通过射线追踪模拟理解盐下照射第一部分:简单的2D盐丘模型

墨西哥湾盐丘的复杂构造和高速度差造成了一个地震成像难的问题.地震数据的3D叠前深度偏移(PreSDM)能够产生盐丘岩床下反射层和不规则外来岩体的成像.但是,3D叠前深度偏移不能填充盐丘下只有少数能量被反射的屏蔽区.另外,3D叠前深度偏移通常都处理不好由盐丘构造地震能量聚集和分散所引起的振幅变化.射线追踪模拟能够解释盐下成像问题,并且模拟结果应与勘探、开发方案相结合.模拟过程包括建立一个计算机模型,其中包括了盐丘开头和速度变化;用射线追踪模拟来模拟一个完全的3D地震测量,并将数据选排成CRP道集.模型建立和射线追踪时应注意,使产生的振幅结果与盐下反向产生的地震振幅有可比性.由于版面所限,本项研究分三篇文章介绍.第三部分介绍了射线追踪木匠入门、射线追踪方法和简单的2D盐丘模型实例.第三部分对更复杂的2D和3D模型进行研究,以确定更为复杂构的影响.在最后一部分中,3D模型射线追踪的结果说明了同权造方位相关的激发方向的效果.在不同的情下,对墨西哥湾3D叠前深度偏移测量中提取的真实地震数据中形状相似的盐丘进行了比较.本研究根据简单形状对可能的成像异常提出了新的认识,其结论可以外推到"真实世界"情况.然而,在真实构造中还有复杂的相互作用和速度变化,这也就意味着需要用射线追踪或其他模拟方法来确定在这些复杂构造下的特殊照射.     

通过射线追踪模拟理解盐下照射第三部分:盐脊、盐沟和采集方向的影响

墨西哥湾盐丘的复杂构造和高速度造成了地震成像困难。地震数据的3D叠前深度偏移(PreSDM)使得在板状盐体和不规则外来岩块下对反射层成像成为可能。但是,3D PreSDM不能填充盐下的屏蔽区,因为在该区只记录了极少的数据。此外,3D PreSDM通常都处理不好由盐体构造对地震能量的聚集和扩散作用所造成的振幅变化。射线追踪模拟能够阐明盐下     

通过射线追踪模拟理解盐下照射第二部分:倾斜盐体、盐峰和盐下振幅响应的不可互换性

3D叠前深度偏移(PreSDM)能够成像出盐下反射和不规则形状孤立地质体的反射。射线追踪模拟能模拟诸如屏蔽区和地震聚焦的地震照射问题,并能更好地解释盐下地震数据。 模拟过程包括建立计算机模型(其中包括盐体形状和速度变化),用射线追踪方法模拟一个完整的3D地震测量,并将数据选排为共反射点(CRP)道集。我们绘制了覆盖次数以及更重要的反射层位上的振幅图,并与实际地震数据进行了对比,以更好地理解照射的复杂性。     

通过射线追踪模拟理解盐下照射第二部分：倾斜盐体、盐峰和盐下振幅响应的不可互换性

3D叠前深度偏移（PreSDM）能够成像出盐下反射和不规则形状孤立地质体的反射。射线追踪模拟能模拟诸如屏蔽区和地震聚焦的地震照射问题，并能更好地解释盐下地震数据。     

盐下碳酸盐岩储层叠前深度偏移成像分析

研究区内盐丘众多,盐丘厚度大、形状各异,从而改变了盐下反射能量的分布,进而导致盐下目的层构造不能正确成像。本文在比较叠前时间偏移和深度偏移效果的基础上,确信只有应用叠前深度偏移技术才是解决研究区内盐下构造正确成像的惟一途径。理论模型试算结果及实际资料应用效果表明:叠前深度偏移可以使复杂盐丘下目的层准确成像,消除高速盐丘对下伏地层的上拉效应。钻井标定结果也证实叠前深度偏移结果解释的盐下构造真实可靠,提高了钻探成功率,降低了勘探风险。     

波动方程叠前深度偏移成像软件系统的研制及应用

基于波动方程的叠前深度偏移成像技术可以将叠前深度偏移技术的应用领域从复杂构造成像扩大到复杂地质条件下的岩性地层成像。研制开发了波动方程叠前深度偏移成像软件系统，该系统包含工区管理、数据管理、偏移速度分析、构造建模、2D／3D地震速度建模、地震偏移成像、三维可视化、辅助计算等一系列功能模块；具有独特的速度建模、叠前深度偏移成像、高效并行计算、三维可视化和性能优化等特色技术。对该软件系统进行了SEG／EAGE3D盐丘模型数据测试，在所获得的成像剖面上盐丘边界和断层清晰。将该软件应用于实际地震资料的处理，河南油田泌阳凹陷的高陡构造、胜利油田的古潜山内幕都得到了很好的成像。     

