高速层出露区常规地震勘探存在的问题及对策

对比分析了低速近地表和高速近地表对反射波传播的影响.结果表明,当近地表速度为低速时,可以将垂直检波器记录的地震记录近似等同于反射纵波记录,这就是常规地震勘探在低速带区勘探取得成功的原因之一;当近地表速度为高速时,随着界面倾角和入射角的增加,垂直检波器记录的地震记录等效为反射纵波记录的误差增大,这就是存在高速近地表区地震勘探的难点之一.用三分量检波器替换垂直检波器,进而来完整地记录矢量地震波场,这是解决这一困难的根本办法.提出了对高速近地表区进行三分量地震资料处理的方法.     

多分量地震资料各向异性处理中的关键技术

在多波多分量地震勘探中,转换波处理比较复杂,加上各向异性对横波的影响大于纵波,使多分量地震资料的各向异性处理更为困难。本文在大量资料调研的基础上,重点介绍了各向异性参数估算、各向异性介质中反射波旅行时方程、多分量资料的各向异性速度分析、建立4C地震资料的各向异性模型以及利用时移横波各向异性进行动态油藏描述等方面的国内外新技术情况。     

多波多分量波场的地震物理模型观测

在纵波震源激发的三分量记录中,经常在SH分量上得到P波或SV波的反射,通常认为这是地下不均匀或各向异性引起的,然而,均匀各向同性介质的三分量记录上也出现了各种波的反射同相轴。为此,在实验室进行了多波多分量地震物理模型实验,以解释这种现象出现的原因。采用纵波和横波换能器作为模型实验的震源和接收器,并通过将横波换能器的偏振方向转动90°来获得九分量的观测方式。设计了均匀各向同性层状介质和倾斜介质物理模型,利用纵测线和非纵测线得到了多波多分量的观测记录。对观测记录分析发现,平层模型纵测线观测时,在P-P,P-SV和SV-SV分量上都可以看到P波、转换SV波和SV波,这从另一方面说明,无论是P波震源还是S波震源都会产生P波和S波;平层模型采用非纵测线观测时,也能在各分量上得到各种波的反射;倾斜模型用P波震源激发,在SH分量上能接收到P波或SH波反射,这是因为P波和S波在SH分量上有振动分量。     

转换波人工合成地震记录制作及纵、横波层位对比

转换波人工合成地震记录的制作及其与纵波资料对比标定层位，是应用多分量地震资料进行解释的基础。采用全波列测井资料制作转换波人工合成地震记录，需要考虑地层倾角、岩层各向异性、横波测井资料的环境校正等多种因素的影响；在纵、横波资料对比中，又需要考虑极性、井资料的深时转换、子波带宽等的影响。本文从模型资料和莺歌海盆地实测多分量资料出发，研究了转换波人工合成地震记录具体制作的方法和步骤，以及纵、横波对比标定中的基本问题和解决方法。实际资料的对比标定证明了方法的正确性。     

多分量地震的装备

多分量地震技术是当前地震技术发展的一个热点,被评价为地震工业的第四次技术革命,其中最主要的原因是该项技术与单分量地震相比,会使地震技术的应用产生一些根本性的变化,从而获得巨大的经济效益,文章从多分量地震技术所涉及的硬件出发,重点介绍了目前国内外了新的海上多分量地震仪器装备,包括：四分量检波器,数字包,海底电缆,定位系统,中心站（控制和记录系统）及震源系统等,同时还列出了部分性能指标及制造难点,多分量地震装备的研制和开发是发展多分量地震技术的关键步骤。     

多波多分量地震勘探的现状与进展

综述了多波多分量地震勘探技术的现状和发展趋势。引用较新资料,对多分量地震勘探技术的应用进行了分析,指明多分量地震勘探应在深度域资料处理和各向异性处理方面加大研究力度,注重资料综合分析利用。     

基于AVA道集的井间地震上行反射P波分离方法的研究与应用

针对井间地震资料处理中现有上行反射P波提取方法的不足,提出了基于AVA道集的三分量井间地震资料上行反射P波分离方法。首先对水平分量X和Y的直达波场进行水平定位,旋转得到两井平面内的径向分量R,然后对垂直分量Z和径向分量R进行直达波去除、管波衰减和上行波场分离,利用直达波层析反演结果建立速度模型,对垂直分量Z和径向分量R的上行波场分别进行上行反射P波射线追踪,得到两个相应的AVA道集,根据上行反射P波的入射角大小进行上行反射P波分离和提取,最后完成上行反射P波的叠加成像。模型计算和实际资料的处理结果表明,该方法可以有效提取三分量资料的上行反射P波能量,保证了上行反射P波叠加成像的精度和保真度。     

