利用VSP震源子波提高地震剖面的分辨率

地震数字处理中,提高地震剖面的分辨率主要是通过反褶积技术来实现。反褶积的实质是应用地震子波,VSP震源子波具有避免各种地震干扰波影响的优越性,如不受低降速带衰减和地震采集中噪声的影响,不受处理技术和统计的影响。针对97-WX1线高精度处理的实际要求,设计了处理流程,最终使剖面分辨率大为改观。     

����������ȡ�����λ�Ӳ��ķ���

为有效地提高地震资料的分辨率，提出了一种新的混合相位地震子波提取方法。相同振幅谱、不同相位谱的地震子波分别对应不同的最大和最小相位分量。在复赛谱域，遵照一定的规则，子波振幅谱可以分割为两部分，其分别对应于子波的最大和最小相位分量，分割比例的不同决定了子波不同的相位，由此可以得到最大相位子波、最小相位子波、零相位子波和一系列混合相位子波。根据地震记录信噪比谱的情况，设定地震记录的希望输出子波，对地震记录进行确定性子波反褶积。依据反褶积后地震记录方差模大小和分辨率情况，最终从一系列相同振幅谱不同相位谱子谱集合中确定理想的混合相位子波，通过确定性子波反褶积达到提高地震记录分辨率的目标。对理论合成地震记录和实际地震记录进行了子波提取实验，并利用提取的地震子波对地震资料进行了提高分辨率的处理，实验结果表明了该方法的正确性和有效性。     

宽带子波反褶积方法在致密储层地震资料处理中的应用

随着油气勘探的不断深入，油气勘探目标逐步转向埋深大、频率低、地震响应不明显的致密砂岩储层，此类目标的勘探对地震资料的分辨率提出了更高要求。反褶积是提高地震资料分辨率的主要方法。常规反褶积方法在提高地震资料分辨率的同时，往往降低了地震资料的信噪比，故对后续的地震解释和储层预测产生较大影响。针对常规反褶积方法的不足，提出了宽带子波反褶积方法以提高叠前地震资料的分辨率。首先通过拓展Robinson褶积模型，消除噪声对反褶积因子的影响；然后根据多道统计原理，对地震子波进行分解，进行地表一致性自相关计算；进而求取最小相位子波，并以宽带子波作为期望输出求解反褶积因子，最终完成反褶积处理。将该方法分别应用于模型数据和实际地震资料的处理，获得了宽频带的地震资料，取得了良好的处理结果。与传统反褶积方法相比，宽带子波反褶积方法既能提高地震资料的分辨率，又能保持地震资料原有的信噪比，因此适用于致密砂岩储层地震资料处理。     

谱分解法地表一致性反褶积及应用

简述了谱分解法地表一致性反褶积的基本原理，指出地震道可看成震源、检波点、偏移距以及地层脉冲响应综合作用的结果。通过分析和实际资料说明该方法具有较强的抗噪、去噪和振幅调节能力，并能压缩地震子波、拓宽频带、提高地震资料的分辨率和信噪比。不足之处是在实际使用过程中压缩地震子波的效果不如其它的反褶积。因此该方法适用于低信噪比、以构造解释为目的的资料。     

多子波分解与重构中子波的优选

在地震信号的多子波分解与重构中,子波类型与子波分辨率的选择是十分重要的。针对这一问题,首先计算了复数Paul子波和复数Morlet子波的时频谱,并讨论了频率域内子波宽度控制参数对频率域分辨率的影响;然后应用匹配追踪算法对实际地震数据进行多子波分解与重构,从理论上确定了控制复数Paul子波和复数Morlet子波频率域分辨率的最佳子波宽度,对两种子波分解重构地震剖面的差异性进行了对比分析。理论和实际计算结果表明:复数Paul子波与复数Morlet子波的分辨率和频谱能量分布有所不同,在实际应用中需针对不同的研究目的选择不同类型的子波。基于复数Paul子波的重构剖面保留了更多的低频能量,适用于反射同相轴连续的地下构造研究;基于复数Morlet子波的重构剖面高、低频频谱差异大,更适用于地震波吸收衰减研究。     