叠前逐层成像速度建模方法及其应用

叠前深度偏移的效果如何取决于建立的速度-深度模型正确与否。通常以叠后偏移数据的构造解释结果为构造背景，以叠加偏移的均方根速度为初始速度，来制作初始速度-深度模型，然后再经反复迭代，求得最终的速度一深度模型。但是．当构造复杂、速度变化剧烈时．叠偏剖面成像差．不能得到正确的构造．使这种制作速度-深度模型的方法难以得到预期结果。以EAGE/SEG盐丘模型为例．探讨了在从叠加偏移剖面中无法得到正确构造形态和速度的情况下，采用叠前逐层成像速度建模的方法来求取叠前深度偏移速度-深度模型的处理方法．并将其应用于实际地震数据处理，得到了成像效果良好的剖面。     

叠前深度偏移技术在江汉探区的应用

叠后时间偏移是在时问叠加剖面上进行的。当地下构造较复杂时，反射时距曲线不再是双曲线，时间叠加处理的效果不太理想。叠前深度偏移通过直接对叠前数据进行偏移而避免了时间叠加处理过程，而且它能有效地控制横向速度变化，因而它能提供比叠后时间偏移更好的成像效果。通过运用GeoDepth叠前深度偏移软件，对江汉探区的盐丘、逆掩断层、陡倾角构造的地震数据进行了处理，取得了良好的效果。实例效果分析表明，叠前深度偏移是解决地下构造复杂和速度横向变化大的地震资料成像的理想技术。     

叠前深度偏移技术在盐系地层中的应用

在地下构造较复杂时,叠后时间剖面叠加处理的效果不太理想.叠前深度偏移直接对叠前数据进行偏移处理,避免了时间叠加处理过程,能有效控制横向速度变化,利用射线追踪原理进行偏移,整个处理过程中利用层析成像等技术不断优化深度-速度模型,可得到比叠后时间偏移更好的效果.江汉盆地潜江凹陷部分盐构造区的叠前深度偏移处理取得了较好的效果,表明叠前深度偏移是复杂构造及速度横向变化大地区地震资料处理的理想技术.图4参7     

盐下速度场异常问题分析

在地震勘探中，地下盐丘作为一个高速地质体会给常规时间域处理和解释带来一系列的问题，如盐下构造的假象和叠加速度场异常等。本文以哈萨克斯坦滨里海三维为例，通过模型分析和墨西哥湾海上盐丘发育区地震资料的实例以及对该区资料的具体分析，确信盐丘高速异常体是导致该区盐下速度场出现异常的根本原因。在时间域处理中，盐下构造的速度偏低现象是正常的地球物理现象．也是时间域处理无法解决的问题。目前现实的解决办法是通过叠前深度偏移处理来消除盐下速度异常问题，从而得到真实的地下构造形态。     

盐下高陡构造成像技术——以塔里木盆地库车坳陷克深地区为例

针对塔里木盆地库车坳陷克深地区地震成像存在的静校正处理难度大、原始资料品质低、速度建模及叠前深度偏移难度大3大难题,研究盐下高陡构造成像技术。基于误差反向传播神经网络和最小平方QR分解双尺度层析反演方法获取复杂近地表高精度速度模型,解决盐下高陡构造地震成像静校正问题;在应用高精度静校正和均方根速度的基础上,采用十字排列锥体滤波和球面扩散补偿技术提高地震资料信噪比、恢复深层有效反射信号,解决盐下高陡构造原始地震数据品质低问题;在地质、测井、钻井等多信息的约束下,基于实体模型速度更新和网格层析速度反演的双尺度速度建模技术获取复杂地下构造的高精度速度模型,并应用真地表叠前深度偏移技术提高剧烈起伏地表条件下的地震成像效果,解决盐下高陡构造速度建模及叠前深度偏移问题。通过上述技术获得盐下高陡构造高质量地震成像成果,地震成像预测结果与实钻井吻合好,并成功部署3口超深井。     

模型正演技术在叠前深度偏移中的应用

川西龙门山前缘构造非常复杂,逆掩推覆构造带构造形变强烈,构造幅度大,地层倾角陡,断块发育,地震波场复杂,速度横向变化大,常规叠后时间偏移处理成像效果较差.利用已有地震资料解释成果,建立地质模型进行射线追踪正演模拟分析,从而指导叠前深度偏移初始速度模型的建立,达到了复杂地表下复杂构造精确成像的目的.事实证明,这种将模型正演应用于叠前深度偏移处理成像的方法对于提高地震资料处理的成像质量具有非常重要的作用.     

用逆VSP数据对盐丘和盐丘下构造进行三维叠前深度偏移

文章用一种三维标量叠前逆时深度偏移法,根据斜井中震源所得合成大孔径地震数据对盐丘和盐丘下的构造进行了成像。这种与井下震源有关的有效大角度孔径可使陡倾斜盐丘的翼部和盐丘下构造成像,这是根据地面测量资料一般是做不到的。野外试验的数值模拟在各种测量几何排列、测量参数最优化以及各种处理法试验情况下允许试验的目的层进行成像。记录波场的这种三维性质需要全三维深度偏移;二维数据处理会因平面外的人为因素的控制而产生不可识别的图像。     

