各向异性介质中非双曲线反射时差校正

在层状介质中以标准双曲线近似精确表示反射波时差仅适用于短排列,即使对各向同性介质也是如此。速度各向异性可明显地加大双曲线时差校正的误差。对各向异性介质而言,做非双曲线分析是很重要的,因为短排列上的常规双曲线时差校正的处理并不能完全恢复实际垂向速度及深度。我们根据长排列反射时差校     

适合于横向各向同性的反射旅行时反演

在各向异性介质中，短排列叠另速度一般不同于均方根垂直速度，即使有Ｐ波和Ｓ波两种波。由于各向异性的影响，不可能对短排列，共中心点（ＣＭＰ）道集进行双曲时差分析求得垂直速度（或反射面深度）。     

横向各向同性介质中的反射波旅行时分析

常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上,反射时差曲线通常用双曲时差方程近似。双曲时差方程只有在均匀各向同性介质或椭圆型各异性介质的短排列中成立。许多研究发现,地下介质各向异性的存在,可能严重地影响了许多基本处理流程和解释成果的精确性。在横向各向同性介质中,本文研究了短、中、长排列时的P波、SV波的反射旅行时近似计算公式,该式提供了一种快速有效的估算旅行时的方法。通过数值计算得到了旅行时时距曲,蜉反射时距曲线的特征,证明了计算方法的有效性和可行性,这对各向异性介质中的弹性参数反演、移成像和地震资料的精确解释等都有重要意义。     

横向各向同性介质速度分析和时深转换

常规的速度分析和时深转换方法都是为各向同性介质设计的，而对于各向异性地层，可能产生相当大的误差。本文讨论一些速度分析和深度估计算法向最常见的各向异性模型－具有垂直对称轴的横向各向同性（ＶＴＩ）模型的推广。在水平层状介质中，由于各向异性的影响，使我们无法在短排列共中心点（ＣＭＰ）道集上用双曲线型时差分析的方法提取垂向速度（或反射面埋深），即使同时记录到Ｐ波和Ｓ波也是如此。一种求解反演问题的普通方法是     

VTI介质非双曲时差方程叠前时间偏移方法对比

介质垂向非均匀性和内在各向异性都会导致反射时距曲线偏离双曲形状。基于传统双曲时差方程的时间域成像方法不能准确归位远偏移距或大入射角地震波能量。将已有非双曲时差方程总结归纳为级数展开逼近、时移双曲近似、反椭圆近似和正交多项式逼近4类,面向Kirchhoff叠前时间偏移推导了级数展开四阶逼近、时移双曲近似和反椭圆近似的双平方根时差方程。数值试验结果表明,反椭圆近似在垂向变化横向各向同性(VTI)介质中有很高的精度,它在各向异性介质时间域成像方面有大的应用潜力。     

非均匀各向异性介质中的转换波反射地震

与纯模式处理相比,转换波处理对与岩石速度有关的物理假定的依赖性更大,因为成像点的时差和偏移距都取决于介质的物理参数。因此,介质均匀性和各向同性的不真实假定比波的纯模式传播影响也就更大(在后一种情况下,成像点偏移距是用几何方法而不是物理方法确定的)。在层状各向异性介质中,转换点的偏移主要受有效速度比γ_(eff)≡γ_2~2/γ_0(式中γ_0≡(?)_p/(?)_s为平均垂向速度比;γ_2是相应的短排列时差速度比)控制。如果在相应的反射同相轴之间建立起近似的相关关系,这些比值便可根据P波和转换波数据求得。若简单地根据γ_0而不是γ_(eff)进行采集设计,那么就会导致不甚理想的数据。适用于均匀各向同性介质算法的计算机程序也能勉强用来处理层状各向异性介质,在把γ_(eff)作为速度比函数的情况下,有时精度较高。然而,简单的闭形公式允许进行双曲线校正和剩余校正以及转换点偏移计算,而没有这些约束性假定。在这些方程式中,把垂直脓行时作为独立变量更好(相对于深度),因为在出现极性各向异性的情况下,深度的确定不够精确,可放到处理流程的后期解决。如果地下介质显示横向变化和/或方位各向异性,那么在互换震源和检波器位置时,转换波数据就不会是一成不变的,因此一个中间放炮排列的道集就会出现不对称的     

垂向非均匀横向各向同性介质中的地震数据处理

横向各向同性介质中的速度随着深度的改变而发生变化。因此对该种介质做数据处理时,第一步也是最重要的步骤是参数估计。倾斜反射层的多层正常时差方程式提供了把Alkhalifah和Tsvankin的横向各向同性速度分析法推广到垂向非均匀介质的基础,该正常时差方程式是以NMO层速度的均方根平均值为基础的。这些NMO层速度对应于单个射线参数,即倾斜同相轴的射线参数。因此,正常时差层速度(包括水平同相轴的正常时差速度V_(nmo)(0))可通过Dix型的微分法从叠加速度求得。另一方面,与时间有关的处理所依赖的Thomsen参数的关键组合η,可通过在每层中使用均质反演,从正常时差层速度中提取。 在垂向非均匀介质中,时间偏移和倾角时差一样,依赖于两个随深度变化而变化的参数V_(nmo)(0)和η,所以通过P波时差速度的倾角依赖关系估计出的V_(nmo)(0)和η,可用于横向各向同性介质。 对非洲海上地震资料的各向异性处理表明,在处理中考虑各向异性,特别是在倾斜同相轴的聚焦和成像中考虑各向异性是非常重要的。     

