垂直地震剖面的有限元正演模拟

应用有限元法和差分法对弹性波波动方程及其定解条件进行数值模拟，得到了无震源形式下的波动方程递推解．引入震源，对有限波场区域进行垂直地震剖面模拟调试，发现空间离散间隔、时间采样间隔与弹性介质速度、震源最大频率之间存在制约关系，满足该关系可使模拟结果收敛、稳定．对４个地层模型（简单模型、垂直断层模型、正断层模型和多层介质模型）进行模拟计算表明，在模拟剖面上清晰可见直达波、反射纵波、反射横波、转换波和多次波能量，与理论分析一致．     

转换波叠加速度分析及动校正

在P波勘探中,仅仅依据P波零炮检距旅行时(t0P)和非零炮检距(x0)信息分析P波叠加速度。与此类似,对于PS波地震资料,文中不引入任何各向异性参数,基于地层等效介质方法,推导出新的只包含PS波叠加速度、P波叠加速度的PS波时距曲线方程,使得PS波数据处理变得更为简单;同时,推导出了速度比分析方程,据此可在CMP道集数据中快速分析速度比,为共转点道集抽取提供较为准确的初始速度比参数。以上两个方法相互补充形成一个完整的方法系列,从而提高了整个转换波速度分析与共转换点道集生成的效率。通过模拟数据和实际数据的测试与验证,表明本文提出的转换波速度分析方法可为高精度PS波速度分析提供初始参数。     

薄互层油藏模型井间地震弹性波方程正演模拟研究

 本文采用非均匀介质中弹性波方程交错网格高阶有限差分法进行数值模拟,并通过对正演过程中每一时刻的弹性波场求散度和旋度实现了弹性波场分离。其散度场以纵波场为主,旋度场以转换波和横波为主;采用模型多尺度网格化、参数化技术,建立了薄互层油藏2D井间地震弹性介质模型。数值模拟试验表明,弹性波方程数值模拟能够更加真实地模拟井间地震的波场。正演模型与偏移成像结果剖面吻合很好。     

三维三分量地震资料试处理

钱家营煤矿三维三分量地震勘探工区的地面及地下地质条件复杂、干扰波严重 ,增加了资料处理的难度。本文所述的处理使用了自行编制的模块 ,包括抽CCP道集、转换波速度分析及动校正和转换波静校正。在整个转换波资料处理中 ,特别注重振幅保真处理 ,不采用破坏振幅特征较强的去噪手段 ;检波点静校正考虑到射线传播的非对称路径 ;动校正采用的叠加速度谱密度为 10 0m× 10 0m ,空间速度场进行了平滑 ;偏移采用全波方程实现 ,所用速度是纵波与转换波偏移速度的最佳耦合速度。处理结果表明 ,剖面整体质量可满足解释要求     

三维转换波地震资料处理方法

纵波震源激发、三分量检波器接收的三分量地震勘探，因在岩性、裂隙和流体识别等方面获得成功,而备受关注。在三维三分量地震勘探资料处理中，对于反射纵波资料可以采用常规方法进行处理；而对于反射转换波资料，由于其传播路径的非对称性，转换波共中心道集不再是共反射点道集，转换波时距方程也不是双曲方程，因此不能采用常规纵波处理方法来处理转换波资料。基于三维转换波传播特点，对三维转换波资料处理方法进行了研究，包括水平分量旋转、三维转换点计算、三维转换波双曲速度分析与动校正、三维转换波非双曲速度比分析与动校正等。三维转换波非双曲动校正和常规双曲动校正结果对比表明，非双曲方法优于双曲方法。应用所建立的三维三分量地震资料处理流程，对某实际地震资料进行了处理，得到了较高质量的三维转换波速度比谱，转换波非双曲动校正和叠加取得了较好效果。     

三维多分量地震资料处理技术研究

在三维多分量地震资料处理中,鉴于多分量的矢量波场特征和转换波传播路径非对称的特殊性,研究和开发了适合多分量地震资料处理的专用方法。这些处理方法包括:三维多分量地震资料的水平分量旋转、多分量叠前去噪、转换波静校正、纵波和横波垂直速度比计算、转换波共渐进线转换点面元和共转换点面元抽取、各向异性叠加速度分析、各向异性动校正、叠前时间偏移速度分析、直射线和弯曲射线的各向异性叠前时间偏移等,由此组成了最基本的三维多分量地震资料处理流程。将上述处理流程应用于实际三维多分量地震资料的处理,取得了令人满意的处理效果。     

