光滑算子对地震波走时和射线路径的影响

 在波前构建法射线追踪的实现过程中，速度模型的光滑处理对地震波走时和射线路径都有非常重要的影响，选择不同的光滑算子或同一光滑算子的不同光滑次数都会给地震波走时和射线路径造成差异，从而影响到偏移成像的质量。本文针对同一速度模型，采用不同的光滑算子以及不同光滑次数的同一光滑算子和不同光滑因子，分析对比其对地震波旅行时和射线路径的差异，以便在实际应用中选择适用的光滑算子和光滑次数，以获得较精确的射线路径和走时。     

波动方程保幅地震偏移成像方法

地震数据中饱含有丰富的旅行时信息和振幅信息。传统的波动方程地震偏移成像方法忽略了介质参数变化对地震波振幅的改造,不能准确描述地震渡传播的动力学特征。为此,基于严格的解耦理论,从全声波方程出发,进行单程波保幅分解,得到直观、高效率的的单程波动方程,直接面对地震波传播波场的压力分量进行延拓,从而将振幅误差补偿作为偏移的一部分在偏移过程中进行,实现地震偏移成像在获取正确位置的同时也获取真实振幅的信息。数值试算表明,该方法可使散射能量聚焦、归位,提高成像精度;可输出正确反映地下反射系数的振幅信息。     

波动方程保幅地震偏移成像方法

地震数据中饱含有丰富的旅行时信息和振幅信息。传统的波动方程地震偏移成像方法忽略了介质参数变化对地震波振幅的改造,不能准确描述地震渡传播的动力学特征。为此,基于严格的解耦理论,从全声波方程出发,进行单程波保幅分解,得到直观、高效率的的单程波动方程,直接面对地震波传播波场的压力分量进行延拓,从而将振幅误差补偿作为偏移的一部分在偏移过程中进行,实现地震偏移成像在获取正确位置的同时也获取真实振幅的信息。数值试算表明,该方法可使散射能量聚焦、归位,提高成像精度;可输出正确反映地下反射系数的振幅信息。     

平面波射线追踪与面炮波场时间滞后深度成像

面炮(Arealshot)偏移技术是对实际炮集数据按照不同方向传播的平面波进行时间延迟分解并合成组合炮记录,分别进行组合震源下行波的向下波场外推和组合记录上行波的向下波场延拓,在相遇深度得到该方向平面波的反射波成像。本文基于面炮深度偏移技术,充分利用射线追踪计算量小和波动方程波场延拓的良好振幅特性,提出了用平面波射线追踪法计算平面波组合震源下行波前走时和面炮波场滞后时间成像的深度偏移方法,并着重讨论了程函方程有限差分法计算平面波传播时间和组合记录上行波场时间滞后的深度成像方法。通过对Marmousi模型数据的成像检验,表明该法要比积分法偏移效果优越。     

小波多尺度井间地震衰减层析成像

 本文提出了一种井间地震衰减层析成像方法，首先采用小波多尺度分解；然后采用程函方程有限差分法进行井间地震走时计算，反演出井间速度结构；最后采用相邻道比值法消除震源对成像结果的影响，完成共炮集记录的振幅衰减成像。通过对含洞层状模型用黏滞声波方程交错网格高阶有限差分法合成的井间数据的计算表明：本方法与程函方程有限差分法计算的初至走时精度吻合较好，波场快照不但精确描述了正传方向和反传方向上地震波前面的特征，而且定量描述了地震波传播过程中的能量转换；振幅衰减值层析成像剖面准确刻画出了模型中洞的大小和位置。     

Geophysics,Vol.55,No.11,1990论文文摘

正如可以通过表示来自震源的波场辐射为一组高斯射束来产生合成地震数据那样,将记录波场表示为在地表面出射的高斯射束来进行记录数据的向下延拓。在这种情况下,当地震速度有横向变化时用高斯射束来描述地震波的传播是很有利的。高斯射束向下延拓与波动方程计算地震波的传播相适应,并且保持该传播射线路径的解释描述特征,本文描述了使用高斯束对记录波场进行向下延拓的零偏移距深度偏移方     