组合爆炸法在高分辨率地震勘探中的应用

震源激发是高分辨率地震勘探野外数据采集的重要环节之一。必须根据不同情况和勘探目的,采用有效的震源及激发方式,才能产生频带宽、高频能量强,且在传播过程中具有一定抗干扰能力的子波。研究表明,采用炸药震源、小药量、浅井、小井距激发的组合爆炸法,不仅能提高有效波的高频成分,使优势信噪比的频带展宽,而且可兼顾中深层的反射能量。采用这种激发方式在多个地区工作,均取得了良好的效果。     

利用子波置换法提高地面地震资料的分辨率

利用VSP资料所包含的高频信息,可以提高三维地面地震资料的分辨率。本文提出一种新的子波置换法——将地面地震记录中的子波,置换为零偏VSP的子波,在资料处理中通过子波置换反褶积实现。理论子波与倾斜地层模型实验证明了子波置换反褶积方法的效能。实际地震资料的处理效果表明,该方法可以有效地提高地震反射波的主频和高截频,同时较好地保护信号的低频成分,从而拓宽地面地震信号的频带宽度,提高地面地震资料的分辨率。     

震源子波反褶积在海洋地震资料处理中的应用

辨别和消除虚反射及气泡效应的影响是提高海洋地震资料分辨率和解释精度的重要环节。研究了压制海洋地震资料虚反射和气泡效应的震源子波反褶积方法,根据震源子波处理的原理及反滤波因子的求取过程,给出了实际生产中常用的震源子波处理流程。首先通过确定性子波反褶积消除虚反射、气泡震荡的影响,然后对震源子波进行整形处理,使其满足后续的反褶积处理所需的最小相位假设条件。将上述方法应用于南黄海盆地某工区实际资料处理,使地震剖面上反射波的续至相位得到有效抑制,子波的形态得到了很好的恢复,证明方法是实用的。     

模拟变频扫描—同时提高分辨率和信噪比的可控震源扫描方法

模拟变频扫描是一种现场交互技术，在给定的地质情况和记录系统条件下，在试验现场先作宽频带的线性扫描，对其作功率谱分析，然后模拟设计可控震源的子扫描参数，增加功率谱上缺口的能量，对地震信号的频率衰减进行补偿。其目的在于展宽和“白化”检波器接收的有效信号频带，并削弱震源产生的面波。方法的灵活性和交互特点，使野外工程师能在参数试验阶段就能迅速地设计扫描，能在事先不知道记录系统和大地滤波特性的情况下进行补偿。实际资料表明模拟变频扫描明显提高了分辨率，改善了信噪比。子波分析还说明模拟变频扫描在提高分辨率和信噪比的能力上优于非线性扫描。近些年出厂的可控震源电子箱体都具有做变频扫描的功能，野外普遍配备了现场处理机，所以这项技术很容易推广应用。     

力信号反褶积运算对于提高地震资料保真度的研究分析

提取可控震源单炮记录时,通常根据参考信号与母记录(原始地震记录)的互相关运算结果来压缩可控震源单炮记录长度。震源机械、液压系统以及平板和大地耦合的非线性特征导致可控震源单炮记录存在谐波畸变,虽然谐波能量相较于基波能量较弱,但仍对地震资料的保真度存在一定程度的影响。将提取的力信号作为反褶积算子与母记录进行反褶积运算,压缩地震子波,提高地震资料的信噪比和分辨率,以获取不含谐波干扰的地震记录。对比分析模型正演和实际地震数据处理中参考信号、震源力信号和近场力信号与母记录互相关和反褶积运算后的地震记录可知,将力信号作为地震子波与母记录进行反褶积运算,既可以避免谐波干扰,又可以提高深层地震资料的保真度,因此分离后的单炮记录能够更真实地反映地下地层反射系数序列的脉冲响应。     

