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。     

库车地区高陡构造低信噪比资料处理方法研究

本文针对库车前陆逆冲带高陡构造地震资料处理的难点 ,对穿越库车拗陷 7个不同二级构造带的 16条测线进行了方法攻关和研究性处理。首先结合地震地质模型对原始资料的品质进行了详细分析 ,找出了影响剖面质量的原因 ,然后用山地静校正、叠前与叠后去噪、子波处理及相位校正、高陡构造速度分析、复杂地区偏移成像技术这 5个关键技术 ,对实际测线进行处理 ,最后总结出一套适合于库车地区高陡构造低信噪比地震资料的处理方法     

地震散射偏移方法

现有的地震数据逆时偏移方法不区分散射数据与反射数据,成像公式是基于反射波传播概念建立的。从波动方程的扰动形式出发,根据地下非均匀体大小与波长之间的关系定义产生散射波的散射体和产生反射波的反射体,建立一次散射波数据的线性正演方程;然后利用线性反演理论推导出对散射体空间位置进行成像的地震散射数据偏移计算公式;应用Sigbee2A模型数据验证文中所提出的散射数据偏移方法。由理论和数值试验可知,对于散射数据的偏移成像,相较于基于反射概念建立的常规逆时偏移,所提出的散射数据偏移方法可以得到相位正确和分辨率更高的偏移结果。     

时空域波动方程混合网格有限差分数值模拟

传统2 M阶有限差分格式（Tradtional 2 Mth-order Finite-Difference Schemes,T2 M-FD）和时空域2 M阶有限差分格式（Time-Space Domain 2 Mth-order Finite-difference,TS2 M-FD）均是目前应用较普遍且具代表性的高精度有限差分方法。T2 M-FD仅基于空间域频散关系求解差分系数,模拟精度较低。TS2 M-FD基于时空域频散关系和平面波理论求解差分系数,模拟精度较高。T2 M-FD和TS2 MFD的差分格式相同,都是只利用常规直角坐标系中坐标轴上的网格点差分近似波动方程中的Laplace算子,而没能充分利用旋转直角坐标系中距离差分中心点更近的网格点来进一步提高模拟精度。本次研究提出利用常规直角坐标系和旋转直角坐标系中的网格点一起差分近似波动方程中的Laplace算子,并将Laplace算子表示为常规直角坐标系中M个Laplace算子和旋转直角坐标系中N个Laplace算子的加权平均,构建出一种新的混合2 M+N型有限差分格式（M2 M+N-FD）。推导出M2 M+N-FD基于时空域频散关系和平面波理论的差分系数计算方法,进行频散及稳定性分析。频散分析表明：与T2 M-FD和TS2 M-FD相比,M2 M+N-FD能更有效地压制数值频散,模拟精度更高。稳定性分析表明：M2 M+N-FD和TS2 M-FD的稳定性基本相当,比T2 M-FD的稳定性强。最后,利用M2 M+N-FD进行均匀介质和层状介质模型的数值模拟试验,并将其推广应用于Marmousi模型的逆时偏移,高精度的数值模拟结果和偏移成像质量证明了M2 M+N-FD的优越性和普遍适用性。     

相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移

高斯束偏移不仅具有接近波动方程偏移的精度,而且具有Kirchhoff偏移灵活、高效的特点。然而当实际地震采集数据中含有较强噪声时,易产生偏移假象而影响成像质量。为此,在传统高斯束偏移的基础上,根据有效信号和干扰信号在τ-p域中的相干性差异,发展了一种基于相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移方法。采用数据驱动策略,在高斯束偏移成像过程中,先计算τ-p道集的相似系数,再通过设定相似系数阈值控制干扰信号,从而降低偏移剖面中的随机噪声;控制束偏移可以直接提取角度域共成像点道集,无需复杂的角度映射变换且具有更高信噪比。模型测试及实际资料处理结果表明：对于低信噪比数据,控制束偏移剖面的信噪比明显高于常规高斯束偏移,但会损失相对振幅的可靠性;尽管控制束偏移在τ-p道集的滤波过程增加了一定的计算量,但总体与常规高斯束偏移方法的计算效率相当;相似系数阈值参数选取十分关键,阈值较小时偏移噪声较强,但过大阈值也可能压制部分有效信息或产生偏移假象,选取合适的阈值参数才能得到较理想的偏移剖面。     

