渐变观测系统的设计原则及其应用

本文根据塔里木盆地孔雀河地区的复杂构造特点，提出了一种渐变观测系统的设计思路——根据工区地质构造变化趋势和日的层埋深变化情况逐点、逐段设计采集参数(最大炮检距、道距、组合基距、覆盖次数等)，其中最大炮检距的选择考虑了动校正拉伸、速度分析精度、有效波和干扰波分离、反射系数稳定、有效压制多次波等因素，所设计的渐变观测系统能满足不同层次物理点位的动校正拉伸、速度分析精度和反射系数的要求。南北向和东西向地震测线采用不同的排列方式。在该区采用渐变观测系统所采集的单炮地震记录品质稳定，信噪比高，浅层多次波、折射波等干扰波减弱，较好地解决了资料处理中的速度分析、动校正拉伸、静校正、叠加及偏移成像问题，取得了明显效果。     

转换波三参数速度分析及动校正方法

转换波时距方程的精度直接影响到转换波的速度分析和动校正的精度。现今应用较多的转换波时距方程中有双曲线方程（本文称为单参数方程）、双平方根方程（或称双参数方程）及高阶非双曲方程。本文从纵波大炮检距方程出发，针对转换波传播特点，推导出了能反映介质垂向非均质性的转换波三参数时距方程，其中三参数分别指纵波速度、横波速度和垂向非均质性。在此基础上，形成了转换波三参数速度分析及动校正方法。为了比较单参数方程、双参数方程和三参数方程的精度，利用这三种方程分别对合成模型数据和实际资料进行了处理，结果表明本文提出的转换波三参数方程的精度高于其他两种方程。     

广角反射波的特征及正演模拟

对于高速屏蔽层下伏的低速层,采用广角地震勘探是一种有效的地震勘探方法。但在广角条件下,反射波与入射波存在相位差,反射系数变为复数,波动力学特征非常复杂,给实际地震资料的识别、处理、解释带来困难。在介质弹性参数λ,μ和σ确定、波速与密度相对变化的条件下,本文从Zoeppritz方程出发,运用数值模拟的方法模拟了超临界角地震波的传播规律。表明当P波入射角等于或大于临界角时,波的性质发生变化,反射系数成为复数,地面难以接收,而透射S波能量较强,可利用转换波探测高速屏蔽层下伏低速层界面的信息;采用带有各向异性参数的四阶动校正公式(Alkhalifah方法、Hake公式、Castle公式)对大炮检距的地震数据进行校正,验证了带有各向异性参数的高阶动校正在大炮检距处的校正效果明显优于常规动校正效果。     

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。     

大炮检距地震资料动校正方法比较

动校正是地震资料处理过程中的关键步骤之一，其精确性直接影响到水平叠加能否对干扰波进行有效压制，同时它也是一种用于速度分析的手段。常规动校正处理是利用DIX双曲线公式拉平同相轴，但应用DIX双曲线公式有两个前提：①各向同性层状介质；②中、近炮检距检波排列。当我们对高速层下地质目标进行勘探时，常采用较长的检波器排列，以获得高速层下有效反射波，这时对大炮检距地震记录应用DIX公式进行校正就会带来大的误差，必须采用多项式高阶拟合的方法。本文通过水平层状介质模型正演，对大炮检距地震资料进行动校正的方法进行比较分析，认为对大炮检距地震资料动校正时并不是用的阶数愈高，动校正的精度就愈好，并且平移双曲线法也不是时时最优。在暂不考虑介质各向异性的影响下，多项式高次项系数是大炮检距动校正的关键影响因素，它决定实际处理大炮检距地震资料时应采用的动校正方法。     

衰减多次波的剩余时差分析法

多次波的剩余时差分析法是在CMP道集动校正基础上进行的。根据工区多次波的频率范围，要求多次波的剩余正常时差必须遵循下列3个原则：（1）在最小炮检距处的多次波剩余时差必须超过1／4甚至1／2的氏频周期时间；（2）最大炮检距与最小炮检距之间多次波剩余时差之差必须大于一个低频周期时间；（3）最大炮检距与最小炮检距之间多次波的剩余时差之差必须小于（n-4）倍的高频周期时间。其中n为CMP道集的覆盖次数。只要遵守上列3条原则，就可使多次波落入多次波叠加方向特性的压制区内。中应用了精确的多次波剩余时差式，并用双曲线进行非线性最小二乘法拟合，绘制出一套多次波叠加方向特性曲线。平均拟合误差小于十万分之一。根据这一方法，在一个目的层段存在严重多次波干涉的地区进行地震采集试验，获得了压制多次波的很好效果，并在该区找到了一些新含油圈闭。     