陆上盐丘成像技术研究

在复杂构造或横向变速情况下,采用时间域处理方法无法正确揭示深度速度场信息,即使采用时间偏移也不能正确处理速度界面产生的绕射,从而导致同相轴的错位和不聚焦,不能产生正确反映反射层位置的成像,有时甚至根本得不到反射信号的成像。叠前深度偏移不仅能够对非常复杂的数据正确成像,而且可以修正陡倾地层和速度变化引起的地下图像的畸变。本文针对中亚大陆地区巨厚盐丘所引起的速度横向和纵向的剧烈变化,讨论了如何合理地实现叠前深度偏移,解决盐下成像问题。     

SEG/EAEG盐丘模型的三维分步傅里叶炮集叠前深度偏移

用分步傅里叶法对SEG／EAEG盐丘模型进行了三维叠前深度偏移，在偏移中，采用相位编码方法，使得每次可以同时进行多炮偏移，节省了计算量。在计算中，采用了MPI并行算法，提高了计算效率，数值计算得到了三维SEG／EAEG盐丘模型的精确成像结果，这表明三维分步傅立叶法叠前深度偏移是一种精度良好且高效的方法，该方法可用于对三维复杂构造的精确高效成像，具有良好的实用性。     

盐下地震勘探实践和认识

盐下地震勘探是目前国际上公认的难题。针对不同地区的特点，很多学者通过实践提出了一些有效而实用的解决办法。本文针对盐丘异常发育区——肯基亚克油田勘探实例，分析了盐丘速度异常导致的构造不落实问题，通过叠前深度偏移的多轮迭代处理建立深度一层速度模型，细化层速度分析，在高质量道集数据条件下，采用基于基尔霍夫算法的叠前深度偏移方法，取得了较好的处理效果。     

Geophysical Prospecting,No.4,1992论文文摘

在埃及近海苏伊士南海湾采集到的某些地震反射数据通常受浅层底辟盐丘构造中速度不均匀性的影响.因此,为了对盐丘构造进行正确成像,我们必须采用深度偏移技术。底辟盐丘构造和下伏远景构造常常是三维构造,而不是二维构造,因此需要三维技术来解决三维构造成像问题。此外,有时问题还严重到使数据共中心点(CMP)叠加结果无效的程度,因此,需要进行叠前深度偏移。Unocal于1990年提出了一种实用的三维叠前深度偏移方法,这种方法被应用于苏伊士海湾采集到的数据中.随后根据得到的结果对远景区进行了钻探,钻探结果证实这种技术是有效的。本文用实例描述了三维叠前深度偏移技术的效用。我们预期这种技术     

利用射线对复杂构造可定量成像吗?

只利用单次波(初至波或最强波)时,基于射线的叠前深度偏移不能对复杂构造定量成像。本文探索是否在基于射线保幅叠前深度偏移中考虑多次波可改善复杂介质的定量成像。 起初用于处理单次波的渐近Bron射线偏移反演,通过考虑所有震源和检波器射线路径的相互作用就可扩展到处理多次波。借助基于波前构造技术的动力学射线追踪来计算重叠射线场中的多次波。 采用复杂的Marmousi模型,我们证实即使模型复杂的深部Bron射线反演能提供一个可靠的相对波阻抗扰动的定量估计,而当只利用单次波(初至波或最强彼)时,Bron射线反演的振幅会被严重低估。 2D研究表明利用射线对复杂构造可进行定量成像。未来的研究需要在作3D之前,应对多次波Bron射线偏移或反演进行优化。     

利用射线对复杂构造可定量成像吗？

只利用单次波（初次波或最强波）时，基于射线的叠前深度偏移不能对复杂构造定量成像。本文探索是否在基于射线保幅叠前深度偏移中考虑多次波可改善复杂介质的定量成像。起初用于处理单次波的渐近Bron 射线偏移反演，通过考虑所有震源和检波器射线路径的相互作用就可扩展到处理多次波。借助基于波前构造技术的动力学射线追踪来计算重叠射线场中的多次波。采用复杂的Marmousi模型，我们证实即使模型复杂的深剖Bron射线反演能提供一个可靠的相对波阻抗扰动的定量估计，而 当只利用单次波（初至波或最强波）时，Bron射线反演的振幅会被严重 低估。2D研究表明利用射线对复杂构造可进行定量成像。未来的研究需要在作3D之前，应对多次波Bron射线偏移或反演进行优化。     

哈萨克斯坦滨里海盆地盐下成像技术应用研究

哈萨克斯坦滨里海盆地盐下地震勘探存在盐丘屏蔽、干扰波发育、反射波能量弱、先验资料缺乏以及因速度异常引起的构造假象等问题.通过合理组织处理流程,有效压制了面波干扰、规则干扰、强能量干扰和随机噪声干扰;采用由粗到细的思路,先利用谱分析方法建立宏观速度场,再利用射线层析成像方法提高速度分析精度,建立了较为准确的速度模型;利用频率-空间域有限差分叠前深度偏移解决了盐下及盐丘侧翼的成像问题.上述特色处理技术的应用,使得哈萨克斯坦滨里海盆地盐下及盐丘侧翼反射清楚,有效消除了由速度异常造成的构造假象.