实现最佳零炮检距地震照明成像——CRS叠加之几何阐述

零炮检距剖面是地震反射成像过程中重要的中间成果，常规处理中的共中心点（CMP）叠加的目的正在于此。当地层倾斜时，CMP道集发生反射点弥散，CMP叠加无法得到正确的零炮检距(ZO)剖面。在这种情形下，只有实施NMO/DMO叠加或沿着共反射点（CRP）轨迹进行叠加才能达到偏移到零炮检距（MZO）的目的。根据共反射面元（CRS）叠加理论，CRS叠加面是反射点附近一个邻域内CRP轨迹的集合，所以沿CRS叠加面应能得到最好的零炮检距剖面。以几何描述的方式，在常速介质假设下通过图示定性描述CRP与CRS叠加之间，NMO/DMO叠加、叠前深度偏移（PreSDM）与CRS叠加之间的区别与联系。     

陡倾界面反射波解释方法的探讨

对于陡倾有限界面反射波,若按零炮检距剖面自激自收反射波解释,将引起叠加剖面反射波几何学和动力学特征的变化,造成构造、岩性的错误解释。为此,本文依据几何地震学理论,分析了引起陡倾有限界面反射波特征变化的几何因素;以及反射波动力学特征参数(振幅、频谱、信噪比)的变化规律,提出了在叠加剖面上确定反射波终断点的解释方法。     

叠前时间偏移技术在肇源南地区的应用

当地层倾角较小构造相对不很复杂时,基于零炮检距剖面的叠后时间偏移能获得较满意的偏移效果,但当地层倾角较大构造复杂时,NMO校正叠加剖面不等同于零炮检距剖面,因此,需要采用叠前时间偏移处理技术。介绍了三维叠前时间偏移方法的基本原理、实现过程及该方法在大庆肇源南地区的应用效果。通过不同偏移方法的剖面对比说明,采用叠前时间偏移方法,剖面的断面清晰,断点清楚,地层接触关系清晰,陡倾角构造的成像明显好于叠后时间偏移。     

基于正交多项式的高精度零炮检距地震道拟合

 提高零炮检距地震道的拟合精度是保幅地震资料处理的关键环节之一。相对于常规地震叠加技术，二阶多项式拟合技术能够提高零炮检距地震道的拟合精度。但是不同时刻地层反射信号的AVO特性是变化的，仅仅利用二阶多项式来实现零炮检距地震道拟合是达不到精度要求的。本文采用正交多项式描述CMP道集上不同时刻地层反射信号的AVO特性，建立正交多项式系数谱；并根据SVD估计有效波的能量，自适应地确定不同时刻拟合零炮检距地震道信号所需的阶次，实现高精度的零炮检距地震道拟合。合成记录和实际数据的处理表明该方法能够有效地减小零炮检距地震道拟合误差，提高拟合精度。     

属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移,且对速度误差更敏感,故舍弃Kirchhoff深度偏移,针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代,更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略,可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移,将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值;依此将偏移结果重排入所属炮检距段;逐炮依次计算并叠加,最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算,因此只增加了一次检波点波场的传播,计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比,验证了该计算方法的有效性。     

反射地震成像的波场变换方法

遵循反射地震数据叠前偏移可分步描述的思想,即动校正＋叠加＋叠后偏移,根据叠前观测波场、零炮检距波场和叠前时间偏移波场之间的坐标位置关系,通过波场变换实现了偏移到零炮检距地震剖面和叠前时间偏移。计算实现简单,只是空间方向的Fourier正反变换与时间方向的积分,并且偏移到零炮检距地震剖面与叠前时间偏移计算量基本相当,计算没有任何关于小炮检距近似或小反射倾角近似假设。最后讨论了这种方法在研究保幅成像、地震道插值等方面的应用可能以及处理实际地震数据可能面临的问题。     

炮检距域全局优化傅里叶有限差分偏移

将共炮集全局优化傅里叶有限差分（GOFFD）法扩展应用于炮检距域，其中，双平方根方程中的每一个单平方根项都由裂步傅里叶算子与有限差分算子之间的相互耦合来近似。由于该方法采用全局优化的有限差分系数，从而使得在对横向速度变化剧烈的介质进行成像时，能够更好地对陡倾构造进行成像。脉冲响应试验结果表明，炮检距域全局优化的傅里叶有限差分偏移方法较裂步傅里叶以及虚拟屏等偏移算法更为精确。SECT／EAGE盐丘模型试验结果也表明，该方法对盐丘边界和盐下弱反射层的成像也较裂步傅里叶算法更准确。     

