应用τ-p域矢量旋转的地震数据波场分离

高保真的弹性波波场分离已成为多波多分量地震勘探中的关键处理流程。常规波场分离方法可归纳为基于波场的运动学特征和基于波场的动力学特征两大类。前者在空间域或τ-p域对纵、横波波场进行分离,后者则侧重于计算不同波型的偏振特性,但二者均受制于各自的局限性,难以达到理想的分离效果。将波场的动力学与运动学特征相结合,文中提出一种基于τ-p域矢量旋转的波场分离方法。即以近地表纵波速度作为波场分离的关键参数,在τ-p域下对地震波数据的垂直分量与水平分量进行极性旋转,根据不同波型的偏振特性,实现将P-P波与P-SV波分离到各自的偏振方向上的目的。针对层状介质模型、Marmousi Ⅱ模型及实际地震资料的试算处理结果表明,该方法比传统方法能更精准地分离P-P波和P-SV波,解决了能量异常、波场混叠及空间假频等难题,分离后的波场保幅性较好。     

一种新的波场分离方法

把相互干涉的波场分开，是ＶＳＰ数据处理的关键。本文根据地震波的传播方向及偏振特性，首先在频率域提取地层参数，然后在时间域加以波场分离，收到了较好的效果。     

变速视慢度波场分离

本文根据地震波视速度和偏振特性,导出波场分离矩阵是视慢度p和波速V_p、V_s的函数。由于波速是空间坐标函数,因此,在带有空间坐标的数域与带有视慢度参数户的数域(如时—空域与τ-p域、频—空域与f-k域)相互变換,可实现变速视慢度波场分离。文中还给出了使用τ-p变换法、f-k变换法和DRT法实现变速视慢度波场分离的三种具体方法。采用变速视慢度波场分离方法时,速度函数可采用零井源距直达波的速度或声波测井资料换算的速度。在进行纵、横波分离的同时,可对视慢度p限定不同范围,实现上、下行波的波场分离及f-k滤波、τ-p滤波等。     

VSP波场分离

视速度和偏振是地震波的两个重要特性。根据P波和S波运两个特性的差异,就可以分离VSP波场。本文所用的VSP波场分离方法综合考虑了视速度特性和偏振特性。在三分量VSP资料（H₁、H₂、Z）中,可将其两个水平分量H₁、H₂按矢量合成方法求出总水平分量H,再根据地震波的视速度特性,将H和Z分量经τ-p正变换得到τ-p谱U_H和U_Z;然后根据地震波的偏振特性,在τ-p域由U_H和U_Z得到U_P和U_SV,即P波和SV波的τ-p谱。最后,再将U_PU_SV经τ-p逆变换得到P波和SV波。用这种方法对理论模型和野外实测三分量VSP资料进行了处理,效果良好。     

k—x与τ—x波场变换及其初步应用

本文提出两种新的波场变换：ｋ－ｘ与τ－ｘ波场变换。它是将时距域内的波场变换到斜率－距离域或截距－距离域。在新的域内，直达波、面波等均变换为大致平行的波场。若将这些强干扰提取出来，经反变换回到时距域再从原始剖面中将这些干扰波消去，即可达到去噪目的；而有效波被完整地保留在记录上。该方法对干扰区以外的地震波无任何影响。     

τ—q变换法波场分离

在众多的纵、横波分离方法中，τ-p变换法具有一定的优势，但是，纵、横波的能量在τ-p域往往相到重叠，不容易分开。中在τ-p变换的基础上对波场分离方法作了改进，提出一种经坐标拉伸的τ-p变换法，称为τ-q变换，在τ-q变换域，纵、横波的能量分别汇聚到左右分开的不同q的一些点上，因此易于实现分离，合成记录和实际资料的试验证明该方法是可行的。     

VSP参数反演法波场分离

把相互干涉的波场分开，是ＶＳＰ数据处理的关键。地震波的传播方向及偏振特性是重要的物理特征，它使波场分离成为可能。通过常所用的二维变换技术，虽然见到了效果，但它隐含有把输入资料模拟大量的平面波之和。     