广义空间分辨率讨论及应用

 本文基于马在田等提出的广义空间分辨率的概念,对其中的特例情况进行了讨论,通过分析炮检距与空间分辨率的量化关系,建立了最大炮检距与目的层深度之间的量化关系,并得到以下认识：①当炮检距在某一范围内增大时,空间分辨率呈非线性降低;当炮检距超过该范围时,随着炮检距的增大,空间分辨率呈线性降低。②随着炮检距的增大,分辨率斜率总体趋势急剧增大,表明分辨率随炮检距的增大而急剧降低;当炮检距在某一范围内增大时,分辨率斜率呈近似线性增大趋势,表明在该范围内分辨率曲线呈非线性变化。③由马在田等提出的广义空间分辨率公式可以从本质上阐明动校正波形拉伸问题,据此形成的动校正公式可以有效地消除动校正拉伸变形。     

衰减多次波的剩余时差分析法

多次波的剩余时差分析法是在CMP道集动校正基础上进行的.根据工区多次波的频率范围,要求多次波的剩余正常时差必须遵循下列3个原则:①在最小炮检距处的多次波剩余时差必须超过1/4甚至1/2的低频周期时间;②最大炮检距与最小炮检距之间多次波剩余时差之差必须大于一个低频周期时间;③最大炮检距与最小炮检距之间多次波的剩余时差之差必须小于(n—4)倍的高频周期时间.其中n为CMP道集的覆盖次数.只要遵守上列3条原则,就可使多次波落入多次波叠加方向特性的压制区内.文中应用了精确的多次波剩余时差式,并用双曲线进行非线性最小二乘法拟合,绘制出一套多次波叠加方向特性曲线.平均拟合误差小于十万分之一.根据这一方法,在一个目的层段存在严重多次波干涉的地区进行地震采集试验,获得了压制多次波的很好效果,并在该区找到了一些新含油圈闭.     

最大炮检距对地震资料采集和成像效果的影响

在地震资料采集中,最大炮检距的选择是观测系统设计至关重要的一个参数,直接影响地震资料采集的成像效果和质量。在设计时,应基于地质模型进行射线追踪、模拟激发、频谱分析,主要考虑动校拉伸、速度分析的精度误差、干扰波切除、反射系数稳定、多次波的压制等因素。分析论证点处的最大炮检距对地震信号成像效果的影响,并结合地质任务要求,合理设计最大炮检距。     

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。     

转换波人工合成地震记录与速度反演方法研究

利用褶积模型研究转换波正反演问题的关键是建立转换反射系统递推公式,本文在前人工作的基础上,通过对Ｚｏｐｐｒｉｔｚ方程的进一步简化,给出了实用的转换反射系数递推公式,进而可得到求取转换波速度,纵横波速度比,泊松比等参数的递推公式。     

转换波变速抽道速度分析方法

转换波反射点不在炮点-检波点的中心点正下方, 其偏离中心点的距离随转换横渡速度Vs和反射点深度h的变化而变化. 地面接收到的来自地下某点的转换波反射信号到达时间也不遵循(纵波反射的)双曲线规律, 因此不能用纵波速度分析法对转换波进行分析. 本文提出的在纵向上接深度变化, 而在横向上作变速抽道的转换波叠加速度谱分析方法, 避开了转换波反射的不对称性和信号到达时间的非双曲线特征所带来的困难, 使转换波的速度精确分析成为现实. 应用本文方法对92LYS501测线实际转换渡地震数据进行处理, 获得了比较理想的效果.     

转换波成像方法综述

转换波勘探成本低，获取的地下信息量大。但由于转换波的传播路径不对称，入射波与反射波的速度不同，因此转换波资料的成像比纵波资料更复杂。为此，对转换波成像的主要方法进行了讨论，并对近年来出现的一些新的转换波成像思路作了介绍。转换波成像方法可分为叠后偏移和叠前偏移成像两种，叠后偏移主要包括共转换点道集抽取、动校正、转换波倾角时差校正和叠后偏移等，叠前时间偏移主要分为Kirchhoff叠前时间偏移和波动方程叠前时间偏移两大类。分别对叠后偏移的4个主要处理步骤和叠前偏移两类方法的基本原理进行了较为详细的阐述，并指出叠前时间偏移方法是目前转换波资料处理的发展方向。新的转换波成像思路是，先对转换波资料进行转换，然后再成像，如非对称性校正法和纯横波成像法等，对这些新方法的基本原理进行了论述。指出了转换波成像方法研究的发展方向，即转换波成像配套技术的研究如静校正、去噪，以及能更好地适应不同观测系统的高保真、高分辨率的叠前成像方法等。     

低速带校正的一种途径──SH波浅层折射勘探

由于横波速度较纵波速度率，在近地表差异更大，因此低速带静校正一直是处理横波（转换波）资料的一个难题，要做好低速带校正，首先要求取低速带的速度和厚度。为此在联合采集纵横波资料前，我们在工区做了ＳＨ波浅层折射勘探，利用ＳＨ波折射资料可以求出低速带速度和厚度。通过对转换波资料的处理可以起到两个方面的作用：使信号归位，有利于纵波及转换波资料对比，使相位的连续性更好。     