共炮域波动方程叠前深度偏移技术在委内瑞拉探区的应用

委内瑞拉探区为盐丘、刺穿、逆冲构造发育的复杂构造区，共炮域波动方程叠前深度偏移技术被认为是复杂构造区地震偏移成像的一个重要而有效的工具，该技术主要分为两步：第一步利用单程波波动方程，分别从炮点和检波点对波场进行向下延拓；第二步为成像调整，即在每一个成像点上，对延拓得到的连续的检波点和炮点波场进行相关处理。共炮域波动方程叠前深度偏移技术的不足之处是高频成分损失较多，造成剖面的相干性较强。偏移背景较差。本文分析了共炮域波动方程叠前深度偏移技术的参数试验及存在的问题，认为强相干背景、CPU计算能力、对地震资料的振幅补偿精度要求更高等因素影响该技术的推广使用。文中认为可在偏移耗时可以接受的条件下，尽可能地选择较大输入频率范围，能够改善偏移背景。实例分析表明，在构造复杂地区。叠前。深度偏移成像效果要好于叠前时间偏移，共炮域波动方程叠前深度偏移成像效果要好于Kirchhoff叠前深度偏移。     

三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一，构造共炮检距向量（COV）道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸，在一个规则的三维地震观测系统中，每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是：在给定检波线的走向后，计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距；用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围（由负到正），用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份，用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份，一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时，可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距，再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。     

三维观测系统对复杂构造叠前成像效果的影响分析

叠前偏移成像效果与观测系统密切相关,明确观测系统参数变化对成像效果的影响对观测系统优化设计至关重要。利用复杂构造区三维物理模拟数据和实际采集的宽方位三维地震数据,进行了观测系统参数的退化处理试验,分析了道密度、观测宽度、线距变化对叠前深度偏移的影响。分析表明:1)观测宽度影响构造成像效果,增加观测宽度利于提高深层构造的断点、断层、断裂下盘成像清晰度和陡倾角同相轴的连续性;2)有效道密度和炮检距分布的均匀性影响偏移噪声的强弱,提高道密度和炮检距的均匀性利于压制偏移噪声,提高剖面信噪比;3)接收线距影响中浅层有效道密度和炮检距分布的均匀性,采用较小的线距获得更高的中浅层有效道密度和更均匀的采样结果,利于保证中浅层成像效果。研究认识可望为复杂构造区观测系统设计提供借鉴。     

炮点剖面中的倾角时差

所有已知的倾角时差(DMO)不是积分法算法需要在规则取样的固定偏移距剖面中选出地震资料。但是,文中介绍的倾角时差法能直接应用于炮点剖面记录,因此能处理那些在规则固定偏移距剖面中不能进行选择的资料。炮点倾角时差算子的定义与固定偏移距剖面的倾角时差算子是很相似。这两种算子在零偏移距面(即叠加面)上有相同投影的脉冲响应。因此,应用固定偏移距剖面中或炮点剖面中的倾角时差,都能提供同样的叠加剖面。倾角时差法可将炮点剖面变换成任何叠后偏移都能使用的零偏移距数据。炮点—DMO算子是属于空间变量和时间变量性的;因此直接应用算子在计算上是很昂贵的。但对时间和空间座标进行算换后,该算子则变成了时间不变量和空间不变量性质;所以倾角时差可作为傅氏域中的乘法进行有效的计算。因此,炮点倾角时差对于DMO处理后提高剩余速度分析的精度也是一种有用手段。野外数据实例说明,炮点剖面倾角时差法可用来产生叠加剖面,并与用Hale(1984)的固定偏移距剖面的倾角时差法获得的叠加剖面相似。     

炮域波动方程叠前深度偏移的偏移距域和角度域共成像点道集计算

炮域波动方程叠前深度偏移是一种实用化的成像算法,特别在稀疏炮集宽方位角观测系统采集的数据成像中非常有效。本文将偏移距定义为叠前偏移中下行震源波场和上行接收点波场之间的位移,在偏移过程中提取偏移距域共成像点道集,利用最早应用于炮—检偏移的径向记录道映射方法,将偏移距域道集转换到角度域。计算过程包括多偏移距成像和炮—检点坐标系向中心点坐标系的转换。该方法能够在炮集偏移过程中生成随角度变化的反射波成像结果,但在稀疏炮集观测系统下,共成像道集的质量仍会受到炮点假频的影响。     

