3D3C VSP资料矢量波场分离方法的研究

 本文介绍的矢量波场分离方法可实现对多分量非零井源距VSP资料的波场分离,该方法是一种局部参数反演方法,假定单道记录由上、下行纵波和上、下行横波叠加而成,每种波由傅里叶分量（波形）、视慢度和偏振角度构成。再利用邻近几道记录在有效频带内建立该反演问题的正演模型。当对多分量VSP资料进行波场分离时,往往要在正演模型中引入偏振矢量,这样就增加了反演问题解的惟一性和稳定性,但带来了非线性化问题。本文利用施加约束条件的优化方法,快速有效地计算出最优的偏振角度、速度值,克服了这种非线性问题,并通过求解此线性方程组得出各个波的傅里叶分量信息,最终由逆傅里叶变换到时间域实现了波场分离,也附带求出了各种波（上、下行纵波和上、下行横波）的速度和偏振角度等参数。经过对多分量非零井源距VSP模型数据及实际资料进行波场分离处理,验证了该方法的稳定性和实用性。     

垦71井区三维VSP资料波场分离方法应用研究

三维VSP资料是多偏移距VSP资料，资料中多种类型的波叠合在一起形成复杂波场。从复杂波场中分离出单一的保幅反射波波场是三维VSP波场分离的重要工作。常规二维VSP波场处理方法单一，难以适用于复杂的三维波场处理。针对三维VSP资料的波场特点，以分离上行反射P波为例，将单一波场分离方法加以适当组合，对垦71井区三维VSP实际资料进行了应用研究。结果表明，波场分离处理中叠加消去法和中值滤波相结合以及F—K滤波和中值滤波相结合的方法克服了单一方法的缺陷，波场处理后获得了波组特征明显、波场清晰单一的上行反射P波保幅波场，取得了较好的波场分离效果。     

复杂山前带有偏VSP数据处理方法研究

复杂山前带具有地表起伏大、地下逆掩推覆构造倾角大、断层关系复杂等地质特征,采用传统有偏VSP数据处理方法难以解决复杂山前带构造成像问题。为此,针对波场分离、静校正、成像方法和速度建模等VSP处理的几个关键环节提出了新的思路和方法。波场分离采用了F-K滤波与逐点偏振滤波相结合的方法,实现了复杂波场的有效分离。为解决静校正问题,改变了VSP成像策略,由传统的时间域成像改为深度域成像,成像后再进行统一基准面校正,从而消除了多方位有偏VSP传统成像剖面间的闭合差。在成像方法上,采用克希霍夫深度域积分成像方法,并根据VSP观测的特点,采用零偏VSP与有偏VSP初至时间计算积分成像中的关键参数———观测时间。将该方法应用于库车复杂山前带相邻两口井的VSP资料处理中,处理结果与钻井结果吻合良好。     

一种提高VSP分辨率的反Q滤波方法

由于VSP记录的地震波的衰减程度与地面地震记录的地震波的衰减程度不同,因此对VSP资料进行反Q滤波处理,直接应用地面地震资料的反Q滤波方法是不准确的,需要对其进行改进。本文基于Wang处理地面地震资料的反Q滤波方法,提出一种适用于VSP资料的反Q滤波方法,即先对VSP资料上、下行波场进行分离,然后根据VSP上、下行波各自的波场特点,分别进行反Q滤波补偿。采用此法对模型数据和实际VSP资料分别进行反Q滤波补偿处理,均取得了比较好的效果。     

VSP各向异性矢量波场分离方法研究及其应用

本文介绍了一种基于各向异性(TI)介质假设的非零井源距三维三分量VSP矢量波场分离方法。该方法将经过一次旋转的共炮点数据,使用非线性约束SQP算法反演求得检波点附近的各向异性Thomsen参数,根据介质的各向异性性质,计算每个波场(上、下行纵波和上、下行横波)的传播角度、慢度和极化矢量。在频率域使用正则化的最小广义逆算法求出每种波的傅里叶振幅分量,再反变换到时间域得到分离后的各种波场。通过对非零井源距三分量VSP模型试算、实际资料处理以及与各向同性参数反演矢量法结果对比分析,验证了该方法的可行性和优越性。     

