方法的不同点在于：在可按照射法中，源波场的控制放在目的层且深度偏移紧随其后。可     

各向异性介质中转换波和非转换波的克希霍夫偏移与速度分析

我们导出实现各向异性介质克希霍夫偏移的渐近表达式并概述了工序。这种技术基于利用对射线振幅和旅行时的解析式获得的方位各向同性介质的新的格林张量表达。由于在实际应用中,一般各向同性在偏移方法中的运用会受所考虑速度模型的可得性和可靠的限制,我们研制的一种新的各向异性速度分析方案来产生方位各向同性介质中偏移非转换波和转换 qP-qSV 波的仿真各向异性模型。这种速度分析方法各向同性的五个弹性常数给出的非双曲线时距显式。成象技术用于非转换波和转换波地面地震数据,在这两种情况下该法提供地下界面的精确图象。证明了即使弱的至中等的各向异性,用各向同性偏移算法也不能使地下界面成象。本文提供了各向异性介质速度分析和偏移的新的非常规技术,并证明了利用转换波和非转换波的可行性。     

与地表有关的和层间的多次波三维预测

数据处理时的多次波衰减无法保证在最终剖面上完全消除多次波。在地震解释过程中，识别多次波有重要的实际意义。本文介绍了时间域的叠加和偏移数据体预测三维多次波的一种针对目的层的方法。该方法不需要地下地质模型的详细资料或存取叠前数据而且对与地表有关的多次波和层间多次波都适用。 计算程序基于地震数据的运动学特性并运用费马原理识别多次波。由于不需要叠前数据，所以该方法能计算三维多次波，甚至在仅有多期二维的地震勘测数据时也适用。我们在合成和真实数据的实例中论述这种方法的精确性和可用性。     

有效的三维一步深度偏移

我们提出一种替代分裂法的三维一步深度偏移算法。该算法用一个时间相关修改算子（我们称之为膨胀度）对ｋｙ分裂法进行扩展。根据膨胀度以及切片中向下延拓的并行算子求得的深度偏移算法比分裂法更有效、更精确。ｋｙ膨胀偏移可对三维数据体进行一步偏移，独立地对每个切片向下延拓，并且，任何基于三维波动方程的向下延拓算子都可使用。在三维数据分裂前，我们用膨胀度调整横向速度变化。膨胀度是一个时间相关修改算子，它将随时间     

复杂区三分量转换波数据处理技术

转换波数据处理较常规纵波数据处理更为复杂,在复杂区表现尤为明显,主要表现在静校正问题突出,信噪比低,振幅补偿及成像难度大,共转换点(CCP)叠加方法难以实现转换波的正确成像。本文利用配套的静校正技术逐步解决静校正问题,对于各种噪声采用针对性的手段压制,经过振幅补偿和叠前反褶积等处理,形成一套转换波迭代的静校正、叠前去噪、偏移速度分析及叠前时间偏移成像的处理流程。实际数据处理结果表明,运用这套处理流程,获得了较好的三维转换波成像数据体,为纵波、转换波数据联合解释、提高油气识别精度提供了条件。     

转换波成像方法综述

转换波勘探成本低，获取的地下信息量大。但由于转换波的传播路径不对称，入射波与反射波的速度不同，因此转换波资料的成像比纵波资料更复杂。为此，对转换波成像的主要方法进行了讨论，并对近年来出现的一些新的转换波成像思路作了介绍。转换波成像方法可分为叠后偏移和叠前偏移成像两种，叠后偏移主要包括共转换点道集抽取、动校正、转换波倾角时差校正和叠后偏移等，叠前时间偏移主要分为Kirchhoff叠前时间偏移和波动方程叠前时间偏移两大类。分别对叠后偏移的4个主要处理步骤和叠前偏移两类方法的基本原理进行了较为详细的阐述，并指出叠前时间偏移方法是目前转换波资料处理的发展方向。新的转换波成像思路是，先对转换波资料进行转换，然后再成像，如非对称性校正法和纯横波成像法等，对这些新方法的基本原理进行了论述。指出了转换波成像方法研究的发展方向，即转换波成像配套技术的研究如静校正、去噪，以及能更好地适应不同观测系统的高保真、高分辨率的叠前成像方法等。     

