斜井VSP波场特征及其分离方法

斜井VSP方法是一种特殊的VSP观测方法，由于并轨迹的变化，致使VSP的波场特征随之而变化。文中介绍了三种斜井VSP的观测方法及垂直入射斜井VSP的波场特征。理论和实际资料表明，在均匀或层状介质的假设条件下，垂直入射升井VSP与垂直井零井源距VSP的波场相似，从而提出一种分频波场分离法。实例表明，该分离方法具有实用价值，可以纳入常规生产流程。     

3D3C VSP资料矢量波场分离方法的研究

 本文介绍的矢量波场分离方法可实现对多分量非零井源距VSP资料的波场分离,该方法是一种局部参数反演方法,假定单道记录由上、下行纵波和上、下行横波叠加而成,每种波由傅里叶分量（波形）、视慢度和偏振角度构成。再利用邻近几道记录在有效频带内建立该反演问题的正演模型。当对多分量VSP资料进行波场分离时,往往要在正演模型中引入偏振矢量,这样就增加了反演问题解的惟一性和稳定性,但带来了非线性化问题。本文利用施加约束条件的优化方法,快速有效地计算出最优的偏振角度、速度值,克服了这种非线性问题,并通过求解此线性方程组得出各个波的傅里叶分量信息,最终由逆傅里叶变换到时间域实现了波场分离,也附带求出了各种波（上、下行纵波和上、下行横波）的速度和偏振角度等参数。经过对多分量非零井源距VSP模型数据及实际资料进行波场分离处理,验证了该方法的稳定性和实用性。     

应用VSP观测的黄土塬地面地震干扰波研究

地表条件复杂的黄土塬区地震记录中干扰波类型众多,尤其是一种俗称“八字胡”的干扰波,严重影响有效反射波,且在后续处理中难以去除。研究其形成机理、所属类型,可为前期数据采集方案设计及后续去噪(该干扰波)处理流程制订提供依据。文中首先分析了地震记录中“八字胡”干扰波的频率、能量、时距曲线及速度等特征,认为它是一种折射波,其波场类型可能为横波;由于该干扰波在地面地震记录中为上行波,VSP观测可记录其下行波,因此通过分析区内VSP记录中相应下行波场的偏振、源点及频率等特点,确定它为纯横波;再利用Walkaway VSP实际记录及非纵近排列模拟记录做进一步验证,判定该“八字胡”干扰波为纯横波折射波。     

VSP各向异性矢量波场分离方法研究及其应用

本文介绍了一种基于各向异性(TI)介质假设的非零井源距三维三分量VSP矢量波场分离方法。该方法将经过一次旋转的共炮点数据,使用非线性约束SQP算法反演求得检波点附近的各向异性Thomsen参数,根据介质的各向异性性质,计算每个波场(上、下行纵波和上、下行横波)的传播角度、慢度和极化矢量。在频率域使用正则化的最小广义逆算法求出每种波的傅里叶振幅分量,再反变换到时间域得到分离后的各种波场。通过对非零井源距三分量VSP模型试算、实际资料处理以及与各向同性参数反演矢量法结果对比分析,验证了该方法的可行性和优越性。     

VSP近波场采集方法研究

为了从零偏VSP初至波变化中 ,提取更多的有用地球物理信息 ,首先应该消除因震源子波不同而造成的影响。解决这一问题的办法是在震源附近设置一震源监视检波器 ,利用监视检波器记录的子波对每道记录作震源子波整形处理。如何获取真实、可靠的震源监视子波呢 ?本文通过近波场子波观测系统试验 ,对不同参数的记录和频谱进行对比、分析 ,得到VSP近波场最佳震检距。结合已测VSP资料 ,对影响子波主要因素———表层结构的影响进行研究 ,总结得出VSP近波场子波的最佳采集方法     

垂直地震剖面资料的Radon变换波场分离法

垂直地震剖面(VSP)方法得到的资料在解释前需进行特殊处理。很重要的一步是利用f-k速度滤波分离上行波和下行波,以及压制直达波。同样,如果把VSP剖面变换到p-τ面内,上行波场和下行波场也就可分离了,因为它们按照各自不同的倾角映射到不同的象限内。从而可以在p-τ面内确定窗口值后利用Radon逆变换恢复上行波场或下行波场。 Radon变换波场分离(RTWS)法得到的结果与f-k速度滤波的结果差不多。然而,因为在正倾斜叠加中实现了振幅比测试滤波,从而使恢复的波场质量得到了很大改善。在正变换中某一确定的p叠加值范围内,这种滤波法通过测试叠加振幅的一致性,从期望的地震波中选出并滤除那些无用的波。本文给出了利用这二种方法从VSP全波场中分离出上行波的合成记录例子。     

三维VSP多波速度分析方法及应用

针对三维VSP多波速度分析问题,研究并实现了三维VSP上行反射纵波及转换波的速度分析方法。该方法可求取接收点以下反射层的多波速度,填补了常规VSP速度分析方法中仅依靠下行波初至求取接收点以上地层速度的缺陷。该速度分析方法包含非零偏VSP多波时距曲线公式、纵波反射点计算、转换波转换点的迭代算法及在没有横波初至信息的情况下求取检波点处横波速度的方法。在此基础上,建立了三维VSP多波速度分析流程和步骤。应用于理论VSP多波资料及实际斜井三维VSP多波资料的处理,得到了与地面地震时间坐标一致的多波叠加速度模型、多波动校正道集及叠加剖面。处理结果证明了该方法的正确性和有效性。     

