通过射线追踪模拟理解盐下照射第一部分:简单的2D盐丘模型

墨西哥湾盐丘的复杂构造和高速度差造成了一个地震成像难的问题.地震数据的3D叠前深度偏移(PreSDM)能够产生盐丘岩床下反射层和不规则外来岩体的成像.但是,3D叠前深度偏移不能填充盐丘下只有少数能量被反射的屏蔽区.另外,3D叠前深度偏移通常都处理不好由盐丘构造地震能量聚集和分散所引起的振幅变化.射线追踪模拟能够解释盐下成像问题,并且模拟结果应与勘探、开发方案相结合.模拟过程包括建立一个计算机模型,其中包括了盐丘开头和速度变化;用射线追踪模拟来模拟一个完全的3D地震测量,并将数据选排成CRP道集.模型建立和射线追踪时应注意,使产生的振幅结果与盐下反向产生的地震振幅有可比性.由于版面所限,本项研究分三篇文章介绍.第三部分介绍了射线追踪木匠入门、射线追踪方法和简单的2D盐丘模型实例.第三部分对更复杂的2D和3D模型进行研究,以确定更为复杂构的影响.在最后一部分中,3D模型射线追踪的结果说明了同权造方位相关的激发方向的效果.在不同的情下,对墨西哥湾3D叠前深度偏移测量中提取的真实地震数据中形状相似的盐丘进行了比较.本研究根据简单形状对可能的成像异常提出了新的认识,其结论可以外推到"真实世界"情况.然而,在真实构造中还有复杂的相互作用和速度变化,这也就意味着需要用射线追踪或其他模拟方法来确定在这些复杂构造下的特殊照射.     

泌阳凹陷下二门地区复杂断裂带精细成像处理

针对泌阳凹陷下二门地区地表起伏大,泥质白云岩发育,速度横向变化快,地震反射层位与钻井层位深度误差大,构造高点与控制圈闭的小断层难以落实等难点问题,在成像处理中采取以下方法技术,利用微测井约束层析反演提高近地表速度建模精度;采用高密度小步长沿层百分比扫描、井速度趋势约束提高均方根速度场精度;采用速度场低频趋势约束与地震解释层位约束的方法进行层析反演,构建深度域初始层速度模型。结合射线密度分析、低降速带及高速层的速度分析,将微测井约束层析反演得到的近地表速度模型与中深层速度模型进行融合建模。为了消除各向异性引起的深度误差,利用各向同性速度场以及深度误差生成多属性数据库,对比分析深度域地震解释层位与钻井层位深度吻合性,不断更新各向异性速度、δ与ε模型,直到各向异性成像横向不出现构造异常点,纵向井震层位深度误差小于10 m为止。依据各向异性速度场进行各向异性叠前深度偏移处理,提高了井震匹配关系以及地震资料信噪比、保真性和断裂成像精度。通过对各向异性叠前深度偏移数据体进行解释,发现了一批断块圈闭,在圈闭高点部署的B437井、B443井、B449井获高产油流。     

DAS-VSP采集处理方法研究及应用

分布式光纤声波传感技术(DAS)是通过解调光信号背向瑞利散射相位变化表征地震信号的一种新型信号采集技术,其在井中采集具有一次性覆盖全井段和测量高密度的特点,施工效率和数据的一致性大幅提高,因此受到广泛关注。以光纤在井中地震的实际应用为例,讨论了影响DAS采集资料信噪比和分辨率的光信号解调因素和采集因素,提出了一种在无检波器定位情况下校正DAS深度位置的解决思路,利用时间方向求导和反演耦合干扰减去法提高了DAS-VSP采集资料的上行波信噪比和全波场高频成分。基于预处理后的高密度DAS-VSP数据,提取了层速度、各向异性参数用于深度域井控各向异性偏移,通过井控各向异性叠前深度偏移,使偏移成像频带拓宽约20Hz,主要目的层井震误差小于0.15%,展现了高密度DAS数据在井中地震中良好的应用前景。     

DAS-VSP采集处理方法研究及应用

分布式光纤声波传感技术(DAS)是通过解调光信号背向瑞利散射相位变化表征地震信号的一种新型信号采集技术,其在井中采集具有一次性覆盖全井段和测量高密度的特点,施工效率和数据的一致性大幅提高,因此受到广泛关注。以光纤在井中地震的实际应用为例,讨论了影响DAS采集资料信噪比和分辨率的光信号解调因素和采集因素,提出了一种在无检波器定位情况下校正DAS深度位置的解决思路,利用时间方向求导和反演耦合干扰减去法提高了DAS-VSP采集资料的上行波信噪比和全波场高频成分。基于预处理后的高密度DAS-VSP数据,提取了层速度、各向异性参数用于深度域井控各向异性偏移,通过井控各向异性叠前深度偏移,使偏移成像频带拓宽约20Hz,主要目的层井震误差小于0.15%,展现了高密度DAS数据在井中地震中良好的应用前景。     