深水区地震资料处理变参数振幅恢复技术

在深水油气勘探中,海水水体的声学物理特征直接影响到后续地震资料处理及地球物理技术应用的效果。为了解决该类区域地震资料的保幅性问题,采用深水机器人、海水实验室测量及深水VSP等多种方法定量测量了地震波在海水中的速度（以下简称海水速度）,明确了海水速度具有明显的分层特征并建立了分层模型;进而基于地震波在海水、地层中振幅的衰减差异,提出了变参数振幅恢复技术,有效解决了浅水—坡折带—深水区域地震资料的保幅性问题。研究结果表明：①海水和地层的振幅衰减规律存在着巨大的差异,地震波传播相同的距离,其在海水中的振幅衰减比在地层中要弱很多;②较之于常数海水速度偏移剖面,层状海水速度偏移效果具有同相轴更为连续、信噪比更高的优点,提高了整体成像分辨率与成像精度;③在偏移距方向,近、中、远偏移距的地震振幅变化更加合理,避免了远偏移距的强振幅异常现象,使AVO属性更加合理。结论认为：①准确利用海水分层速度特征,可以使变水深区域地震成像质量得到明显的改善;②在琼东南盆地陵水深水区实际地震资料处理中,变参数振幅恢复技术获得的振幅更加均衡,同一反射地层可以被连续追踪;③该项研究成果可以为后续的储层预测和烃类检测奠定基础。     

地震成像中的Born近似与Rytov近似比较

地震波散射理论中的Born近似和Rytov近似是目前地震数据波动方程叠前深度偏移成像技术和波场模拟技术中最为常用的两种近似。利用波场传播散射理论中的局部Born近似和局部Rytov近似,分别导出了单程波方程的稳定的Born近似波场传播算子和稳定的Rytov近似波场传播算子,然后从理论和实践上比较了它们在地震数据波动方程叠前深度偏移成像中的应用效果。基于相位扰动的稳定的Rytov近似波场传播算子对速度变化引起的波场相位变化的适应性要比基于波场扰动的稳定的Born近似波场传播算子好，稳定的Born近似波场传播算子可视为稳定的Rytov近似波场传播算子的一阶近似,因此,对于主要基于地震数据相位信息的地震数据构造偏移成像, Rytov近似在理论上要优于Born近似。此外,还用国际标准模型--Marmousi模型地震数据的偏移成像,从实践上证明了Rytov近似要优于Born近似。     

平面波射线追踪与面炮波场滞后时间成像

面炮(Arealshot)偏移技术是对实际炮集数据按照不同方向传播的平面波进行时间延迟并形成组合炮记录,然后分别作组合震源下行波的向下波场外推和组合记录上行波的向下波场延拓,在相遇深度得到该方向平面波成像的技术。本文基于面炮深度偏移技术,充分利用射线追踪计算量小和波动方程波场延拓具有良好振幅的特性,提出了用平面波射线追踪计算平面波组合震源下行波前走时和面炮波场滞后时间成像的深度偏移方法,着重讨论了有限差分程函方程(Eikonalequation)计算平面波传播时间和组合记录上行波场的滞后时间成像。     

沿射线路径的波动方程延拓吸收与衰减补偿方法

地层的吸收与衰减效应使地震波的振幅被衰减，相位被改变。在地震资料处理流程中，反褶积处理假设地震信号是平稳的，即地震子波的波形不随时间变化（或变化较小），这时用地震道自相关函数代替子波自相关函数才比较可靠；而地震成像也要求炮集与炮集之间、道与道之间的地震波能量一致，否则成像结果不保幅，因此必须对地震波进行吸收与衰减补偿。但是，对地震波吸收与衰减的补偿通常是针对自激自收单道记录的。事实上，地层对地震波的吸收与衰减是沿着波的传播路径发生的，因此，补偿应该与叠前深度偏移成像一样在反向波传播过程中进行。为此，提出了一种沿射线路径波动方程延拓的吸收与衰减补偿（Q值）方法。其基本原理是：用非递归波场延拓代替递归波场延拓，用等效Q值代替分层Q值，用平面波传播思想实现对叠前数据沿波传播路径的吸收与衰减（Q值）补偿。这种方法适合于局部水平层状介质假设的情况。数值试验表明该方法是有效的，补偿后子波波形的一致性得到了改善，衰减的振幅得到了恢复。     