横向各向同性介质纵波非双曲时差速度分析

在各向异性介质中,P波反射具有非双曲时差特性,地震波走时亦随排列长度的加大呈现非双曲现象。因此,常规双曲时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此,我们对双曲时距曲线进行了改进——在走时公式中加入了含炮检距的四次项,并采用分式展开法表示。改进后的表达式在形式上接近于常规地震波双曲型时距关系,清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例中可见其提高了复杂介质速度分析精度、改善了剖面叠加效果。     

横向各向同性介质的速度分析

为将地震处理推广到各向异性介质,最困难的问题是根据地面反射数据恢复各向异性速度场。我们认为,对横向各向同性介质作速度分析时,可对P波时差速度随射线参数变化进行反演。反演技术以各向异性介质中倾斜反射层的正常时差(NMO)的精确解析方程为基础。业已证明,有垂直对称轴的均匀TI介质中,倾斜反射层的P波NMO速度取决于零倾角V_(NMO)(0)和一个新的有效参数η。后一参数在     

非均匀各向异性介质中的转换波反射地震

与纯模式处理相比，转换波处理对与岩石速度有关的物理假定的依赖性更大，因为成像点的时差和移距都取决于介质的物理参数。因此，介质均匀性和各向同性的不真实假字比波的纯模式传播影响也就更大（在后一种情况下，成像点偏移距是用几何方法而不是物理方法确定的（。在层状各向异性介质中，转换点的偏移主要受有效速度比γ＝γ２＾２／γ０（式中γ０＝Ｖｐ／Ｖｓ为平均垂向速率比；γ２是相应的短排列时差速度比）控制。如果在相应     

各向异性克希霍夫叠前深度偏移

随着地震勘探精度的提高,各向异性对于常规克希霍夫叠前深度偏移效果的影响已不容忽视。研究了利用P波非双曲旅行时求取各向异性参数的方法,当道集的排列长度远大于勘探目的层深度时,P波走时资料包含的信息可以用来确定VTI介质的各向异性参数。利用VTI介质的CMP道集,研究了二步法提取η参数的方法,即先利用短排列地震数据求取均方根动校正速度,再利用长排列数据和水平速度扫描法得到水平速度,通过转换得到各向异性η参数;采用基于声学近似的VTI介质程函方程,通过各向异性射线追踪计算旅行时。模型及实际资料处理结果表明,利用上述方法提取各向异性参数,进行VTI介质各向异性克希霍夫叠前深度偏移,使成像精度和质量得到了明显提高。     

各向异性介质非双曲时差速度分析

在二维横向各向同性介质波动方程正演模拟的基础上,分别进行了双曲时差速度分析和非双曲时差速度分析,得出了双曲时差速度谱和非双曲时差速度谱以及各向异性参数,并对两种不同的速度分析方法进行了误差分析。从NMO处理后的剖面效果和误差分析结果看,非双曲时差速度分析适用于长偏移距的速度分析。     

具线性速度的横向各向同性介质中的倾角时差误差

Levin(1990)模拟了均匀横向各向同性介质之下倾斜平反射层产生的反射波在 CMP 道集内的时差。对于某些介质,如果各向异性的对称轴是垂向的,则据基于各向同性介质的倾角余弦校正的预测,就可求出叠加速度中的偏差。文中,我们再次用具垂向对称轴的横向各向同性模型做了类似的试验,但是介质的速度是随深度而呈线性变化的。与 Levin 所论相同的四种各向异性介质的研究结果表明,对于研究的所有速度梯度,倾角校正后的叠加速度与反射层倾角的关系特性,与相应的均匀介质的情况稍有不同。正如各向同性介质一样,非均匀横向各向同性介质中的旅行时,可用垂向速度等于非均匀介质垂向 rms 速度的均匀模型进行正确模拟。实际上,倾角时差校正(DMO)是建立在介质是均匀的或其速度是随深度变化的基础上的,但这两种情况都假设为各向同性。本文所研究的横向各向同性介质中,只有一种页岩-灰岩介质用基于各向同性的 v(z)DMO 不能在 CMP 内给出恰当的校正量。而对于这种页岩-灰岩介质,用常速 DMO 都偶尔可提供出优于 v(z)DMO 所提供的时差校正值。     

各向异性介质非双曲时差速度分析

在二维横向各向同性介质（VTI）的波动方程正演模拟的基础上，分别进行了双曲时差速度分析和非双曲时差速度分析，得出了双曲时差速度谱和非双曲时差速度谱以及各向异性参数，并对两种不同的速度分析方法进行了误差分析。从NMO处理后的剖面效果和误差分析的结果看，非双曲时差速度分析适于进行长偏移距的速度分析。     