模型正演技术在叠前深度偏移中的应用

川西龙门山前缘构造非常复杂,逆掩推覆构造带构造形变强烈,构造幅度大,地层倾角陡,断块发育,地震波场复杂,速度横向变化大,常规叠后时间偏移处理成像效果较差.利用已有地震资料解释成果,建立地质模型进行射线追踪正演模拟分析,从而指导叠前深度偏移初始速度模型的建立,达到了复杂地表下复杂构造精确成像的目的.事实证明,这种将模型正演应用于叠前深度偏移处理成像的方法对于提高地震资料处理的成像质量具有非常重要的作用.     

油田开发中地震偏移的动态应用

地震各向异性能造成油藏划分不正确和错误的布井。叠后深度偏移结合原始井速度可快速提高油藏的确认程度。 由于使用了地震振幅异常分析,极大地影响了墨西哥湾中的油气勘探。但是偏移速度场的变化明显改变了这些异常的空间位置,而且,射线追踪模拟的最新进展显示,地震采集期间炮点方向能显著改变这些异常的空间分布。这点在Garden Banks 260区块Baldpate油田非常明显,钻井结果表明在初始偏移中,振幅异常与偏移的产层有关,此偏移的产层超出上倾削蚀储层1 500～2 000ft。     

三维叠前深度偏移技术在千米桥潜山勘探中的应用与效果

三维叠前深度偏移技术是解决地下构造复杂和速度横向变化大的地震资料成像问题的理想技术,叠前深度偏移技术的关键在于深度域层速度模型的正确建立以及偏移成像效果的客观检验。本文应用GeoDepth三维叠前深度偏移处理软件．对大港油田千米桥潜山的地震资料进行了三维叠前深度偏移处理,取得了良好的处理效果。其处理方法可归纳为以下几点：①在时间偏移剖面上拾取速度层位．建立时问域地质模型;②用相干反演法与速度转换法相结合,逐层求取层速度,建立深度域层速度模型;③用剩余速度分析与层析成像法迭代修改、优化深度域层速度模型;①选用克希霍夫积分求和法来实现三维叠前深度偏移。     

通过射线追踪模拟理解盐下照射 第一部分：简单的2D盐丘模型

墨西哥湾盐丘的复杂构造和高速度差造成了一个地震成像难的问题。地震数据的3D叠前深度偏移（PreSDM)能够产生盐丘岩床下反射层和不规则外来岩体的成像。但是,3D叠前深度偏移不能填充盐丘下只有少数能量被反射的屏蔽区。另外,3D叠前深度偏移通常都处理不好由盐丘构造地震能量聚集和分散所引起的振幅变化。射线追踪模拟能够解释盐下成像问题,并且模拟结果应与勘探、开发方案相结合。模拟过程包括：建立一个计算机模型,其中包括了盐丘形状和速度变化;用射线追踪模拟来模拟一个完全的3D地震测量,并将数据选排成CRP道集。模型建立和射线追踪时应注意,使产生的振幅结果与盐下反射产生的地震振幅有可比性。由于版面所限,本项研究分三篇文章介绍。第一部分介绍了射线追踪模拟入门、射线追踪方法和简单的2D盐丘模型实例。第二部分对更复杂的2D和3D模型进行研究,以确定更为复杂构造的影响。在最后一部分中,用3D模型射线追踪的结果说明了同构造方位相关的激发方向的效果。在不同的情况下,对墨西哥湾3D叠前深度偏移测量中提取的真实地震数据中形状相似的盐丘进行了比较。本研究根据简单形状对可能的成像异常提出了新的认识,其结论可以外推到“真实世界”情况。然而,在真实构造中还有复杂的相互作用和速度变化,这也就意味着需要用射线追踪或其他模拟方法来确定在这些复杂构造下的特殊照射。     

共偏移距时间偏移速度分析中的陷井

积分型共偏移距时间偏移是一种稳健而又经济的偏移速度分析方法。实际应用中,人们往往不采用迭代的方式,计算旅行时的过程中通常也未适当地考虑层状介质中射线弯曲的影响。对于倾斜反射层,这些做法有可能产生错误的速度估计结果。 对于倾斜反射层来说,由共偏移距时间偏移速度分析获得的同相轴速度对初始偏移速度不是很敏感的。但是同相轴出现的时间对初始偏移速度却是极为敏感的,这是因为初始速度中的误差会导致同相轴的偏移不足或偏移过量。例如,如果初始速度太低,数据势必偏移不足,倾斜反射层的速度同相轴就可能表现为以近似正确的速度但过早的到达时间出现。若速度随深度增加而增加,这种误差就会使我们拾取的速度函数比正确的速度函数快。当然拾取的新速度总比初始偏移速度更接近正确速度;通常在经过数次迭代之后就能见到收敛于正确速度的结果。 在计算旅行时的过程中考虑射线弯曲影响是很重要的。尤其是对于时间偏移更是如此。如果忽略了射线弯曲,具有不同倾角的反射波组就会以不同的速度聚焦。这样,我们必须做出抉择,要么取对这个倾斜层最有利的速度,要么取对那个倾斜层最有利的速度,两者不能兼顾。通过正确地考虑射线弯曲,就能使所有倾斜角上的反射波以同样的速度聚焦,从而明显改善最终图像的质量     