三维深水崎岖海底区低信噪比地震资料处理策略

深水崎岖海底地震资料处理存在诸多难题,如延续相位问题、噪声与多次波压制问题、成像问题以及长偏移距表现的各向异性问题等等。通过某三维工区深水崎岖海底地震资料处理,探讨了深水崎岖海底低信噪比地震资料的特点及针对性处理策略,分析总结了多域去噪的保幅压噪、多次波衰减、确定性子波反褶积、高密度双谱自动速度分析、弯曲射线偏移等技术及其处理效果,为类似工区的地震资料处理提供了很好的借鉴。     

深水崎岖海底地震资料叠前深度偏移的必要性

深海区域崎岖海底会造成地震波传播速度横向剧烈变化,从而导致时间偏移剖面中构造形态严重畸变,成像效果差。利用理论模型讨论了用常规时间偏移、叠后深度偏移及叠前深度偏移技术解决深水崎岖海底地震成像问题的有效性。通过对深水模型数据各种偏移结果的对比分析认为,常规时间偏移和叠后深度偏移均不能解决崎岖海底地区地震成像问题,而叠前深度偏移是解决这一问题的有效方法。实际资料处理结果证实了这一认识。     

An amplitude-preserved adaptive focused beam seismic migration method

Gaussian beam migration (GBM) is an effective and robust depth seismic imaging method, which overcomes the disadvantage of Kirchhoff migration in imaging multiple arrivals and has no steep-dip limitation of one-way wave equation migration. However, its imaging quality depends on the initial beam parameters, which can make the beam width increase and wave-front spread with the propagation of the central ray, resulting in poor migration accuracy at depth, especially for exploration areas with complex geological structures. To address this problem, we present an adaptive focused beam method for shot-domain prestack depth migration. Using the information of the input smooth velocity field, we first derive an adaptive focused parameter, which makes a seismic beam focused along the whole central ray to enhance the wavefield construction accuracy in both the shallow and deep regions. Then we introduce this parameter into the GBM, which not only improves imaging quality of deep reflectors but also makes the shallow small-scale geological structures well-defined. As well, using the amplitude-preserved extrapolation operator and deconvolution imaging condition, the concept of amplitude-preserved imaging has been included in our method. Typical numerical examples and the field data processing results demonstrate the validity and adaptability of our method.     

渤海湾海陆过渡带Q叠前深度偏移方法

渤海湾盆地南堡凹陷海陆过渡带的地下构造复杂,由于地表及地下黏弹介质吸收,导致地震波能量衰减严重,造成地震信号强度和频带宽度的损失,为了提高成像精度,需要补偿地震波能量在地层中的衰减。反Q滤波和时频分析方法没有考虑地震波的传播路径,然而实际地震波的能量衰减是与传播路径密切相关的。为此,采用基于Kirchhoff叠前深度偏移的地震成像方法,在偏移过程中考虑了沿不同路径传播的地震波能量衰减,从能量归位和衰减补偿两方面提高偏移成像质量。应用Q叠前深度偏移,利用Q层析方法获得了Q模型,基于Q模型进行Kirchohoff叠前深度偏移成像,有效补偿了振幅、校正了相位畸变,提高了深部数据的信噪比、保真度及构造解释精度,为叠前反演、岩性识别和流体检测提供了可靠依据。     

碳酸盐岩深层走滑断裂成像技术

塔里木盆地顺北地区奥陶系碳酸盐岩储集层埋藏深,地震波吸收衰减严重,寒武系—奥陶系深层走滑断裂形成的绕射波场能量弱,成像难度大。针对研究区深层走滑断裂的成像需求,从深层走滑断裂低频弱振幅的地震响应特征出发,在保护低频信号下的噪声压制和低频信号增强的子波一致性处理的基础上,结合断裂控制约束速度建模与层析速度反演技术,并利用宽频逆时偏移成像技术,有效提高了塔里木盆地顺北地区沙漠地表覆盖下深层走滑断裂的成像质量,从而降低勘探风险,为圈闭落实和井位部署提供可靠资料。     

