粒子群算法炮点偏移校正技术

在地震勘探数据采集的过程中,常会遇到炮点实际位置与设计位置不一致的情况,进而影响后续的地震数据处理。为了解决这个问题,基于近炮检距近地表速度接近常速的假设,本文提出使用粒子群方法对炮点位置进行校正。首先估算近地表直达波的速度,通过观测初至与计算初至建立误差目标函数,通过粒子群算法求解目标函数得到最优解即炮点位置。与常规的网格搜索方法相比,该方法计算效率明显提升,且保持了较高精度,为地震数据质量监控提供了一种可靠且高效的方法。     

野外观测系统的检验与校正

在地震资料处理中常常发现野外观测系统不准,其后果极为严重。为了避免重复施工,改善处理效果,笔者在IBM3081系统上编制了利用初至波对野外观测系统进行检验和校正的程序。文中介绍了两种校正方法:其一是只作炮检距校正。根据工区的小折射、井口时间、反射记录等资料提供一条或几条比较准确的初至时距曲线,作为标准曲线,然后将从实际共炮点道集中拾取的初至曲线与标准初至时距曲线相比较,确定出实际初至曲线所对应的炮检距,并对各个地震道的空间属性进行修改。对某三维工区的处理结果表明,该方法的效果良好。其二是先用迭代方法加误差约束条件计算炮点和检波点的坐标,然后计算炮检距,再进行校正。这种校正处理的效果也是明显的。但实验表明,对于观测系统误差较大的数据,不宜作坐标计算,只作炮检距校正尚可完成部分校正。处理中要根据数据的性质选取校正方法。     

兴隆台城区三维炮点偏移校正技术

在城区进行三维地震勘探时，如果设计的激发点离建筑物较近，无论采用炸药震源还是可控震源，都会对建筑物构成不同程度的威胁。因此，观测系统中设计的部分激发点(炮点)位置和实际施工中采用的位置往往有偏差，从而给地震数据处理带来许多麻烦。为解决此问题，本文针对我国东部地区近地表速度相对较稳定的特点，提出了利用大炮初至时距曲线区域综合量板进行炮点偏移校正的方法，即把若干个正常炮检点(炮点和检波点坐标位置与施工作业班报记录相吻合)的初至波旅行时绘制成炮检距一初至波旅行时区域综合量板，利用量板中的初至波旅行时和炮检距之间的数量关系来寻找炮点偏移的真实位置，从而达到炮点偏移校正的目的。实际地震数据处理效果证明，该方法能一次性且较准确地完成所有炮点偏移校正，对我国东部地区陆上地震勘探炮点偏移校正具有普遍适用性。     

基于最小偏移距分选的地震数据采集质量监控新方法——以沙特Berri工区三维项目为例

在海陆过渡带三维勘探项目的野外施工过程中,通常采用常规的线性动校正或直接核对炮点的方法来检查单炮是否发生偏移,但是,这种监控手段工作效率低下且监控质量得不到保证。介绍了一种基于最小偏移距分选的地震数据采集质量监控方法,基本原理是:将初至拉平,观察是否存在初至起跳异常,从而确定是否存在炮点偏移。在沙特Berri工区三维地震数据采集过程中,首先在放炮时采用GPS导航系统,在导航系统监控软件界面上监测炮点偏移情况,初步控制炮点误差;然后利用基于最小偏移距分选方法对地震数据采集质量进行监控,并对炮点和检波点偏移误差进行分析和检查。应用结果表明该方法能精确地检查炮点和检波点偏移情况,有效地提高了地震资料采集质量。     

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。     

用共炮检距偏移和炮点记录偏移对宏观模型进行估算

最近,人们提出了几种基于图象道集分析的宏观速度分析技术。图象道集可通过共炮检距(CO)偏移和炮点记录(SR)偏移得到。在本文中我们指出,这两种图象道集有着明显的区别。令人意想不到的是,有些作者在进行以速度分析法为基础的炮点记录偏移中,隐式地采用了共炮检距校正方程。当然,这样做未必会导致错误的宏观模型,但一定会降低收敛速度。因此,要使基于速度分析法的共炮检距偏移或炮点记录偏移达到最佳,重要的是要采用相应的校正方程。     

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。     

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。     

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。     

基于模型的炮检距均衡方法

利用完全形式的Zoeppritz方程,制作了具有不同地层参数的理论模型,研究振幅随炮检距的变化特征.研究文中所提出的炮检距均衡方法,目的是要校正剩余振幅误差,即在做完与炮检距有关的处理后依然存在的振幅误差.炮检距均衡是通过确定实际背景地震反射的AVO响应与相应理论模型的AVO响应之间的关系,求取校正系数,然后对地震资料进行校正,校正后可以突出真正的AVO响应.     