温西南三维叠前时间偏移处理技术及应用效果

当地层倾角较大时，反射点偏离较大，动校正叠加得到一个零炮检距剖面的假设，与实际情况相差较远，叠后时间偏移很难获得较理想的偏移归位效果。叠前时间偏移方法，从理论上取消了输入数据为零炮检距数据的假设，避免了动校正叠加所产生的畸变，是复杂地区地震数据成像较理想的方法。通过近两年的开发和应用，叠前时间偏移技术已经趋于成熟，在温西南地区，该技术取得了令人满意的效果。     

论常炮检距地震剖面叠前偏移方法

本文对共炮检距地震剖面叠前偏移方法的几何原理进行了分析,并阐述了叠前全偏移方法的新思路,进而提出了实现手段与成像点的位置均与DMO方法有所不同的叠前全偏移波动方程法。该方法是将多次覆盖中不同炮检距的地震反射波通过坐标变换及相应的波动方程法外推波场,使之一次偏移到它们自身的反射点上,然后进行叠加,即得最终结果。此法适用于任何倾角。对物理模型试算的结果表明,本文提出的叠前全偏移波动方程法是可行的,并能用于实际地震资料的处理。     

利用AVO原理拟合零炮检距道反射记录

常规多次叠加技术对地震勘探的发展起到了极大的推动作用。但是，由于存在反射振幅随跑检距的变化情况，常规多次叠加技术就不能够保真地反映零炮检距道的反射振幅。为此，本文从ＡＶＯ原理出发，提出一种在一定近似意义下，根据实际ＣＭＰ道集用最小平方加权叠加技术拟合零炮检距道反射记录的方法。（１）最小平方加权叠加是ＡＶＯ技术的一种简化，不需要多次迭代，所以计算速度快。（２）用此法处理的地震剖面分辨率高，有利于进行     

VSP共炮点记录定向偏移

共炮点记录的定向深度偏移被用于垂直地震剖面(VSP)的成像。该流程首先用于一由声波常密度有限差分正演模型制做的合成VSP资料成像。而后又用于采自一斜井的VSP资料。结果反映出了该方法对于VSP数据成像的价值。 把VSP记录做为共炮点道集使得所有共炮点记录成像技术均有可能应用于VSP成像。特别对一给定井,如果有可资利用的变偏VSP资料,就可用聚焦分析确定偏离井孔一定范围的介质速度。由于VSP.数据以等价于共炮点记录的形式采集,这使共炮点记录偏移理所当然地成了VSP数据成像流程。     

椭圆展开法共炮点道集速度分析方法

 以椭圆展开理论为基础,本文提出了基于共炮点道集数据的速度分析方法,给出了相应的速度分析流程;通过选定速度范围,采用椭圆展开并相干叠加的方法,利用共炮点道集求取每一速度的零炮检距叠加剖面;对得到的零炮检距叠加剖面进行选排形成共法向出射点速度谱,按照能量最大准则确定每一个法向出射点的速度;进而利用拾取的速度求取真正的零炮检距叠加剖面。该速度分析方法无需预先抽取速度分析道集,避免了常规速度分析中共反射点弥散的问题。模型试算表明了该方法的正确性和有效性。     

共炮检距剖面相位移时间偏移

本文提出了一种新的二维频率一波数域共炮检距剖面叠前时间偏移算法。本文方法在常速条件下将零炮检距剖面的叠后相位移公式推广到非零共炮检距剖面，该公式是用数值拟合方法得到的，运用平均速度或叠加速度可使公式的使用范围适用纵向速度变化，理论上本文的公式只在常速下是精确的，但合成记录和野外资料试算表明，即使速度变化较大，该方法也能有效成像，而且更重要的是还能减少计算量。     

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。     

零炮检距有限差分偏移法

零炮检距(MZO)偏移也叫做倾角时差(DMO)或叠前部分偏移,它将叠前偏移地震数据变成近似的零炮检距数据,以便消灭反射点上的画弧现象,并可获得在反射层倾角范围内的优质叠加结果,MZO是标准地震数据处理中重要的一步。迄今,各种频率-波数(f-k)和积分 MZO 算法已应用于实践中。文中,介绍了一种可应用于正常时差(NMO)校正的、共炮检距剖面的有限差分 MZO 算法。这种算法用的是一种常规叠后偏移15度有限差分偏移算法和一种特定的速度函数,而不是真正的偏移速度。本文证实当速度随深度而变化时这种 MZO 算法的实现结果,并探讨这种算法应用于速度随深度和水平距离变化情况时的可行性。