多波多分量地震勘探在松辽盆地的初步应用

根据松辽盆地陆相薄互层岩性勘探所遇到的困难，近年来在油田上开展了多波多分量地震勘探试验，探讨了一套多波多分量地震资料采集，处理和解释方法。采集时考虑纵，横波入射临界角，求出最大，最小炮检距，决定野外观测系统；处理时，采用τ－ｐ域各向异性介质的平面波理论与波的偏振投影，实现Ｐ波，ＳＶ波分离，对转换波（ＳＶ）处理考虑到射线路径的不对称性，故用共转换点（ＣＣＰ）道集求其时距曲线，从而得到最终转换波叠加剖     

应用多分量井中地震数据对沙特阿拉伯红海盆地中高速带下的地层进行VSP成

为了帮助理解地面地震资料中较差的深部反射特性，我们在两个５００米深的井中记录零偏和变偏ＶＳＰ资料。反射特性差是因为地震波能量未能有效地透过覆盖目的的区的高速带。我们利用参数反演的波场分离法来识别直达的和转移后的剪切波。初始结果表明：高速带并不严重损害Ｐ波的传播。而振动器所产生的Ｓ波能量未能有效地透过高速带。我们正在研究：缺乏深部反射是因为在高速带中不存在大的声阻抗比差的缘故，或者是因为高速带中存在     

VSP浮动坐标系偏振滤波

 偏振滤波是三分量VSP纵、横波波场分离最常用的方法之一。在传统的偏振滤波方法中,偏振角的计算是基于直达波的传播方向而确定,没有针对所需要的上行波。本文通过建立针对反射波的主能量方向计算偏振角,建立随反射深度变化的坐标系,即浮动坐标系,以有效提高波场分离精度。理论模型试算和实际资料处理结果表明,在浮动坐标系下,偏振滤波方法以所需波场为基础,能够实现波场的最优分离。     

三维三分量Walk-away VSP处理方法及效果分析

针对三维三分量Walk-awayVSP数据的特点,从观测系统定义、数据提取方法、抽道集、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等方面进行了研究,初步形成了一套间接的三维VSP处理方法。在对垦71井区VSP数据的处理中,利用三分量处理和线性滤波、F—K滤波及基于τ—P变换和偏振分析的联合波场分离方法有效地分离出上行纵波和转换波;根据速度分析和一维速度模型在深度域对上行纵波和转换波进行成像,分别得到了两个成像剖面,其中转换波成像具有更高的分辨率和信噪比,显示出其良好的应用前景。     

τ—q变换法波场分离

在众多的纵、横波分离方法中.τ-p变换法具有一定的优势、但是,纵、横波的能量在τ-p域往往相互重叠,不容易分开.文中在τ-p变换的基础上对波场分离方法作了改进,提出一种经坐标拉伸的τ-p变换法,称为τ-q变换.在τ-q变换域,纵、横彼的能量分别汇聚到左右分开的不同q的一些点上,因此易于实现分离.合成记录和实际资料的试验证明该方法是可行的.     

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。     

采用τ-q变换法进行纵、横波波场分离

多波多分量地震勘探与传统的单一纵波地震勘探相比具有许多优势，同时采集纵、横波资料可以分别形成叠加剖面，有利于构造成像，更可贵的是，它可以用来提取更多的约束岩性，储层，裂隙分布的地球物理参数以及应力场信息，波场分离是多波多分量地震资料处理的重要环节之一，采用常规的τ－q变换法进行纵、横波波场分离时，由于双曲线经τ－q变换后为椭圆（其能量分布是渐变的）、实际的分离效果产不好，因此，根据江家屯地区多波多分量地震资料特点，提出了τ－q变换法，该方法将来自不同层位的反射波经τ－q变换后聚焦在不同的点上，更有利于波场分离，因此切实可行。     