模型初至地表一致性静校正

为了解决新疆沙漠地区近地表速度随沙丘厚度增加给地震资料处理造成的困难,提出一种模型初至地表一致性静校正方法。此法不采用传统的初至折射静校正的概念,而是充分利用全部初至波(包含直达波、反射波和多层折射波的初至信息),因而提高了计算静校正的精度。模型初至是利用指数形式拟合各炮拾取的初至时的平均值取得的,因此所确定的模型初至曲线平滑掉了各种干扰和地表变化的影响,仅包含近地表的地层厚度和速度与炮检距的变化。由于此法采用了拟合计算方式,从而增强了自动拾取初至的能力,它是一种有效而实用的大静校正量的计算方法。     

S-变换初至拾取技术及其在复杂山区中的应用

初至的拾取在地震资料处理中有着非常重要的作用,它是折射波资料分析、VSP处理和井间地震资料处理的基础工作,并为其他处理工作提供可靠参数。提出了基于S-变换的初至拾取技术,设计单道模型将S-变换与不同时窗长度的短时窗傅里叶变换以及小波变换进行初至拾取的比较,并对不同信噪比的理论模型进行初至拾取,对比得出该方法具有容噪性好、初至拾取准确、适应性强等特性。该技术应用于复杂山区低信噪比地区实际地震资料处理中,取得较好的效果。     

一种实现初至波自动拾取的方法

根据初至波特点，基于数字图像处理技术，提出了应用边缘检测和边缘追踪技术进行初至波自动拾取的方法。该方法的实现过程为：①对地震记录做单道归一化处理；②将地震记录转化为灰度图；③应用边缘检测方法确定初至波的位置；④采用中值滤波处理消除异常点干扰；⑤利用边缘追踪算法拾取初至波。实例表明，应用边缘检测和边缘追踪技术进行初至波自动拾取快速有效。     

提高初至波二次定位精度技术的探讨

检波器二次定位是浅海地震资料采集的关键技术之一。影响二次定位精度的因素较多,为此,对初至波二次定位精度的影响因素和提高定位精度的技术进行了系统的分析研究。重点讨论了初至拾取的精度控制、关联炮点的选择、速度参数的确定和检波点位置的求解算法等。认为初至拾取是影响定位精度的主要因素,合理选择拾取初至波的地震道、依据数据的信噪比选择合适的初至拾取方式,以及合理选择关联炮点等是提高定位精度的有效措施。设计了5种精度分析措施,可以进行单点和整条拖缆的定位精度误差评价。将提高定位精度的方法应用于山东龙口某浅海地区,并与一次定位和水鸟系统二次定位的结果做对比,结果表明,该方法可以更好地提高地震资料的品质,并具有较好的适应性。     

基于QT的能量比法地震波初至拾取系统设计

 利用能量比法拾取地震波初至的基本思路为：在初至到来之前地震波的振幅很小,而在初至到来之后,其振幅增加到很大,因此在初至附近的两时窗内的能量比值会很大,只要找到地震道上能量比的最大值点,此点对应的时间即为初至时间。本文在Linux工作环境下,以QT为开发平台,利用能量比法实现了SEG Y格式地震文件的读取,并以共炮点、共接收点和共炮检距的方式对初至时间进行交互式自动采集与检验校正,提高了初至拾取的效率和精度。     

井间直达波层析成像的井斜校正研究与应用

在钻井过程中由于地层倾斜等原因，导致井的轨迹不是过井口的垂线，而是一条空间曲线，这就造成井间地震成像计算所用的初至旅行时存在偏差，影响成像精度。为此，本文提出了解决井斜校正的方法。通过对合成井问地震记录和实际记录进行试算，结果表明，该方法能够解决井斜造成的直达波旅行时误差，可提高速度反演的精度。     

可控震源地震记录初至拾取方法研究

可控震源作为一种环保型的激发源已被越来越多地应用于地震数据采集中,但针对可控震源资料初至拾取的研究并不多。由于可控震源的扫描信号为非线性以及可控震源与大地接触不耦合等原因,在可控震源资料上出现"双初至"或"多初至"等现象,造成初至拾取困难。基于可控震源记录相关性好这一特点,提出了一种改进的相关算法——优化相关法,通过不断优化相关模型道来提高初至拾取的精度;同时还提出了一种约束初至拾取方法,根据地表一致性原则进行交互拾取,采用少量人工拾取的初至对相关拾取法进行约束。在可控震源资料初至拾取中,将两种方法相结合,较好地解决了可控震源地震记录的初至拾取问题。     

初至拾取预处理

初至波常常会受到很多干扰因素的影响，因而无法保证准确拾取。小波变换的时频局部化分析方法能将频率与时间很好对应，对信号突变敏感，可以用来对资料进行初至拾取前的预处理。分析了影响初至拾取准确度的因素，探讨了选择小波函数和变换尺度的原则，并进行了不同小波变换处理效果对比。模型和实际资料处理结果表明，小波变换可以很好地恢复初至波的峰值，突出起跳位置。