基于波场分离的逆时偏移成像条件研究及在准噶尔盆地的应用

与传统深度偏移成像方法相比,基于双程波的逆时偏移方法针对地下陡倾角地区和复杂地下地质条件地区的成像有着无可比拟的优势。逆时偏移方法的实现通常有3个步骤:①在时间域实现震源波场的正向外推;②在时间域实现检波点波场的反向外推;③应用合理的成像条件构建成像结果。在实际应用过程中,通常是采用互相关成像条件来构建成像,然而,互相关成像条件构建的逆时偏移成像结果会产生强振幅的低频噪音,这些噪音会极大地降低资料的信噪比,容易导致浅层构造被噪音掩盖而无法识别,仅采用单纯的带通滤波并不能很好地滤除这种噪音。提供了一种新的基于波场分离理论的逆时偏移成像条件,此方法能有效地消除这些特定的噪音,其核心思路就是将震源及检波点波场分离成它们的单程波传播分量,然后仅在反射点处利用互相关的成像条件构建成像结果,从而实现逆时偏移成像。Marm-ousi模型数据验证了该方法的准确性;同时,采用文中提到的成像条件在准噶尔盆地百口泉地区进行了逆时偏移测试,测试结果充分证明新成像条件对野外资料的适应性。     

综合静校正技术及其在川东高陡构造区应用效果

不同的静校正技术基于不同的模型假设,适用于不同的地表地质条件。川东高陡构造地区,地震资料处理效果证明,在老地层出露区,微测井约束的层析静校正方法取得了满意的效果;在地表平缓地段,基于EGRM的折射静校正效果最好。只有采用综合静校正技术才能优势互补,解决好一次静校正问题。然后进行初至波多域剩余静校正和反射波剩余静校正。讨论了折射静校正、层析静校正和初至波多域剩余静校正的原理、假设条件、适用范围和误差分析,结合实际资料,处理中利用野外高密度的微测井资料,获得折射静校正的风化层速度;利用折射静校正反演的速度模型和微测井建立的速度模型,建立层析成像初始速度模型;利用直达波、折射波和回折波,进行初至波射线路径追踪、走时计算和大型稀疏矩阵方程的求解。     

山前复杂带三维地震资料处理技术探讨

通过对山前复杂带三维地震资料的特点和处理难点的实例分析，认为地震资料处理的每个环节均不能采取单一技术、一步到位的方法，而应采用逐步逼近的方法去解决问题。要先将复杂的问题分割，针对各个处理环节中的难点，以技术理论和适用条件为基础进行反复试验，总结出适应山前复杂带资料特点的处理技术，并分步实施、组合使用。为此，在对山前复杂带三维资料处理中的问题进行讨论的基础上，对三维分步静校正、组合去噪、串联反褶积、三维DMO和三步法串联偏移等技术进行综合应用，实践证实取得了比较好的效果。     

面对重点勘探领域的地震技术研究和应用实效

针对柴达木盆地柴西南地区岩性油气藏、塔里木盆地碳酸盐岩缝洞型储层、四川盆地和吐哈盆地高陡构造、哈萨克斯坦滨里海盆地盐丘和盐下构造等重要勘探盆地和重点勘探领域,进行地震资料处理、有利储层预测、油气检测等方法研究,形成了多信息约束、多方法综合的静校正技术、地表一致性处理技术、叠前保真去噪技术、各向异性浮动基准面叠前成像技术、波动方程叠前深度偏移技术、模型正演及多属性半定量缝洞型储层预测技术、三维缝洞体系定量雕刻及流体识别技术,同时形成了三维大连片一体化处理解释、碳酸盐岩缝洞型储层的半定量—定量描述、复杂地表高陡构造成像和盐下构造成像等配套技术。在重要勘探盆地和重点勘探领域应用以上技术系列,取得了明显的勘探效果。     

基于时空域交错网格有限差分法的应力速度声波方程数值模拟

目前应力速度声波方程数值模拟普遍采用时间二阶和空间2M阶交错网格差分法,相应的差分系数仅利用空间域频散关系和泰勒展开求解。但波动方程数值求解在时间和空间域同时进行,仅利用空间域频散关系计算差分系数,易产生数值频散,因而影响数值模拟精度。针对该问题,从差分离散波动方程和平面波理论出发,推导出了时间二阶、空间2M阶交错网格差分法的时空域频散关系,并进一步导出了基于时空域频散关系和泰勒展开的差分系数算法,该算法求解的差分系数随地震波的传播速度自适应变化。数值频散分析结果表明,新的差分系数算法能够有效减小数值频散进而提高模拟精度;稳定性分析结果表明,新的差分系数算法能够有效增强交错网格有限差分法的稳定性,使得该方法能采用更大的时间步长从而提高计算效率。层状介质模型和塔里木盆地典型复杂构造模型数值模拟实例进一步验证了基于新差分系数算法的交错网格有限差分法在提高模拟精度和计算效率方面的优越性。