VTI介质P波反射时差分析

常规动校正处理方法提供的叠加速度及层速度精度不能满足钻前压力预测的需要。其主要原因在于该方法假定地震波在各向同性层状介质中传播 ,而实际地层却表现为各向异性特征。因此本文以 VTI介质为地下岩层模型 ,采用纵波 (P波 )正演模拟 ,论述了 Alkhalifah方法、含有效各向异性参数的四阶时差分析方法和平移双曲线时差分析技术 ,分别校正了 P波非双曲线反射时差 ;同时与基于各向同性介质模型的四阶时差校正和平移双曲线时差校正结果进行了比较 ;并采用 Thom en(1986 )提供的实际岩样的有效各向异性参数 ,对实际资料进行了校正。结果表明 :VTI介质的时差分析方法同样适用于各向同性介质 ,并可以提供更为精确的地震速度 ;利用 VTI介质有效各向异性参数 η也可以描述各向同性水平层状介质 ;当取有效各向异性参数 η<0 .1时 ,可以较好地反映弱各向异性层的特征 ,在中、近炮检距附近道的校正误差仅为一个采样间隔。本文最后给出两种求取有效动校正速度和有效各向异性参数 η的实用方法     

速度随深度线性变化的横向各向同性介质的倾角时差误差

Levin利用共中心点(CMP)道集模拟了均质、横向各向同性介质下平界面倾斜层产生的反射时差。对某些介质而言,当各向异性对称轴是垂直对称轴时,我们可以发现,叠加速度与熟知的以余弦倾角校正为基础的多向同性预测速度间存在差异。文中,我们用具有垂直对称轴、且介质速度随深度线性变化的横向各向同性介质做了类似的试验。Levin对同一组内的四种各向异性介质的研究结果表明,对所研究的速度梯度来说,以反射层倾角做倾角校正获得的叠加速度与相应均质介质叠加速度几乎没有差异。正如各向同性介质一样,非均匀横向各向同性介质中的旅行时可用垂向速度等于非均质介质的垂向rms均方根速度     

高密度双谱分析法在各向异性介质速度分析中的初步应用

地下地质体都存在不同程度的各向异性,对大偏移距和各向异性介质,反射动校时差曲线是非双曲线型的,复杂介质中的速度分析必须考虑各向异性的问题。因此介绍了法国CGG公司的高密度双谱速度分析法,解决了垂向非均匀介质中各向异性问题,在叠前时间偏移的实际应用中取得了良好的效果。     

横向各向同性介质中P波反射数据的偏移

在横向各向同性介质中波的传播受水平和垂直波速的控制。准P(qp)波波前不是椭圆的,因此,波的传播就不能用椭圆各向异性介质波动方程来描述。然而,对于与垂向呈有限夹角的范围而言,准P波的波散关系可用椭圆来近似。此近似所采用的水平速度不同于实际水平速度,它取决于介质的物理特性。在本文描述的方法中,地震数据用椭圆各向异性介质中45度角波动方程进行偏移采用的水平速度通过比较45度椭圆波散关系与准P波波散关系后确定。该方法已用合成数据集做了验证。     

各向异性介质P—SV转换波速度分析方法及应用

地球介质中广泛存在各向异性,使得地震时距关系多表现为复杂的非双曲形式。因此,基于双曲时距关系的速度分析方法不适用于各向异性介质转换波的速度分析。我们在垦71地区资料处理中采用了由转换波资料直接进行速度分析和各向异性参数估计的方法,获得了较好的处理效果。该方法应用改进的相似系数能量准则,可简化处理过程、避免求取转换点、减少误差累积、提高速度分析精度。     

倾斜井声波测井记录的各向异性校正及其在地震联井中的应用

在阿拉斯加北坡的耐库科油田地区,穿过HRZ和Colville页岩的倾斜井中的声波测井记录值明显地比垂直井的测井记录值要大一些.这一差异归因于页岩的各向异性.一种迭代反演方法利用以不同的角度穿过页岩段的多口井来反演页岩的各向异性参数.这一反演涉及到要使声波测井数据按钻孔倾角的范围和纵波群速度波前面进行匹配(调整).计算结果是对各向异性参数(εandδ)和垂向P波速度的估计.结果表明页岩有很强的各向异性性质,其纵波各向异性(汤姆森参数ε)高达40%,各向异性参数δ(垂向速度和短偏移NMO速度的联系)约为10%.如此大的各向异性会影响到地震成像,AVO和时深计算.作者开发了一个程序可以用来评价对倾斜井声波数据进行各向异性校正后得到的垂向声波记录.输入是井斜,纵波的声波测井记录,页岩的体积或伽马测井值和体积100%为页岩的岩石的各向异性参数.根据这些输入值,可以计算出纵波的群速度波前面,并输出相应的垂向P波测井记录.然后假定速度各向同性,这些垂向声波记录就可以用于标准地震应用中.该方法在一口倾角约67°的井进行了试用.用声波测井记录反演出页岩的各向异性参数,并且得到经过各向异性校正的声波曲线.地震约束井尝试分别采用实测记录和经过各向异性校正的记录进行约束,结果表明经过各向异性校正的记录约束效果比较好,而实测记录约束效果较差.