一种简便的海洋P-SV转换波叠前偏移成像处理方法

在莺歌海盆地,地震模糊区的成像一直是勘探工作中的一大难题,1998年在该地区采集了多波地震资料,通过对P-SV波的处理,在模糊带成像方面取得了较好的处理效果[1]。在对常规P-SV波处理中的偏移技术等存在的特殊问题进行分析的基础上,提出了一种P-SV波叠前偏移处理的方法,该方法将输入道分选成共转换散射点道集(CCSP),在CCSP道集中,双程旅行时和等效炮检距之间满足双曲线关系,故而使得常规处理P-P波的Kirchhof叠前偏移在此也可以运用,至于速度分析它也可以运用P-P波的速度分析方式来进行,因此采用该方法简化了转换波的处理,同时也提高了P-SV波的成像效果。     

CCP叠加的新策略

P-SV转换波的射线路径是非对称性的,反射同相轴也不是双曲线形。因此,常规的P波NMO校正法不能加以应用。在P-SV转换波数据处理中,这是一个主要的难题,本文提出了共转换点(CCP)叠加的新策略。本方法中,反射点偏移,非双曲时差,以及     

P-SV转换波AVO加权叠加反演

本文从P-SV转换波反射系数幂级数近似公式出发，给出了多个由不同参数组合表示的P-SV转换波反射系数近似式，并探讨了利用这些近似式进行AVO加权叠加参数反演的理论和方法。不同理论模型的加权叠加反演结果表明，在利用P-SV转换波AVO进行加权叠加反演时，直接反演纵横波速度、密度以及波阻抗信息具有较大的误差；若直接反演剪切模量△μ／μ和△(μδ)／(μδ)型流体因子，则不仅具有很高的精度，而且反演结果稳定，适用于P-SV转换波和多波AVO参数反演。     

多波多分量地震波场数值模拟及分析

以多波多分量地表资料处理和解释为目的，利用波动方程数值模拟方法对多波多分量地震波场进行了分析和研究。通过单界面和双界面模型正演，对反射纵波（PP波）和转换横波（P-SV波）的识别及波场响应特征进行了研究：①P-SV波速度低，频率低，能量随偏移距的增加而增加，零偏移距处能量为零；②界面反射系数为正时PSV波与PP波极性相反，界面反射系数为负时P-SV波与PP波极性一致；③Z分量和X分量地震记录都是PP波与PSV波的混合信息；④X分量的PP波和PSV波都是由两个极性相反的分支组成的。通过多界面模型正演，分析了转换波勘探的多解性，即地质上的同一个岩性界面有可能对应地震剖面上的两个甚至更多的同相轴。通过理论、模型和实际资料分析，探讨了多波多分量勘探中水平分量旋转处理存在的问题。即通过水平分量旋转处理获得的三分量记录仍然包含了全波场信息，指出通过极化分析，进行三分量同时旋转，可以实现纵波波场和横波波场的完全分离。最后讨论了PP波和PSV波的分辨率，认为P-SV波的纵、横向分辨率均低于PP波。     

三维转换波处理方法研究与应用

随着多分量全数字地震仪的迅速发展和采集方法技术的改进,三维转换波地震勘探在全球的油气勘探中呈现上升趋势,但从实际的勘探效果上看尚未取得理论上可预期的成果。一个重要原因是由于三维转换波自身的特殊性,不能采用常规的纵波处理方法来实现,而三维转换波处理技术尚待进一步完善。为此,对三维转换波处理方法进行了研究与应用,包括由采集坐标到处理坐标的坐标旋转方法、根据信号和噪音不相关性进行去噪的矢量滤波方法、共检波点叠加法的转换波静校正方法、四参数各向异性速度分析方法和转换波叠前克希霍夫时间偏移方法。这些方法中,最重要的技术就是用叠前时间偏移代替常规转换波“抽CCP道集—NMO—DMO—叠加—叠后偏移“处理步骤,从而实现了三维转换波的精确成像。将这些三维转换波处理方法应用于实际地震资料处理,得到了成像清晰、归位准确的转换波剖面。     

