横向各向同性介质纵波非双曲时差速度分析

在各向异性介质中,P波反射具有非双曲时差特性,地震波走时亦随排列长度的加大呈现非双曲现象。因此,常规双曲时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此,我们对双曲时距曲线进行了改进——在走时公式中加入了含炮检距的四次项,并采用分式展开法表示。改进后的表达式在形式上接近于常规地震波双曲型时距关系,清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例中可见其提高了复杂介质速度分析精度、改善了剖面叠加效果。     

速度随炮检距变化（VVO）分析

地震勘探所面对的地表和地下情况越来越复杂，而勘探目标却要求从地震数据中提取更多，更详细和更精确的信息，为了适应新的情况，在速度分析和动校正处理中，必须考虑到速度随炮检距的变化，对双曲线型时距曲线加以改进，开成更接近实际情况的时距曲线。本文在旅行时计算公式中引入炮检距的四次项，并采用速度梯度概念来描述速度随炮检距的变化，阐明了其系数的物理含义，提高了复杂介质速度信息的精度，增加了速度分析结果的信息量     

垂向非均匀介质中的地震波旅行时近似

 地震反射波旅行时通常可用炮检距的各种级数形式近似表示，其精度随炮检距与深度比的增大而减小。本文讨论了四种垂向非均匀介质中地震波的时距曲线方程，分析比较了四类层状介质模型在不同速度函数近似下的射线路径和走时曲线误差；证明双曲线拟合的射线路径均方根误差远远大于其他几种速度模型拟合的射线路径的误差。慢度随深度线性变化和慢度随垂直单程旅行时线性变化的两种速度模型的旅行时近似式，适合于描述低速层速度变化较慢及高速层速度变化较快的地层结构；而速度随深度线性变化和速度随垂直单程旅行时线性变化的两种速度模型的旅行时近似式，适合于描述速度变化率较为平稳的地层结构。理论记录动校正结果表明：上述四种拟 合方式的动校正结果优于四次曲线拟合方式动校正结果。     

基于时移双曲方程的各向异性速度分析

本文针对时移双曲线NMO方程的非椭圆特性,讨论了时移参数和非椭圆参数之间的关系,引入在局部坐标系中描述反射双曲线形状的两个约束参数,并推导出相关计算公式,建立各向异性高密度速度分析处理流程,解决了远炮检距动校道集无法校平的问题,提高了叠前时间偏移的成像精度。文中通过不同实例说明该方法能够解决远炮检距情况下反射波准确归位问题,并能为叠前反演提供高质量的CRP道集。     

时移双曲方程速度分析原理及应用

针对时移双曲线NMO方程的非椭圆特性,研究时移参数和非椭圆参数之间的关系,引入了局部坐标系中能描述反射双曲线形状的两个约束参数,推导出相关计算公式。建立了各向异性速度分析处理流程,解决了远炮检距动校道集无法校平的问题,提高了叠前时间偏移的成像精度。通过不同实例证实了该方法能够有效解决远炮检距情况下反射波准确归位的问题。     

VTI介质P波反射时差分析

常规动校正处理方法提供的叠加速度及层速度精度不能满足钻前压力预测的需要。其主要原因在于该方法假定地震波在各向同性层状介质中传播 ,而实际地层却表现为各向异性特征。因此本文以 VTI介质为地下岩层模型 ,采用纵波 (P波 )正演模拟 ,论述了 Alkhalifah方法、含有效各向异性参数的四阶时差分析方法和平移双曲线时差分析技术 ,分别校正了 P波非双曲线反射时差 ;同时与基于各向同性介质模型的四阶时差校正和平移双曲线时差校正结果进行了比较 ;并采用 Thom en(1986 )提供的实际岩样的有效各向异性参数 ,对实际资料进行了校正。结果表明 :VTI介质的时差分析方法同样适用于各向同性介质 ,并可以提供更为精确的地震速度 ;利用 VTI介质有效各向异性参数 η也可以描述各向同性水平层状介质 ;当取有效各向异性参数 η<0 .1时 ,可以较好地反映弱各向异性层的特征 ,在中、近炮检距附近道的校正误差仅为一个采样间隔。本文最后给出两种求取有效动校正速度和有效各向异性参数 η的实用方法     

长排列条件下三种时距曲线方程精度分析

 本文研究了长排列情况下,三种时距曲线方程（常规双曲线时距曲线方程、包含高阶项和包含各向异性参数的两种非双曲线时距曲线方程）描述地震波旅行时的特点和精度。研究结果表明：在长排列的情况下,高阶、各向异性的非双曲线速度分析方法可以得到精度较高的叠加速度和层速度,进而获得相对较好的动校正结果及叠加效果。当排列长度过大时,高阶非双曲线方法不能得到相对准确的叠加速度,各向异性的非双曲线方法具有更好的适用范围。     