三维叠前深度偏移技术在四川盆地川中地区的应用

川中地区地下地质情况复杂,高速盐岩层厚度的剧烈变化导致下覆地层构造形态发生畸变,为解决这一问题,对该地区三维地震资料进行了叠前深度偏移处理.文章介绍了克希霍夫叠前深度偏移的方法原理,阐述了如何建立较准确的深度-层速度模型这一关键技术,并将叠前深度偏移同叠前时间偏移的成像效果进行了对比分析.三维克希霍夫叠前深度偏移技术较好地解决了由于盐岩层的影响而不易获得准确的速度模型的难题,消除了速度异常,使地下构造形态得到了正确的成像,为落实地腹构造及圈闭规模、高点位置、断层展布和储层预测提供了可靠依据.     

利用垂直地震剖面走时估计纵波各向异性

一种修正了的τ-p速度反演技术,多偏移距垂直地震剖面分析,该技术进一步修正计算出垂直平面内优势速度各向异性,这垂直平面内包括有源和井下接收器。井中每一特定深度上的截距时间τ(p)是较浅层的贡献之和。对每个射线参数p可采用剥层技术确定相邻深度两接收器之间速度。为检验该方法,在一井中用三分量检波器在13个深度点上采集了一多偏移距、多深度VSP数据集,其震源为气枪源,在地表由井中沿径向剖面方向延伸24个不同偏移距重复激发,用该数据确定近于垂直和倾斜(约45度)速度,在井中给定间距的两接收点间这两速度变化在2％到15％内。通常倾斜速度大于相应近于垂直的速度,这种变化归属于速度各向异性。     

横向速度变化对构造成像影响的物理模拟研究

塔河地区低幅度构造普遍发育,由于地层速度横向变化大,目的层埋藏深,局部构造难以落实,因此,加大了勘探风险.为此,利用物理模拟技术探讨了横向速度变化对构造成像的影响.建立了上覆变速层的背斜构造模型,并对物理模拟实验结果和偏移处理效果进行了分析.由于上覆变速层的影响,时间剖面上构造形态被改变,构造高点发生位移,常规时间偏移方法和常用的几种时深转换方法均不能得到正确的深度构造成像结果.利用物理模型建立了与实际情况较为符合的深度域层速度模型,对物理模拟数据进行了深度偏移处理,在深度偏移剖面上,原始地层和构造的几何形态基本得到了恢复.     

四川东部高陡构造的归位处理研究

四川东部高陡构造由于地表和地下地层陡峻、断层众多和速度横向变化急剧，造成在叠加剖面上的复杂面貌。正确的归位处理则是搞准构造形态的关键。横向变速f-k偏称和层速度时深转换两步归位处理的效果，主于所建立的偏移速度模型和时深转换速度模型的正确、合理性。波组分离校正偏移是针对f-k偏移局限性而提出的一种改进设想。射线变速深度偏移是基于射线理论以迭代方式在深度域完成偏移归位的一种方法，应用于高陡构造的归位处理中见到较好效果。以横向变速f-k偏移和层速度时深转换为主，结合射线变速深度偏移和模型正演的揿种归位处理方法综合应用，是进一步搞准高陡构造形态的必要措施，在四川东部大地干井构造上已见到明显效果。     

叠前深度偏移技术在盐系地层中的应用

在地下构造较复杂时,叠后时间剖面叠加处理的效果不太理想.叠前深度偏移直接对叠前数据进行偏移处理,避免了时间叠加处理过程,能有效控制横向速度变化,利用射线追踪原理进行偏移,整个处理过程中利用层析成像等技术不断优化深度-速度模型,可得到比叠后时间偏移更好的效果.江汉盆地潜江凹陷部分盐构造区的叠前深度偏移处理取得了较好的效果,表明叠前深度偏移是复杂构造及速度横向变化大地区地震资料处理的理想技术.图4参7     