井间地震速度和Q值联合层析成像及应用

井问地震速度层析成像可用来解决油田井间储、盖层横向的连通性、纵向的接触关系等问题;井间地震的Q值层析成像能反映井间介质对弹性波的吸收情况,可用于估算有关储层参数。通过利用井间地震初至波的旅行时及其频率特性进行地层地震速度和岩石Q值的联合层析成像,就可以综合利用地震波的运动学和动力学特征对井问储层进行更精确的描述。对于求解井间地震介质分布的定解问题．基于地震射线成像算法中的正问题对地震波慢度沿射线的积分表现为时间场．衰减因子沿射线的积分反映介质的吸收情况,两者均可用结构类似的Radon变换表征。因此,在反问题处理中手段基本相同．便于联合层析成像的实现。而井间采集的地震波初至数据反映了透射波频率随地层岩性及储层变化的情况,由此,通过研究地震波频率和衰减系数的关系可加强对储层参数的认识。     

声波各向异性动态聚焦束逆时偏移

高斯束逆时偏移是一种采用高斯束加权积分构建格林函数的逆时偏移算法,结合了逆时偏移的高精度和高斯束偏移的灵活性、高效性,能够面向目标成像。对于高斯束逆时偏移算法,成像精度很大程度上取决于初始参数的设置：当初始波束宽度较小时,浅层构造成像精度高,但波束宽度会随着距离增加快速发散,影响中深部成像效果;当初始波束宽度较大时,波束宽度沿射线路径变化比较缓慢,但会降低中心射线振幅及旅行时计算精度,进而影响成像质量。为此,将动态聚焦束思想应用于高斯束逆时偏移算法,通过选取合适束算子构建格林函数,进而通过格林函数实现正、反向波场延拓,最后通过正、反向波场的互相关求取成像结果,实现各向异性动态聚焦束逆时偏移。数值模型测试验证了算法的正确性和有效性。     

各向异性研究的新进展

油气田精细勘探对地震数据分析的精度要求越来越高 ,各向异性已成为不得不考虑的重要因素 ,对地震数据处理的影响 ,特别是对复杂介质成像精度及四维地震属性分析置信度的制约 ,随着资料采集方式的多样化 ,已十分明显。如何在现有处理流程中加上各向异性的校正 ,变得日益迫切。与此同时 ,各向异性介质中散射衰减及速度随频率的变化 ,也为通过地震数据分析预测裂隙大小尺度提供了可能性。裂隙介质分界面上的反射特征是由地震振幅反演裂隙各向异性参数的依据 ,而多孔裂隙介质中地震波传播规律的认识 ,则展示了利用地震资料指导高孔隙度砂岩储层油气开发的前景。第 6 5届EAGE年会所反映出的各向异性研究的新进展包括 :①P波各向异性的表现及其对成像精度的影响 ;②叠前深度偏移后的各向异性校正 ;③衰减与速度的频率依赖关系及其在裂隙尺度预测中的应用 ;④一些理论研究的新进展。     

各向异性研究的新进展

油气田精细勘探对地震数据分析的精度要求越来越高，各向异性已成为不得不考虑的重要因素，对地震数据处理的影响，特别是对复杂介质成像精度及四维地震属性分析置信度的制约，随着资料采集方式的多样化，已十分明显。如何在现有处理流程中加上各向异性的校正，变得日益迫切。与此同时，各向异性介质中散射衰减及速度随频率的变化，也为通过地震数据分析预测裂隙大小尺度提供了可能性。裂隙介质分界面上的反射特征是由地震振幅反演裂隙各向异性参数的依据，而多孔裂隙介质中地震波传播规律的认识，则展示了利用地震资料指导高孔隙度砂岩储层油气开发的前景。第65届EAGE年会所反映出的各向异性研究的新进展包括：①P波各向异性的表现及其对成像精度的影响；②叠前深度偏移后的各向异性校正；③衰减与速度的频率依赖关系及其在裂隙尺度预测中的应用 ；④一些理论研究的新进展。