各向异性介质P-SV转换波速度分析方法及应用

由于地球介质中广泛存在各向异性，地震时距关系多表现为复杂的非双曲线形式。因此，基于双曲时距关系的速度分析方法不适用于各向异性介质转换波的速度分析。采用了由转换波资料直接进行速度分析和各向异性参数估计的方法，该方法应用分式展开时距方程及改进的相似系数能量准则，可简化处理过程、避免求取转换点、减少误差累积、提高速度分析精度。垦71地区实际资料的转换波速度分析处理表明了该方法的正确性。     

转换波高精度非双曲时距曲线“双曲化”处理

 由于转换波时距曲线不是双曲线，所以传统的双曲线处理技术对转换波不适用。若取时距曲线方程泰勒级数展开式的高次项，又需要复杂的数学换算，且炮检距的增加使处理结果变得更不精确。针对这些难点，本文把t²看作是x²的函数，通过泰勒级数对其展开，取前两项，与炮检距有关的第二项可通过一个积分准确给出，也可以是一个二次幂常数项和炮检距的变换，这一变换建立了速度与炮检距的新关系，变换后的t²-X²(X是新的炮检距）曲线即是双曲线，此后的转换波数据处理流程便可直接应用常规P波处理流程。合成数据处理结果显示，对中浅层和大炮检距此方法能有效地提高P-S波速度分析、NMO和共转换点叠加的质量。     

一种新的分炮检距动校正方法

 速度分析和动校正技术在地震资料处理中至关重要，常规动校正方法基于双曲线方程，没有考虑动校正速度随炮检距变化的影响，因而动校正结果往往不佳，从而影响叠加和成像效果。非双曲线方程具有更高的近似精度，但在进行速度分析时，由于参数较多，因而不便于进行交互处理。本文提出一种新的动校正方法，在不同的炮检距组道集上分别进行常规速度分析，用高次曲线拟合分段双曲线，最后用高次曲线方程进行动校正。理论记录实验表明：该方法比常规动校正方法效果好，与高次曲线形式动校正方法效果相近，且只需要拾取少量的速度谱，而四次曲线拟合动校正方法则需要拾取大量的速度谱；六次曲线及分式曲线拟合方法动校正制作速度谱方法既复杂，又不便于交互处理。而本文提出的方法则较好地解决了这些难题。     

三维TI介质中多波走时层析成像

传统的各向异性层析成像是在弱各向异性假设下,主要利用走时信息进行线性反演,忽略了介质横向变化,反演结果可信度不高。为此,研究了三维TI介质中多波走时层析成像技术。将各向同性介质中的分区多步不规则最短路径算法推广至三维TI介质中,实现多次透射、反射以及转换波的追踪计算,采用各向同性地震多震相走时层析成像技术,结合有关群速度、相速度偏导数计算,通过联合多波走时同时反演5个各向异性弹性参数。无论是射线路径和走时的追踪计算,还是反演方程的建立,或是雅克比矩阵的计算,该方法都未假设介质为弱各向异性,并且每次迭代都重新追踪射线路径和走时,并计算雅克比矩阵元素。因此,适用于TI介质多波走时层析成像。数值模拟结果表明,多波走时资料的联合反演可有效提高成像的空间分辨率。     

一种新的高精度广角反射动校正方法

从水平多层介质的时距方程出发,采用参数方程求导的方法,求取时间t关于炮检距x在炮点附近的各阶导数,从而获得在炮点附近展开的六阶多项式方程;再通过对方程性态的分析,经过数学变换,给出大炮检距情况下的广角动校正量估算公式,并从理论上分析了六阶多项式和广角动校正公式的适用区间。数值计算和模拟结果表明：在炮检距与目的层深度之比大于4的情况下,本文提出的新动校正方程仍可以将旅行时相对误差控制在1%的范围内,并能把不同层位近、远炮检距处的同相轴校正平直,是一种精度较高的广角反射动校正新方法。     

横向各向同性介质中弹性波的物理模拟

陆相薄到层沉积在一定程度上可以用横向各向同性（ＴＩ）介质来描述,通过对一种ＴＩ介质的地震物理模拟实验,给出了该介质模型不同观测方式的实验记录,并对介质中的波场,体波速度以及反射波的时差进行了分析,发现ＴＩ介质中的波场较各向同性介质中的波场要复杂得多,三种波体在介质中的传播速度随角度的变化也不同,在不同炮检距下,ｑＳＨ反射波具有相同的瞬时时差速度,而ｑＰ和ｑＳＶ反射波的瞬时时差速度却随炮检距的不同而     