VSP浮动坐标系偏振滤波

 偏振滤波是三分量VSP纵、横波波场分离最常用的方法之一。在传统的偏振滤波方法中,偏振角的计算是基于直达波的传播方向而确定,没有针对所需要的上行波。本文通过建立针对反射波的主能量方向计算偏振角,建立随反射深度变化的坐标系,即浮动坐标系,以有效提高波场分离精度。理论模型试算和实际资料处理结果表明,在浮动坐标系下,偏振滤波方法以所需波场为基础,能够实现波场的最优分离。     

利用正演模型研究VSP处理

VSP是一种井中地震观测技术,其独特的观测方式,决定了VSP处理也有别于常规地震,最明显的就是VSP资料必须经过波场分离,才能利用下行波或上行波信息对资料进行解释和反演。除波场分离外,VSP还有许多其它独特的处理环节。基于PC-VSP系统,进行了VSP模拟,在正演数据的基础上,研究了VSP处理,取得了较好的效果。     

海上Walkaway VSP技术研究与应用

为了更好地满足我国海上油田开发中小断层识别、薄储层刻画的需求,综合考虑VSP平面方位角、井眼条件等因素,根据正演模拟和枪阵组合震源优化,面向油田地质目标,提出了Walkaway VSP资料采集方法,针对渤海H油田W1井设计了8方位的Walkaway VSP采集测线;针对常规VSP波场分离方法存在的混波、低频化、波形畸变等缺陷,提出了基于全局参数反演的波场分离技术;针对常规反Q滤波技术仅适用于地面地震数据,提出了基于VSP射线路径的反Q滤波技术;首次将时域任意广角单程波动方程偏移算法推广到Walkaway VSP偏移成像中。这些技术成功应用于渤海H油田Walkaway VSP资料采集和处理中,获得了高分辨率的成果剖面,有利于波组特征识别和断层的精细刻画,满足了油藏精细研究的资料质量要求。     

VSP不同观测方式的波场特征与波场分离方法

本文研究了在不同观测方式下VSP的波场特征、波场分离方法及其参数选择方法。WVSP上、下行波时距曲线的顶点都在t轴上,在检波点所在深度附近,上、下行波方程相近似,曲线趋于重合。up-away VSP的直达波在有效记录段可能出现顶点,且曲率较大。up-to VSP的上行波时深曲线在有效记录段,曲率较大。不同的地层,曲率变化也不同。针对上述各观测方式的不同特点,文中提出了不同的处理方法。校正变换波场分离法针对up-away VSP和up-to VSP的波场特点,首先将非线性波场校正变换为线性波场,从而在变换后的波场上实现波场分离。实际资料处理结果表明,该方法速度快,工作量小,效果明显。文中还就中值滤波的跨度值选择与所压制波组的关系作了分析,在高信噪比情况下,导出了跨度值定量选择的关系式;对于零井源距VSP资料,则给出了更细致的关系表达式。     

井间地震反射波场分离及应用研究

井间地震反射波场分离可以看成是VSP波场分离的一种延伸。与VSP不同，井间地震波场较为复杂，分离的难度较大。借鉴VSP波场分离技术与常规地面地震处理技术，系统论述了实际井间地震反射波场分离的过程：①建立井间地震反射波场分离的工作流程；②进行井间地震初至波(直达P波)的切除；③运用多域多道滤波技术分离出上、下行一次反射波；①运用VSP-CDP成像技术与初步叠加技术获得类似于地面地震资料的井间地震反射波初叠剖面。实际资料处理表明．运用多域多道滤波技术可以较好地实现井间地震波场的分离。     

VSP多道迭代递归滤波波场分离及应用

为了适应VSP不等间距观测系统采集数据的波场分离的需要,F.Aminzadeh提出了迭代滤波方法。但是此法是以不含噪音为前提,因此方法的应用受到限制。本文在此基础上提出一种VSP多道迭代递归滤波分离波场的方法.给出新的褶积算子,对噪声不加限制。新的褶积算子可以利用道间的直达波时差,从而增强了方法的抗噪能力。对于任意一个VSP记录道(不考虑边道),利用新的褶积算子均可以利用其两边相邻记录道的波场来求出上、下行波场,因而提高了波场分离的精度。未考虑道间能量弥散。该法与中值滤波相比,不存在边道效应;与二道滤波相比,抗噪能力较强。     