偏移速度建模与成像技术

偏移速度建模的准确性直接影响偏移成像的效果。克希霍夫积分法叠前时间偏移,虽能部分适应速度纵横向的变化,但由于没有考虑射线弯曲,所以在速度纵向变化较大时偏移效果并不理想。而弯曲射线各向异性叠前偏移方法则考虑了成像射线的弯曲及速度各向异性,更有利于消除了地层倾角和反射点弥散的影响,建立的速度模型更准确、更符合地质变化规律。采用沿层速度分析技术获得目的层面上准确的速度信息,通过CRP反偏移速度分析技术逐步优化速度模型,借助弯曲射线叠前时间偏移方法取得显著的成像效果。同时指出了在速度纵横向变化剧烈、地下构造复杂时,深度偏移才能恢复地下真实构造形态。采用相干反演法与均方根速度转换法联合建立层速度模型,利用层析成像技术优化地质模型,通过深度偏移方法研究和偏移效果的对比,总结了建立精确偏移速度场的方法和步骤,使速度建模和偏移成像在效果和效率上都得到了很大的改善。     

倾斜TI介质以下的成像构造

在斜页岩中,地震各向异性引起下覆构造成像定位问题,我们为相对层面法向具有倾斜对称轴的横向各向同性介质（ＴＩ）Ｐ波地震数据开发了一种各向生深度偏移方法。对深度成像速度模型输入各向异笥和倾角参数,并用叠前深度偏移成像道验证拾取的各向异性速度模型。倾斜各向 性覆盖层以下的构造在和向同性和各向异性偏移中位置发生了显著变化。通过对ＴＩ介质倾斜对称加旅行时的计算,２Ｄ叠前基尔霍夫深度偏移射线追踪地得到修正。各     

为叠前深度偏移建立有效的速度模型

引言 只要有精确的侧向速度变化规律,叠前深度偏移就能给出地下反射层图像。然而,若要用叠前深度偏移给出精确的构造图像,必须要建立精确的速度模型。建立的这种速度模型应该是一个数据库,并且各偏移距要保持一致,也就是说,如果速度模型是正确的话,来自不同偏移距的图像必须保持一致。建立速度模型是一个典型的迭代过程,并且需要掌握大量的有关叠前深度偏移的计算技术。 将积分射线偏移技术用于叠前深度偏移,我们就能有效地建立一个速度模型,它可以产生各偏移一致的图像。射线偏移确定速度界面,共中心点道集深度偏移确定速度的精度。这种联合要比单独用叠前深度偏移更有效地逼进迭代模型。 当地下介质横向速度变化非常大时,用时间偏移会使地下图像失真,这是因为它没有考虑     

倾斜TI介质以下的成像构造

在倾斜页岩中,地震各向异性引起下覆构造成像和定位问题。我们为相对层面法向具有倾斜对称轴的横向各向同性介质(TI)P波地震数据开发出一种各向异性深度偏移方法。对深度成像速度模型输入各向异性和倾角参数,并用叠前深度偏移成像道验证拾取的各向异性速度模型。倾斜各向异性覆盖层以下的构造在各向同性和各向异性偏移中位置发生了显著变化。通过对TI介质倾斜对称轴旅行时的计算,2D叠前基尔霍夫深度偏移射线追踪法得到修正。各向异性深度偏移算法应用于物理模型和加拿大落基山逆断层及褶趋带的野外地震数据中,极大地改善了各向同性算法得到的地震数据定位和反射层连续性     

共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的Green函数法

在基于波动方程的偏移速度分析中，共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移是十分重要的，因为它能提供地质上可解释的偏移图像（如不同偏移距的共成像点道集）。本文根据共偏多距道集数据的具体物理特性，采用Green函数法实现共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移。在Green函数算子的具体构造中使用了稳定的Rytov近似计算慢度横向扰动引起的散射波场。用Marmousi模型数据进行了试验，结果表明共偏移距道集波动方程叠前深度偏移Green函数法的偏移结果不仅与常规的利用双平方根算子的共偏移距道集波动方程叠前深度偏移方法的结果相当，而且还能为偏移速度分析提供了不同偏移距的共成像点道集，对野外各种观测系统的适应性也很强。但本文的Green函数法的计算量较常规共偏移距波动方程叠前深度偏移法有明显增加。     

波动方程叠前偏移在碳酸盐岩成像中的应用研究

叠前偏移是解决强横向变速情况下复杂构造成像的一种有效手段,在碳酸盐岩成像处理研究中,利用波动方程叠前偏移较叠后偏移能获得分辨率高、保幅性好的偏移成果,孔洞能得到很好的刻画,串珠聚焦程度好,归位更加合理,能真实反映地下的构造形态,提高碳酸盐岩岩溶地形的地震预测成功率。对时间偏移和深度偏移在理论方法、适用性和处理剖面效果方面进行了分析对比,在地下构造复杂或横向速度变化较大时,叠前深度偏移能获得更好的效果。速度建模是影响叠前偏移成像技术的核心问题之一,获得准确的层速度是叠前深度偏移成功的关键。