井震联合网格层析各向异性速度建模研究及应用

各向异性速度场及参数场的建立是各向异性叠前深度偏移技术在地震资料处理过程中取得成功的关键环节。井震联合求取各向异性参数是目前地震资料处理时常用的方法之一,但常规井震联合法通过对比地层厚度来求取各向异性参数,计算精度较低,达不到地质要求。将网格层析技术应用于三维VTI介质井震联合各向异性速度建模中,沿射线路径同时更新每个网格点的各向异性速度和参数,并通过多次迭代进一步提高速度模型的精度。应用结果表明,相较于常规井震联合法,基于网格层析的井震联合法能大幅提高各向异性速度场和参数场的计算精度,增强深度偏移结果与测井资料的吻合度,并且使得共成像点道集的远偏移距更加平直,为叠前反演提供更丰富的远偏移距信息,同时还能有效改善局部成像效果。     

多时窗旅行时分解剩余静校正方法

在复杂地表区的资料处理中,求取准确的速度非常困难,速度误差带来的剩余正常时差不容忽视。为此本文将剩余正常时差转换为速度误差的函数,采用多时窗分别对旅行时进行分解,可以获取不同时窗内的炮点静校正量、检波点静校正量和速度误差值。在获得速度误差后,分别用到相对应的时窗数据中,完成剩余动校正,再将剩余静校正量用于此数据,完成多时窗旅行时分解剩余静校正处理。实际资料处理结果表明,该法是解决复杂区地震资料剩余静校正问题的有效方法。     

分偏移距动校正方法的改进

在地震资料处理中，速度分析和动校正对资料品质的影响很大。由于动校正速度是随偏移距变化而变化的，而常规速度分析并没有考虑这一因素，动校正效果往往不是很理想，从而影响资料的叠加和成像效果。分偏移距动校方法是在不同偏移距上采用不同的速度进行动校正。但由于是在不同偏移距组上分别独立进行速度分析和动校正，因此不能将不同偏移距组的同一反射同相轴校正到同一to层位上。这样就需要进行繁琐的后续处理，而且还会降低同相轴的连续性和平滑性。为此，对该方法进行了一些改进，即固定to在不同的分偏移距段进行速度扫描，段与段之间的衔接问题采用平滑处理解决。理论模型分析表明，采取上述改进措施后，动校正效果得到了一定提高，改善了同相轴的连续性和平滑性。     

Automatic estimation of traveltime parameters in VTI mediausing similarity-weighted clustering

Compared with hyperbolic velocity estimation methods,nonhyperbolic methods(such as shifted hyperbola) are better choices for large offsets or vertical transverse isotropy(VTI) media.Since local seismic event slope contains subsurface information,they can be used to estimate zero-offset two-way traveltime and normal moveout velocity.The traditional velocity estimation methods require a great deal of manual work and are also prone to human error.In order to estimate the traveltime parameters for VTI media automatically,in this paper,we propose to use predictive painting and similarity-weighted clustering to obtain traveltime parameters.The predictive painting is used to estimate zero-offset two-way traveltime,and the shifted-hyperbola traveltime equation is used to obtain velocity and anisotropy attributes.We first map local slopes to zero-offset two-way traveltime and moveout-parameters domain and then use similarity-weightedk-means clustering to find the maximum likelihood anisotropy parameters of the main subsurface structures.In order to demonstrate that,we apply the similarity-weighted clustering method to synthetic and field data examples and the results are of higher accuracy when compared to the ones obtained using multiparameter semblance-based method.From estimation error section,it can be seen that the estimation error of multiparameter semblance-based method is about 3-5 times that of the proposed method.     

分偏移距动校正技术

动校正技术在地震资料处理过程中起着至关重要的作用。常规的动校正方法一般都忽略了偏移距对动校正速度的影响 ,致使动校正结果不尽如人意 ;同时也影响了静校正的结果 ,使动、静校正后的地震道集内还存在着动、静态时移 ,从而影响资料的叠加和偏移成像。分偏移距动校正方法是根据不同的偏移距对速度响应的差异 ,计算并消除这种差异所造成的CMP道集内的剩余时差 ,使同相轴的连续性和平滑性增强     

海洋拖缆数据检波器移动时差校正

在海洋拖缆地震数据采集中,当震源激发后,检波器不是固定的,而是随着拖缆一直在运动,检波器位置的移动会造成地震反射旅行时误差,影响后续地震数据处理的可靠性,同时降低时移地震资料匹配精度。为此,提出了一种校正检波器移动引起的旅行时误差的方法。该方法利用炮检距、船速和叠加速度计算检波器移动造成的旅行时误差,得到的校正时差是时变的,与炮检距和船速成正比,与叠加速度的平方成反比。实际资料处理结果表明,检波器移动时差校正可以改善动校正后CMP道集的拉平程度,提高速度谱的聚焦度,同时为后续地震数据处理提供高质量的数据。