基于波动方程数值模拟的地震构造精细解释技术

为了准确识别生物礁等复杂地质体的分布范围、内部储集层结构等细节信息,提出了一种新的基于波动方程数值模拟的地震构造精细解释技术。该技术采用频率-波数域单程波动方程进行地震数值模拟,通过对比模拟记录与偏移前、后的实际地震剖面的主要反射特征,逐次修改地震构造解释模型,从而得到最终的构造精细解释结果。该技术采用频率-波数域单程波场延拓算子进行计算,不仅计算效率高,而且波场模拟记录信噪比高,便于目标地质体有效反射波场特征的对比。该技术充分利用了偏移前、后地震剖面的反射特征,有助于降低地震构造解释的多解性,获得精细的地震构造解释模型。     

薄互层油气储集体多波地震正演模拟及成像研究

本文基于非均匀介质理论基础的有限差分法弹性波方程正演模拟方法,开展了小尺度、横向变化大的薄互层或不连续的非均匀储集体模型的地面多波地震弹性波模拟研究工作。通过对胜利油田垦71地区薄互层油气储集体多波地震进行正演模拟及资料处理,研究了弹性波场响应特征与储层参数变化之间的规律,指导了多波采集观测系统设计,验证了地面多波地震成像处理方法与软件的有效性和精度,进而为储层预测及评价提供依据和提高油气识别和预测的精度,具有重要的理论价值和实用意义。     

三维VSP多波速度分析方法及应用

针对三维VSP多波速度分析问题,研究并实现了三维VSP上行反射纵波及转换波的速度分析方法。该方法可求取接收点以下反射层的多波速度,填补了常规VSP速度分析方法中仅依靠下行波初至求取接收点以上地层速度的缺陷。该速度分析方法包含非零偏VSP多波时距曲线公式、纵波反射点计算、转换波转换点的迭代算法及在没有横波初至信息的情况下求取检波点处横波速度的方法。在此基础上,建立了三维VSP多波速度分析流程和步骤。应用于理论VSP多波资料及实际斜井三维VSP多波资料的处理,得到了与地面地震时间坐标一致的多波叠加速度模型、多波动校正道集及叠加剖面。处理结果证明了该方法的正确性和有效性。     

VSP资料地震属性的提取和应用

由于VSP与地面地震相比,具有反射振幅强、信噪比高、初至波清晰、波场信息丰富的特点,可以提取高精度的地震属性。由下行P波和转换SV波下行波场,求得各地层纵、横波速度比,泊松比以及各种弹性模量参数,与地层岩性进行比较,对储集层含油气特征予以评价。     

海底多波多分量AVO蕴含弹性参数信息的定量分析

海底多波地震勘探利用海底电缆采集海底各岩层的弹性波的多波多分量信息,在利用随偏移距变化进行弹性参数反演中,这些分量对反演所作的贡献是不同的,体现在各反射波的反射系统与弹性参数的信息量及其组合关在联程度是不同的。     

多波多分量技术在广安构造中的初步应用

现最常用的多波地震是利用纵波震源激发、三分量检波器接收，其接收到的不仅有纵波信息，还有转换横波信息，多波多分量地震勘探就是综合利用纵波、横波信息。相对于常规的纵波勘探而言，多波地震勘探可以提供的地下信息更为丰富，联合纵波和横波特性有助于更准确地确定地下储层和流体特性，减小多解性。文章介绍了多波多分量技术在四川盆地川地区广构造上的初步应用情况，该区块在多波多分量采集处理获得较好资料的基础上，进行了纵波、转换波（P-SV波）的层位匹配、转换波层位标定、制作了压缩剖面，通过对纵波转换波剖面的对比分析，纵波、转换波（P-SV波）的联合反演，提取了纵横波速度比、λ_ρ、μ_ρ等属性参数，对须六段进行了储层预测并取得了初步成效。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