塔里木盆地沙漠区高分辨率地震采集方法探讨

本文根据塔里木盆地勘探现状,结合以往所做的一些试验,提出了塔里木盆地大沙漠区进行高分辨率勘探的新技术、新方法及其在实际中的应用效果。提高仪器前置滤波的低截频率,可相对抬升高频,有效地改善记录上的高频成分;选择有利于提升高频信号的检波器,是切实可行的方法;检波器的埋置条件和效果及串联组合方式也是提高分辨率的有效途径;灵活运用可控震源的扫描方式补偿高频能量,如非线性扫描、变频扫描等;通过选择炸药类型和药量可以有效提高分辨率。综合应用以上各项技术措施,使大沙漠区的地震剖面分辨率得以大大提高。     

震源延迟叠加技术及应用效果

延迟叠加爆炸是针对高分辨率和深层地震勘探而提出来的一种激发方式。这种激发方式能在保证地震分辨率的前提下有效提高地震波能量 ,在地震波的入射角范围内 ,有效克服非球形炸药激发引起的地震波传播的方向性。应用弹性波动力学对多级延迟爆炸进行理论研究 ,结合实际试验资料 ,研究了延迟爆炸情况下激发参数对地震波能量、主频、频宽等的影响。从几何地震学出发 ,分析了不同时间激发的地震波在地下空间中的干涉情况 ,对其能量传播的方向性进行了研究。理论分析和试验效果表明 ,延迟叠加震源与相同药量的普通震源相比 ,激发地震波的主频高 ,频带宽 ,增强了下传能量 ,降低了次生干扰 ,在高分辨率和深层地震勘探中具有明显的优势。     

准噶尔盆地沙漠区延迟爆炸激发正演模拟分析

为了提高准噶尔盆地腹部沙漠区的地震资料品质，开展了激发参数优化设计研究。为了克服单深井激发在施工成本和施工效率上的不足，借鉴东部地区多年来开展延迟爆炸的成功经验，采用延迟爆炸的方法，结合准噶尔盆地沙漠区表层地质结构特征，进行了延迟爆炸正演模拟分析。通过正演模拟，就延迟爆炸激发时所得地震波的主频、频带宽度和激发能量等方面展开了分析。研究结果表明：与单深井激发相比，相同药量条件下，采用延迟爆炸激发方式可有效提高地震波主频，拓宽地震波频宽，增大地震波下传能量，对准噶尔盆地开展高分辨率地震勘探有较好的实际意义。     

利用小波包算法提高地震资料分辨率

采用傅氏变换的谱白化方法及正交小波的增频措施可以提高地震记录的分辨率。但是由于这些方法划分频带范围段较粗,使得各频段之间信号能量变化较大,易造成时域信号的“挂面条”现象。而利用小波包算法作增频处理,可以把信号分解得很细,使得分解后的信号只包含较窄的频率范围,从而明显克服了以上缺陷,使分辨率得到大大提高。此法只能升频,不能拓频,因此,对于频率较低或频率成分较少的原始资料,采用此法仍然得不到较高的分辨率。     

官1地区高分辨率地震采集技术及应用

胜利油田官1地区油气资源丰富,但由于该区的地下地质情况复杂,使得老资料分辨率低,不能满足精细解释的需要.为此,根据该区的地质任务和勘探技术难点,进行了高分辨率地震采集技术研究.采用了有针对性的方法和技术：①用小面元来提高地震资料的横向分辨率;②用高覆盖次数及目标设计方法来提高目标区地震资料的信噪比;③用优化观测系统来提高干扰波的压制效果;④用延迟叠加震源来提高有效波的下传能量;⑤用多种方法联合调查表层地质结构,并量化分析不同激发井深和药量的频谱、能量和信噪比,以此来确定不同激发点的最佳激发井深和药量.高分辨率采集技术在官1地区取得了良好的应用效果,新采集的资料较之老资料在分辨率和信噪比上都有明显的提高,利用新资料解释的构造图上构造形态和断层系统更加精确清楚,根据新资料部署的王古1井获得了高产工业油气流.     