VTI介质三分量井间地震观测波场数值模拟

 文中采用波动方程交错网格有限差分数值方法模拟井间三分量地震观测到的各向异性介质中传播的波场。与只用两分量地震资料模拟相比,两分量X和Z分量剖面上只能观测到快纵波和慢纵波,观测不到Y方向偏振的快横波,也观测不到横波分裂现象,在三分量地震资料模拟中,可以在Y分量地震记录上观测到快横波和横波分裂。一般来说,在TI介质中横波速度各向异性要比纵波速度各向异性具有更明显的特征。通过对大庆油田S区野外实际观测到的井间三分量地震数据进行数值模拟,证实了快横波的存在,合理地解释了井间地震记录的各向异性介质中传播的波场,为纵、横波波场分离,纵横波速度分析、成像和纵横、波综合解释等提供了基本依据。     

多分量油气地震勘探技术急需解决的几个问题

首先简单回顾了地震各向异性理论与多分量地震勘探技术的国内外发展现状,然后针对石油工业领域需求,重点讨论了裂缝各向异性等效介质理论应用存在的问题。对于页岩、煤层等强各向异性介质,需要突破Thomsen理论的弱各向异性假设;对于多组多尺度裂缝型储层,需要从单斜介质模型的角度进一步丰富、发展现有的等效介质理论;而对于中国广泛分布的陆相薄互层储层,宽方位P波各向异性分析与S波分裂分析需要在正交各向异性介质的框架下重新认识波场特征,并厘定各向异性异常的影响因素。同时分析了多分量地震数据处理、解释分析中存在的不足,主要问题在于油气勘探开发的高精度要求与多分量地震数据处理技术不够完善所产生的不匹配。最后,提出了一些值得攻关研究的方向,重点在于现有的多分量地震数据处理需要进一步发展保矢量和动力学特征的方法技术,包括多分量的高维插值波场重建技术、宽方位OVT叠加技术、深海OBS/OBN稀疏采样成像技术以及大起伏海底条件下的PS波深度域偏移成像技术等。     

海上多分量地震勘探水平分量方位校正

在海上多分量地震勘探中，会不可避免地涉及到水平分量检波器的方位确定及其旋转校正问题。特别是当多分量数据采集采用绕圈悬挂式海底电缆系统进行作业时，水平分量检波器的方位校正就显得非常关键和重要。针对最复杂的海上多分量地震勘探情况，探讨了水平分量检波器随机任意取向情况下的方位校正问题，并用三维理论模型记录和实际的海上三维多分量地震数据进行了试算，获得了很好的校正结果。     

各向异性介质中的矢量褶积模型与横波分裂算法

本文从点源的全波各向异性反射表达式出发，导出一个波在各向异性介质中传播的矢量褶积模型。该模型为在各向异性条件下处理多分量数据提供了一个较为物理背景和数学描述，将目前常用的大多数计算横波分裂极化角和快慢波时差的横波分裂算法统一起来了，我们将矢量褶积模型应用于Ａｌｆｏｒｄ旋转，剥层法和传播矩阵法等几个常见的算法中，揭示了它们各自的物理要求和它们之间的内在联系。     

由裂隙引起的三分量资料中的泛张各向异性

文中利用有限差分正演模拟方法分别对合裂隙的双层模型（EDA—各向同性）、横向各向同性双层模型（PTL—各自同性）、不含裂隙的双层模型（各向同性—各向同性）等三种情况下的三分量记录进行分析，可以看到三分量记录上存在着由裂隙引起的泛张各向异性。第一种情况，可以看到明显的横渡分裂现象，且在Y分量上出现很强的P-SH波；第二种情况，也有横渡分裂现象，在X分量上可观测到P－SV波，在Y分量上只有单一的横渡信息，却观测不到P－SH波；第三种情况，三分量记录无横渡分裂现象，只在Y分量上观测到独立的横波信息。文中提供了一个含煤层地区的X和Y分量记录，证实在Y分量上的P－SH波是由煤层的裂缝引起的。     

利用P波源三分量VSP检测裂缝

本文利用Ｐ波源三分量ＶＳＰ资料进行裂缝检测。首先通过对水平分量检波器定位，求取水平分量和垂直分量，进行Ｐ－ＳＶ波分离处理；然后对处理后的数据进行横波分裂分析，求取快横波偏振方位，确定裂缝方位。文中给出了实际资料的处理过程，其中有定位水平分量，水平横向分量和垂直同分量的求取以及震点的快速波偏振方向反演结果，即裂缝方向。实际资料分析表明，采用这套方法检测出的裂缝结构可以用于裂缝性储层的描述。     

三维转换波叠前方位各向异性校正技术

转换波成像与常规纵波成像不同的是转换波受方位各向异性的影响更为严重,相同反射点的快、慢波时差可达到40ms,严重影响转换波成像质量和分辨率。本文以横波分裂理论为基础,提出了一种叠前方位各向异性校正技术。该技术是基于共检波点叠加的层剥离转换波方位各向异性分析方法,并在叠前共检波点道集上进行方位各向异性校正。通过该技术在喇嘛甸工区的应用,得出T2层方位各向异性的主方位在67°～84°之间,快慢波时延在10～40ms之间。经过方位各向异性校正后,径向分量能量增强,切向分量能量减弱,提高了转换波成像质量和垂向分辨率。     