各向异性介质中转换波和非转换波的克希霍夫偏移与速度分析

我们导出实现各向异性介质克希霍夫偏移的渐近表达式并概述了工序。这种技术基于利用对射线振幅和旅行时的解析式获得的方位各向同性介质的新的格林张量表达。由于在实际应用中，一般各向同性在偏移方法中的运用会受所考虑速度模型的可得性和可靠的限制，我们研制的一种新的各向异性速度分析方案来产生方位各向同性介质中偏移非转换波和转换ｑＰ－ｑＳＶ波的仿真各向异性模型。这种速度分析方法各向同性的五个弹性常数给出的非双曲线     

转换波各向异性叠前时间偏移在喇嘛甸地区的应用

介质的各向异性对转换波成像的影响非常大,直接影响到大炮检距道集的成像。本文以转换波各向异性非双曲旅行时方程为基础,提出了一种简单实用的高精度γ0(纵、横波平均速度比)场的建立方法和构造速度扫描方法。应用这两种方法能够得到较准确的γ0场和转换波均方根速度场,并应用各向异性双平方根散射旅行时方程可精确求取偏移旅行时。据大庆长垣喇嘛甸地区的三维三分量的转换波资料三维Kirchhoff叠前时间偏移结果显示,各向异性叠前时间偏移剖面的同相轴连续、断点清楚、断面清晰、归位准确。     

三维VSP资料波动方程叠前深度偏移研究

已有的一些三维VSP资料处理方法，存在保幅性较差、对复杂构造不能正确归位、成像分辨率低、噪声强和计算效率低等问题，为此，提出了三维VSP资料波动方程叠前深度偏移成像方法，其实质是把地表数据的三维单程波动方程叠前深度偏移成像方法推广应用到三维VSP数据。对方法进行了阐述，其基本原理是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集，对共检波点道集进行三维叠前深度偏移。实现过程为将VSP波场分解为背景波场和扰动波场，背景波场采用相移法偏移，扰动波场采用频率空间域有限差分法偏移，然后对偏移后的上下波场进行相关处理，获得成像结果。数值模拟证明方法正确可行，实际应用表明方法实用。     

三维叠前时间偏移技术在江苏高邮凹陷的应用

 当地下地质构造复杂、断裂发育，横向速度变化不太剧烈的情况下，三维叠前时间偏移是一种提高偏移成像精度的行之有效的方法。三维叠前时间偏移取得成功除了有一套高保真、高信噪比的叠前数据之外，还须建立一个合理的三维偏移速度场。通过对江苏油田高邮地区实际三维地震资料处理，解决了叠后时间偏移无法查清的复杂断块的成像以及火成岩岩下目标层的成像问题。钻探结果与处理结果相吻合，证实了三维叠前时间偏移技术是解决高邮地区复杂构造成像的一种好方法。     

拟真三维投影偏移

常规三维地震资料处理中常用二步法来实现偏移，但由于三维纵测线或横测线往往不在地质体的真倾角方向上，所以很难实现三维地震数据的正确偏移归位。而真三维地震数据偏移方法，需要较大的计算机内存及计算量，故未能得到广泛应用。为此，本文介绍一种拟真三维投影偏移方法。该方法的实现过程是，首先利用三维叠加数据体的时间切片进行Ｒａｄｏｎ投影，得到一系列径向剖面；然后对每条径向剖面作Ｒａｄｏｎ正，反变换，得到径向偏移     

三维转换波处理技术在新场地区的应用

随着多分量全数字地震仪的迅速发展和采集方法的改进, 三维转换波地震勘探在全球的油气勘探中呈现上升趋势, 但大多数实际勘探效果尚未取得理论上的期望成果, 一个重要原因是因为三维转换波本身的特殊性, 不能采用常规的纵波处理技术来实现, 而三维转换波处理技术尚待完善。依据新场地区的宽方位三维三分量资料, 进行了三维转换波处理技术的研究与应用, 主要包括, 从采集坐标到处理坐标的坐标旋转技术、根据信号和噪音不相关性去噪的矢量滤波技术、基于构造时间控制的转换波静校正技术、四参数各向异性速度分析技术以及转换波叠前克希霍夫时间偏移技术。经这些技术处理后的新场地区转换波叠前时间偏移叠加剖面, 成像清晰, 归位准确, 地质形态好, 与纵波剖面具有一致的构造特征和良好的匹配关系。