地震分辨率极限问题的研究

地震奇辨率一直是薄储层和岩性地震勘探研究的主要问题，也是困扰地球物理发展的问题之一。地震分辨率为垂向(时间)和横向(空间)分辨率，通常教科书和有关的文献均将1／4地震波长定义为时间分辨率的极限，即使按菲涅尔半径定义的空间分辨率的极限，也为1／4地震波长。根据地震视主频和目的层的速度可以计算出空间和时间地震分辨率(1／4波长)极限。按常规的分辨率理论，地震勘探难以获得小于1／4波长储层的地质信息。若想获得小于1／4波长的储层信息，必须提高地震的成像主频，但对于实际地震数据而言，垂向(时间)分辨率受大地吸收衰减和高频信噪比的影响，地震分辨率总是有限的，难以满足地质解释的要求，特别针对中国陆相薄储层更是如此。但地震勘探是否可以突破1／4波长分辨率极限，针对这一问题，本文通过多块三维实际地震数据的研究，表明在相对保持振幅、频率、相位和波形的处理条件下，结合合理的井信息标定和地震属性提取，地震勘探是可以突破1／4波长地震分辨率极限的，这为中国陆相薄储层的地震勘探提供了十分重要的理论基础。     

谱修整反褶积流程及其效果

反褶积技术提高有效波高频成分，但也放大了高频噪声，降低了信噪比，甚至有时使反褶积提升的高频成分被噪声淹没，达不到提高分辨率的目的。本文利用对地震波有效率功率谱修整的方法进行常规反褶积算子的设计和反褶积处理，在实际资料处理中见到了明显的效果。     

基于系统辨识提高地震资料分辨率

提高地面地震资料垂向分辨率是地球物理领域研究的难点和热点。本文提出了利用测井资料提高地面地震资料分辨率的新方法。通过地层对地震波吸收的线性系统假定,首先建立了地面地震信息与声波测井信息相互联系的理论模型,然后基于系统辨识技术估计地层对地震波吸收的系统特性,进而对地面地震资料进行补偿性高频恢复。对不同分辨率的正演模拟资料和实际地面地震资料的处理结果表明,该技术在保持原地震资料主要特征不变的条件下,主频为代表的优势频带提高约10~20Hz,频带拓宽约10Hz,有效提高了地震资料的垂向分辨率。     

深拖式多道高分辨率地震探测系统在南海首次应用

自主研发的深拖式多道高分辨率地震探测系统（Kuiyang-ST2000）主要由高声源级、宽频带的等离子体电火花震源和48道（道间距为3.125m）数字零浮力拖缆组成,最大作业深度可达2000m。系统采集作业时将震源及接收缆同时拖曳于近海底（小于100m）,缩短与被探测目标的距离,降低地震信号在传播过程中因海水吸收导致的衰减,且能克服海面拖曳勘探方式中多次波、气泡效应、海洋噪声等不利因素的影响。应用Kuiyang-ST2000系统在中国南海E海域进行了首次实际采集试验（工区海底深度约1500m,系统作业深度约1400m）,所得海试数据具有较高信噪比,经精细处理后的最终成像剖面具有很高垂向、横向分辨率,验证了Kuiyang-ST2000系统的优越性,且弥补了海上常规多道地震探测系统分辨率不足的缺点。     

广义S变换在地震高分辨处理中的应用

基于S变换的时[CD*2]频局部化思想，采用可灵活选择窗函数的广义S变换，以实际地震子波代替常规S变换中的基本小波，系统地研究了广义S变换在地震高分辨处理中的应用，并首次提出了基于广义S变换的高分辨剖面。仿真实验和实际资料的处理结果均说明广义S变换在地震高分辨处理方面的可行性和有效性，由此得到的高分辨剖面不仅有效地提高了地震波的主频，而且可以通过提取单频曲线或单频剖面，细致地研究局部构造的层位信息，为地震资料处理和解释提供了一种有效的工具。