三维三分量Walk-away VSP处理方法及效果分析

三维三分量Walk-away VSP数据处理是一项系统工程,由于其观测系统的特殊性,对数据处理既不能借用常规的零与非零井源距多分量VSP处理方法,也不能采用目前地面地震多分量数据的处理方法。为此,针对三维三分量Walk-away VSP数据的特点,在观测系统定义、速度分析、波场分离、纵波和转换波的一维深度域成像等多方面进行了研究,初步形成了一套处理方法。通过对垦71井区VSP数据的处理,利用三分量处理和线性滤波、F-K滤波及基于τ-P变换和偏振分析的联合波场分离方法,有效地分离出上行纵波和转换波;根据速度分析和一维速度模型,在深度域对上行纵波和转换波进行成像,分别得到两个成像剖面。其中转换波成像显示出更高的分辨率和信噪比,具有很好的应用前景。     

压制多次波的抛物线τ—p域2D滤波:一种基于波动方程的方法

本文将作者在x—t域、τ—p域和f—k域中开发的基于波动方程的多次波压制滤波器,推广到了抛物线τ—p域。用多次波模型道(根据原始数据用波场外推法生成)与原始输入数据(多次波 一次波)进行能量对比,自动确定出多次波滤除区域。在抛物线τ—p     

井间地震反射波场分离及应用研究

井间地震反射波场分离可以看成是VSP波场分离的一种延伸。与VSP不同，井间地震波场较为复杂，分离的难度较大。借鉴VSP波场分离技术与常规地面地震处理技术，系统论述了实际井间地震反射波场分离的过程：①建立井间地震反射波场分离的工作流程；②进行井间地震初至波(直达P波)的切除；③运用多域多道滤波技术分离出上、下行一次反射波；①运用VSP-CDP成像技术与初步叠加技术获得类似于地面地震资料的井间地震反射波初叠剖面。实际资料处理表明．运用多域多道滤波技术可以较好地实现井间地震波场的分离。     

坐标拉伸后的线性拉冬变换法波场分离

本文介绍了如何在叠前对各种波场进行分离的方法，该方法以水平层状介质情况下的反射波时距方程为出发点，对叠前炮集成ＣＭＰ道集记录在时间一炮检距域坐标拉伸处理，然后进行线性拉冬变换，变换后的波场因速度和Ｔ０时的不同而分布于不同位置，因此在变换域可以很容易地将不同波场分离开来；之后，再通过逆变换将各种波场分别变换到时间－炮检距域，这样波场就得到了较完全的分离。该方法在对弹性泡炮集二分量合成记录的处理中得到     

多方位Walk-away VSP处理方法

从观测系统的定义、抽道集、速度分析、波场分离、纵波和转换波探度域成像等方面对多方位Walk-away VSP资料处理方法进行了讨论。首先利用数据分选技术从三维数据体中抽取不同方位的Walk-away VSP数据；然后通过综合三分量定位处理和中值滤波、f-k波波、τ-p变换、偏振分析等波场分离方法，将上行反射纵波（P-P波）和转换波（P-SV波）分离出来；最后根据速度分析结果建立速度模型，进行尝试域偏移成像，得到纵波和转换波的成像剖面。在垦71井区利用多方位Walk-away VSP资料处理方位法获得了很好的成像效果，偏移剖面与高精度三维地震剖面的品质相当。     

波动方程地震定向照明分析

 本文从地震波能量理论出发，提出了基于玻印亭矢量的地震波场方向性分解方法和地震波定向照明度计算方法。根据声波方程高精度正演模拟，计算出声波波场的能量密度矢量和能量传播方向，并通过角域滤波器实现对波场的方向性分解；进而基于方向性分解后的波场，可以计算出震源定向照明度和源—检定向照明度。数值模型试验结果表明：该法计算精度高且速度快，具有非常良好的实用性；定向照明可以用于定量分析地震采集参数对成像质量的影响；目标层CRP点照明角分布可用于地震分辨率分析。