横向各向同性介质中的地震波

地壳岩石的各向异性可能是由于裂隙、应力不等、颗粒有一定排列方向或微细层理所引起。有微细层理的岩石可用横向各向同性固体来代表,其对称轴垂直于地层。在这种介质内点力发出的波用位移的二重傅里叶变换的数值求逆来计算,它用位移势表示。在严重的各向异性岩石中,准剪切波有复杂的方向特性,并有歧点。准压缩波偏离各向同性介质中的方向特性较少。这两种波的到达时间与用文献中的公式计算的群速度相符。沿固体对称轴的井充满流体时,井下声测井仪器的响应也用同样的一般方法计算。根据波形可指示出固体的各向异性程度。对剪切波反射测量来说,用简单的合成记录说明了各向异性的一种可能效应。一个在水平平面内有各向异性的地层使剪切波分裂成两个脉冲,因此使深反射复杂化。这个地层本身反射的偏振面发生旋转。因此,激发方向不同的两个剪切波剖面互相比较,应能指出地下水平平面内的各向异性。     

横波速度各向异性初步探讨：—多波勘探资料的应用

在纵波、SH 型横波资料处理和解释过程中,我们发现四川 HBC 地区地下介质普遍存在方向各向异性。当横波通过方向各向异性介质时,分裂成两个波:一个波的偏振方向与裂缝平行,叫快横波;另一个波的偏振方向与裂缝走向垂直,叫慢横波。采用相应的观测和处理方法,便可获得快横波和慢横波剖面。根据同一界面的快、慢横波的旅行时可以求得各向异性系数。同样,还可以利用 SH 波与转换波的速度比求取各向异性系数。各向异性系数的大小,反映了裂缝的发育程度。如果野外作了 X、Y 分量观测,室内又作了坐标旋转处理,那么,就可以进一步确定裂缝带的方向。如果未作上述工作,也可以根据构造线走向,大致确定裂缝带的发育方向。     

基于Alford旋转的转换波各向异性校正技术

横波穿过裂缝时会分裂为沿着裂缝的快横波和垂直裂缝的慢横波,在转换波处理时为了提高径向分量的成像质量,通常需要进行横波分裂方位各向异性校正处理。为此,通过构建互相垂直的径向和横向分量对,实现了Alford旋转方法对转换波数据的快慢横波分离,并完成了转换横波分裂方位各向异性校正处理。首先,在浅层时窗内根据快、慢横波分离方法得到裂缝方向以及快、慢横波,并求取快、慢横波之间的时延;然后,将时延应用于慢横波作时延补偿;最后,将快横波和时延补偿后的慢横波旋转回原来的径向和横向方向,得到新的径向和横向分量。依照该方法对川西地区地震勘探资料中深层或深层时窗内的转换波数据进行处理,大大改善了转换波径向分量的成像质量。     

裂缝介质转换波方位各向异性研究

该文介绍了在弱各向异性条件下,基于Thomsen 裂缝理论---HTI 介质各向异性参数的转换波近似反射系数公式,通过AVO 正演,比较分析各向异性系数对于P-SV 波反射系数的影响及对P-P 波反射系数的影响。结果表明,应用联合P-P 波和P-SV 波的数据进行联合反演,能够更好地降低数据结果的不唯一性,从而得到更精确的裂缝参数。     

裂隙介质中的各向异性研究

本文主要研究地震波在定向分布裂隙介质中的传播规律及其各向导性特征。以往,人们是借助于Hudson求解裂隙介质中等效弹性参数的方法,利用各向导性波动方程来模拟地震波在裂隙介质中的传播特性。这种方法需要巨大数量的计算机内存和极高的运算速度.实现难度较大.文中我们给出了一种新方法。该方法无需求解各向异性波动方程,而是利用有限元网格划分的灵活性,采用分裂节点的方法在均匀介质中设置裂隙,然后.通过求解各向同性波动方程的方法来模拟地震波在裂隙介质中的传播特性。从而使我们利用常规的各向同性有限元模拟方法便可研究裂隙介质中的各向导性问题。数值模拟的结果表明.该方法是可行的。     

盖层各向异性对时移地震AVO的影响

油藏盖层各向异性在油藏开发前后对地震AVO曲线有相同程度的影响,而这种影响能否在2次地震AVO曲线相减后变得很小,可以被忽略？利用某油田数据建立了储层岩石物理模型,根据Gassmann方程获得了该油田储层的纵、横波速度与含油饱和度的关系曲线.设计了双层油藏模型,通过求解横向各向同性（VTI）介质界面的透射系数与反射系数的线性方程组,计算了油藏盖层存在各向异性时的P-P波和P-S转换波反射系数,分析了不同Thomsen参数对反射系数及其油藏开发前后反射系数差异的影响,并进行了定量分析.分析结果表明,小入射角情况下进行P-P波时移地震AVO分析,可以忽略盖层各向异性的影响;大入射角情况下进行P-P波时移地震AVO和多波时移地震AVO分析,盖层各向异性不能忽略.