VSP弹性波方程正演模拟与波场分析

本文采用的VSP弹性波方程交错网格高阶差分法网格频散小、边界吸收精度高。不同井源距VSP正演结果表明,随着井源距增加,波场干涉对直达波影响加重、各类波场非线性特征趋于明显、能量分布特征变化增大,特别是上行反射P波与上行转换SV波视速度差异变小。这些结果在三维VSP处理中都要有足够的重视。     

垦71井区三维VSP资料波场分离方法应用研究

三维VSP资料是多偏移距VSP资料，资料中多种类型的波叠合在一起形成复杂波场。从复杂波场中分离出单一的保幅反射波波场是三维VSP波场分离的重要工作。常规二维VSP波场处理方法单一，难以适用于复杂的三维波场处理。针对三维VSP资料的波场特点，以分离上行反射P波为例，将单一波场分离方法加以适当组合，对垦71井区三维VSP实际资料进行了应用研究。结果表明，波场分离处理中叠加消去法和中值滤波相结合以及F—K滤波和中值滤波相结合的方法克服了单一方法的缺陷，波场处理后获得了波组特征明显、波场清晰单一的上行反射P波保幅波场，取得了较好的波场分离效果。     

VSP多道迭代递归滤波波场分离及应用

为了适应VSP不等间距观测系统采集数据的波场分离的需要,F.Aminzadeh提出了迭代滤波方法。但是此法是以不含噪音为前提,因此方法的应用受到限制。本文在此基础上提出一种VSP多道迭代递归滤波分离波场的方法.给出新的褶积算子,对噪声不加限制。新的褶积算子可以利用道间的直达波时差,从而增强了方法的抗噪能力。对于任意一个VSP记录道(不考虑边道),利用新的褶积算子均可以利用其两边相邻记录道的波场来求出上、下行波场,因而提高了波场分离的精度。未考虑道间能量弥散。该法与中值滤波相比,不存在边道效应;与二道滤波相比,抗噪能力较强。     

二道递归滤波VSP波场分离方法

上行波和下行波的分离是垂直地震剖面(VSP)资料处理的重要环节之一。本文提出一种用二道递归滤波分离 VSP 波场的新方法。这种方法在假定地层为水平层状介质的前提下,从一维波动方程出发,导出了相邻两道 VSP 记录的上行波和下行波计算公式。由于该方法参与运算的记录只有两道,因此,可以在资料道数少而其他方法又无能为力的情况下把波场分开。方法允许不均匀的检波点距,且不存在空间假频现象和混波效应。理论模型试算和实际资料处理的结果表明,该方法是切实可行的。     

VSP三分量资料处理

在 VSP 观测中采用三分量检波器接收,每个分量所记录的信息都是空间波场振动在该分量上作矢量投影的合振动,因此,VSP 资料处理的关键,就是进行波场分离。为了获得好的波场分离效果,必须确定两水平分量的定向和求取偏振角。两水平分量的定向可以借助于直达 P 波的偏振方向在水平面内的投影加以确定。偏振角可通过矢端曲线和瞬时相位法求取。两水平分量定向后,上、下行 SH 波的水平分量被分离到 H_T(t)分量中,上、下行 P 波和转换 SV波的水平分量被分离到 H_S(t)中。将 Z(t)分量和 H_S(t)分量按在垂直平面内估算的下行 P 波偏振角进行坐标转换,即可实现下行波场的初步分离。然后,再联合使用波场分离和反转投影方法对上行波场进行分离。但是,反转投影只能实现上行 P 波和 SV 波的主能量分离,不能完成全波场的分离。文中展示了在PDP-11/24计算机上使用人机交互三分量处理软件的处理效果。     

一种提高VSP分辨率的反Q滤波方法

由于VSP记录的地震波的衰减程度与地面地震记录的地震波的衰减程度不同,因此对VSP资料进行反Q滤波处理,直接应用地面地震资料的反Q滤波方法是不准确的,需要对其进行改进。本文基于Wang处理地面地震资料的反Q滤波方法,提出一种适用于VSP资料的反Q滤波方法,即先对VSP资料上、下行波场进行分离,然后根据VSP上、下行波各自的波场特点,分别进行反Q滤波补偿。采用此法对模型数据和实际VSP资料分别进行反Q滤波补偿处理,均取得了比较好的效果。     

利用正演模型研究VSP处理

VSP是一种井中地震观测技术,其独特的观测方式,决定了VSP处理也有别于常规地震,最明显的就是VSP资料必须经过波场分离,才能利用下行波或上行波信息对资料进行解释和反演。除波场分离外,VSP还有许多其它独特的处理环节。基于PC-VSP系统,进行了VSP模拟,在正演数据的基础上,研究了VSP处理,取得了较好的效果。     

变检波点距VSP资料的抽道分组波场分离方法

在非零井源距ＶＳＰ资料处理过程中，经常发现ＶＳＰ ＣＤＰ剖面上出现资料空缺现象，经理论模型和实际资料分析，确认是由于检波点距加密而造成上、下行波视速度相近，常规波场分离手段对上行波的压制作用所致。据此提出一种新的抽道分组波场分离方法。该方法用于变检波点距ＶＳＰ资料处理，可有效地提高小点距井段上行波的信噪比。