基于正态分布权函数的VSP-CDP叠加成像

基于偏移理论的成像技术受观测系统限制,导致成像剖面边缘的“画弧”现象严重,基于射线追踪的VSP-CDP叠加成像方法可实现VSP保幅成像,但是面对复杂构造时难以获得准确的成像和速度模型。为此,基于动态射线追踪有效邻域波场近似理论,提出了一种非零井源距VSP资料叠加成像方法。通过研究正态分布的性质及特点,推导了基于正态分布叠加的权函数计算公式,并用于VSP叠加成像,将深度—时间域的每一个采样点转换成反射点井源距—深度域的多个样点,使反射点的覆盖次数均匀。模型试算及实际资料处理结果表明,基于正态分布权函数的VSP-CDP叠加成像方法提高了成像精度。     

用一种震源设备实现多波VSP观测的可能性

本文通过对新疆几口井的可控震源三分量ＶＳＰ观测资料的研究表明：在很多地区，水平震源激发时，不仅可观测到Ｓ波，也可观测到能量较强的Ｐ波；垂直震源激发时，不仅可观测到Ｐ波和ＳＶ波，也可观测到能量足够强的ＳＨ波。     

VSP弹性波方程正演模拟与波场分析

本文采用的VSP弹性波方程交错网格高阶差分法网格频散小、边界吸收精度高。不同井源距VSP正演结果表明,随着井源距增加,波场干涉对直达波影响加重、各类波场非线性特征趋于明显、能量分布特征变化增大,特别是上行反射P波与上行转换SV波视速度差异变小。这些结果在三维VSP处理中都要有足够的重视。     

井间地震波场数值模拟技术研究与应用

井间地震技术能够实现两井之间构造和储层等地质目标的高精度成像。数值模拟技术是研究地震波在井间传播规律的重要手段之一,可以帮助认识井间地震的复杂波场。利用声波方程建立井间波场数值模拟计算公式;选取1对实际井的声波测井资料建立速度模型,进行井间数值模拟,得到了合成记录;对记录波场进行分析,清楚地观察到了上行、下行反射波和直达波的时距特征;最后,对模拟得到的合成记录进行了反射波成像处理。不同观测系统设计参数的成像实验结果表明,数值模拟可以帮助优化野外观测系统的设计,降低井间地震的技术风险。     

多波多分量地震技术发展与展望

随着海上转换波勘探的兴起，多波多分量地震技术（包括激发、接收、数据处理和解释）得到了很大的发展。目前以转换波勘探技术为主的海上多波多分量地震已进入生产阶段，大大改善了某些纵波资料不好地区的成像质量，提高了储层和油气预测的精度。陆上多波多分量地震技术正在寻求新的突破，以便得到广泛的应用。     

基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法与应用

在油气勘探开发领域，为充分发挥多波多分量地震勘探的技术优势，需进行多波地震信号的高精度匹配处理。异于传统方法通过改变地震信号的传播时间、相位、频率等特征完成匹配，提出了一种基于深度学习的多波地震信号智能匹配方法，它利用了卷积神经网络(CNN)的特征提取能力，直接提取地震信号的波形特征，并辅以重采样抽取转换波(PS)、纵波(PP)和转换波特征损失加权、Adam梯度下降算法更新PS波特征等，使PS波波形在保持整体不变的前提下，在时间域向PP波逼近。通过PP波与PS波的波形匹配，自动完成多波地震信号的传播时间、相位、频率等动力学、运动学和几何学特征匹配。川西坳陷新场3D3C地震资料的应用表明，该方法在多波地震信号的匹配过程中，不需人工干预，具有高精度、高效率、智能化和自动化等优点，匹配后的PS波在保持原始特性的基础上，主频、频宽、波形等更逼近PP波，能有效地描述地层接触关系，更有利于断层识别、地层追踪、岩性边界刻画等地质解释，为多波地质解释、联合反演等奠定坚实基础。     

基于正演模拟的横向变速介质叠加速度误差分析

速度是地震勘探中最重要的参数之一,直接关系到叠加和偏移的质量。在常规的速度分析过程中,为了使CMP道集中的反射同相轴对的最齐而提取的叠加速度,是将地层假设成均匀介质,这在地层复杂地区会引起较大的误差。首先阐述了横向变速介质中叠加速度产生误差的原因,然后对天山南缘地区实际过井剖面进行波动方程正演模拟,分析了叠加速度误差产生的原因和大小,并探讨了消除误差的方法,为变速成图提供了更可靠的速度场。