三维地震勘探中强声波干扰的压制

在三维地震资料采集中产生的声波为非线性干扰波,能量强,频谱宽,利用常规的分频去噪和线性压噪方法难以将其去除,使后续的资料处理效果受到影响。基于声波具有非常稳定的传播速度这一特点,提出了一种利用非线性变换手段压制强声波干扰的方法。方法原理是,首先对三维地震资料中含声波到达时间的某段记录(时窗)进行转换,将非线性声波时距关系转换为速度趋于无穷、波数趋于零的一组噪声;然后应用f-k滤波对这组噪声进行压制;最后,再通过逆转换得到声波压制后的结果。该方法易于实现,并只对声波到达时间处的小范围数据进行处理,数据量小,计算效率高。对实际三维地震资料的处理结果表明,该方法压制强声波干扰的效果非常明显。     

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石油地震勘探记录中的瑞雷面波是一种干扰波，在反褶积和叠加前必需首先将面波从炮记录中分离出来，以提高叠加剖面的信噪比。地震数据处理中压制频散瑞雷波通常是利用其低频特征采用高通滤波，或利用其低视速度传播特征采用ｆ－K滤波的方法来实现。文章给出了一种分离瑞雷面波的新方法，在假设地表为非弹性自由边界条件的基础上，给出了从总垂直位移记录中分离纵波分量和横波分量的非线性滤波器，利用此非线性滤波器从常规地震记录中分离出的波场即为频散瑞雷面波。该算法通过Fourier变换来实现，但是它有别于常规的ｆ－K域视速度滤波方法。通过对数值模拟记录和野外实际观测记录的处理结果分析，这种分离瑞雷面波的非线性滤波方法可以在实际地震数据处理中应用。     

地震记录的Q值正演模拟与反滤波

地震记录的正演模拟与反演方法是地震勘探中重要的处理和解释手段之一。目前普遍采用的正演方法都是已知地层速度、密度或波阻抗正演一定观测系统条件下的合成记录，并没有考虑地下介质非弹性吸收的影响。正演获得的合成记录具有较多的假设条件，与实际地震记录差距较大。本文提出的模拟方法是利用波场成像原理，在递推上行波时应用Ｆｕｔｔｅｒｍａｎ模型同时考虑介质的吸收作用，推导出频波域类似于相移正演算法的Ｑ值正演模拟合成     

用均衡干扰能量法压制线性干扰

用f-k滤波消除地震剖面的线性干扰,是地震资料处理最常用的去噪手段之一,如果应用不当则会产生负面效应,使去噪后的剖面产生新的线性干扰.究其原因,主要由于在f-k域内过分压制干扰能量,使干扰波能量之间不均衡所致.本文以一高信噪比无线性干扰的剖面和它的f-k谱为例,说明完全压制干扰能量与部分压制干扰能量的区别.从中不难发现,在前者的f-k谱上,既无明显的强干扰能量带,也无干扰为零的区域,据此提出"噪音能量均衡"的概念.应用平衡噪音能量的方法去除线性干扰,可获得较好的效果.     

基于广义S变换的x-f-k变换

对于在时频域上分散的噪声信号,很难在传统的频率-波数(f-k)平面上找到单一的合适的滤波区域.基于S变换的空间-频率-波数(x-f-k)变换(SXFK)是一种依据偏移距变换的f-k域滤波,能很好地解决该问题.然而,SXFK变换是基于S变换的固定的基本小波,使其在应用中会受到限制.提出基于广义S变换的x-f-k变换(GS...     

地震记录的快速f—k正演模拟

通常波动方程正演与波动方程偏移有密切的关系,唯有Stolt的f-k偏移没有相应的正演方法。经研究发现,f-k正演中存在严重的折返效应。为此,本文提出一种改进的正演公式及相应的算法:①利用振幅衰减因子克服有限离散傅氏变换的周期性影响;②在插值映射中使用两项Sinc插值,消除假同相轴的干扰和提高计算效率;③利用时—深和深—时变换方法使f-k域正演适用于垂向变速和弱横向变速的正演情况。试验结果表明,f-k域正演记录具有与f-k波动方程偏移相似的快速、高效、对地层倾角无限制、稳定性好等优点,是一种有实用价值的波动方程正演模拟方法。