论VSP观测中的井源距选择问题

在非零井源距VSP观测中,井源距是一个最重要的参数,可由以下几点说明: ·井源距变化可以引起反射波入射角的变化,对于不同的观测方式,同一反射层的入射角有不同的变化规律。不合理的井源距选择,可能导致不同观测点所接收到的同一反射层反射波的强度有很大差异,甚至出现极性反转。·强反射层的存在只是产生折射的必要条件,设计并源距时,还必须注意其它可能产生折射的反射层。·动校正拉伸是井源距选择时需考虑的重要因素。在此基础上,文中导出了动校正拉伸系数公式,提出了井源距选择的基本原则。并以实例说明,大角度入射资料的切除以及大动校正拉伸量切除的方法和效果。     

PS转换波的时差估计

PS转换波时距曲线具有非双曲线特征,在炮检距远大于深度的情况下,这种特征十分明显。对PS转换波数据进行速度分析时,如果用常规的P波NMO校正公式,往往使大炮检距浅层的数据校不平,这对速度分析和以后的叠加成像都是不利的。因此,以往的作法是将这些大炮检距校不平的数据切除掉。本文依据Castle（1988）提出的对常规P波的三参量速度分析,导出了PS波的三参量速度分析公式,用该公式就可以将某些大炮检距的道展平,从而更为有效地利用这些数据。     

Geochemical characteristics and diagenetic fluids of dolomite reservoirs in the Huanglong Formation, Eastern Sichuan Basin, China

Based on a comprehensive study of texture,diagenetic behavior and evolution of dolomite in the Huanglong Formation,trace （e.g.,Fe,Mn and Sr） and rare earth element （REE） geochemistry,andisotopic characteristics （e.g.,C,O and Sr）,four types of diagenetic fluids are identified in the Huanglong Formation dolomite reservoirs of the Eastern Sichuan Basin,China：1）：marine-derived pore waters in the marine diagenetic environment,2） sabkha compaction brine conserved in the early shallowburied diagenetic environment,3） strongly-oxidizing low-temperature meteoric water in the seepagesubsurface flow diagenetic environment,and 4） strongly reducing deeply seated mixed hot brine in the middle and deep burial diagenetic environment.The fluids developed hereditarily from one environment to another,which resulted in its respective characteristics.Fluid characteristics play an important role in the development of dolomite reservoirs：1） dolomitization by marine-derived pore water in the quasisyngenetic stage did not form an effective reservoir; 2） early diagenetic burial dolomitization by the sabkha compaction brine formed the basis for reservoir development; 3） meteoric water karstification in the paleo-epidiagenetic stage expanded both the distribution and the size of the reservoirs,and improved the reservoir quality; 4） deep-burial dissolution and tectonic fracturing in the reburial diagenetic stage further improved reservoir porosity and permeability.     

Improving seismic interpretation: a high-contrast approximation to the reflection coefficient of a plane longitudinal wave

Linearized approximations of reflection and transmission coefficients set a foundation for amplitude versus offset（AVO） analysis and inversion in exploration geophysics.However,the weak properties contrast hypothesis of those linearized approximate equations leads to big errors when the two media across the interface vary dramatically.To extend the application of AVO analysis and inversion to high contrast between the properties of the two layers,we derive a novel nonlinearized high-contrast approximation of the PP-wave reflection coefficient,which establishes the direct relationship between PPwave reflection coefficient and P-wave velocities,S-wave velocities and densities across the interface.（A PP wave is a reflected compressional wave from an incident compressional wave（P-wave）.） This novel approximation is derived from the exact reflection coefficient equation with Taylor expansion for the incident angle.Model tests demonstrate that,compared with the reflection coefficients of the linearized approximations,the reflection coefficients of the novel nonlinearized approximate equation agree with those of the exact PP equation better for a high contrast interface with a moderate incident angle.Furthermore,we introduce a nonlinear direct inversion method utilizing the novel reflection coefficient equation as forward solver,to implement the direct inversion for the six parameters including P-wave velocities,S-wave velocities,and densities in the upper and lower layers across the interface.This nonlinear inversion algorithm is able to estimate the inverse of the nonlinear function in terms of model parameters directly rather than in a conventional optimization way.Three examples verified the feasibility and suitability of this novel approximation for a high contrast interface,and we still could estimate the six parameters across the interface reasonably when the parameters in both media across the interface vary about 50%.     

叠前部分偏移分析

根据射线理论,讨论叠前部分偏移原理,导出用于动校正前及动校正后共炮检距剖面部分偏移的速度(ν′)。并以动校正后叠前部分偏移为例,结合射线理论,在速度为ν′/2的参考介质中建立了使共炮检距剖面记录满足波动方程的“爆炸反射面元”模型,从而使叠前部分偏移方法可以用波场外推原理来实现。文中进一步导出了外推算子。最后应用波动方程的线性特征对完全叠前偏移作了简单的描述。通过将有限差分波动方程叠前部分偏移法应用于野外实际资料的数据处理,并与常规水平叠加资料相比较,充分表明叠前部分偏移对处理大倾角地层反射波是有效的。