转换波零偏移距变换

引言当研究 P 波或 S 波时,常速介质叠前地震数据的零偏移距变换(TZO)是人们很熟悉的也是很容易实现的。TZO 是引用倾角时差(DMO)处理来校正倾角影响的,它可在正常时差(NMO)校正之前进行,也可在正常时差校正之后实现(Hale,1984;Forel 和Gardner,1988)。经过 TZO 处理之后,叠前共中心点道集更接近于共反射点道集。与一般的 P-P 波或 S-S 波不同的是转换 P-SV 波或 SV-P 波的下行波和上行反射波的速度是不同的,即使在均匀各向同性介质中也是如此。这就使得有转换波时的运动学特征比没有转换波时复杂得多。处理这一复杂问题的方法之一就是对转换波运动学特性取近似,使     

转换波组合静校正技术在大庆地区的应用研究

P-SV转换波静校正问题是陆地多波勘探的“瓶颈”问题，目前尚未有公认的有效解决方法。针对大庆地区的实际情况，提出了一种转换波组合静校正方法，即将基于三分量微测井资料的模型法和改进型共接收点叠加道集相干法组合在一起进行转换波静校正。模型法较好地解决了转换波长波长静校正问题，改进型共接收点叠加道集相干法解决了转换波中、短波长静校正问题。两种方法的有机结合，较好地解决了该地区转换波静校正问题，消除了因静校正问题造成的假构造现象，增强了同相轴的连续性，提高了转换波地震剖面的品质。     

P-SV转换波的观测、处理和解释

本文讨论P-SV转换波在横波勘探和纵横波联合勘探中的实用价值,以及P-SV转换波对野外观测、资料处理和解释的特殊要求。一般在临界角及大于临界角附近,才能观测到最强的P-SV波。基于P-SV波的入射和反射路径的不对称性,提出一种适用于P-SV波的选排方法。P-SV波的时距曲线仍然是一条近似的双曲线,但它包含着纵波和横波的双重影响,由此得到的速度称为复合速度,可用于动校正和叠加。     

用P-SV波叠加剖面合成横波层速度剖面

本文从Zoeppritz方程的精确解出发,导出了P-SV波反射系数的高精度近似表达式,证明P-SV波的反射振幅正比于△V_s/V_s.这里,V_s为反财界面两侧横波层速度的平均值;△V_s为两侧横渡层速度的差值.文中将P-SV波共转换点水平叠加改进为共转换点拟合叠加,得到正比于△V_s/V_s的叠加振幅.仿照纵波勘探中的波阻抗技术,利用P-SV波拟会叠加剖面(或其偏移归位剖面)逐层向下递推反演,再加上适当的标定,便可获得横渡层速度剖面.     

基于时差特征的转换波参数估计方法

利用时差特征对P-SV转换波的参数进行了估计。基于P-SV转换波双平方根时距关系,根据扫描得到的纵波速度、纵横波速度比或转换横波速度的结果,进行P-SV转换波时差估计。模型和实际资料表明了方法的有效性和准确性。     

复杂构造转换波静校正方法研究及应用

目前转换波静校正技术方法众多,已成为多分量勘探不可或缺的重要组成部分。然而,这些方法还面临一些实际困难和问题：(1)面波反演法存在面波发散、难以确定频散周期及复杂探区面波信噪比低、频散曲线拾取困难等问题;(2)初至波静校正方法中的层析反演和折射法的转换波初至信噪比低,尤其在复杂探区拾取初至很难;(3)共检波点道集叠加纵波构造约束法要求地下反射界面变化相对平缓或者水平。因此,上述方法目前都不适合复杂构造转换波静校正。为此,提出一种复杂构造转换波静校正方法,具体步骤为：(1)通过层位拉平方法消除转换波静校正构造项,克服层位基本水平的限制。首先拾取P-P波CMP叠加信噪比较高的构造层位,并计算层位拉平投影时差,用投影时差“拉平”叠前数据;(2)将层位拉平数据转换到共检波点域并重新完成共检波点P-P波速度分析,以使共检波点道集的每道速度相同,消除复杂构造横向速度剧烈变化及速度分析精度不高造成的道间动校正误差,既可以使共检波点同相叠加、提高信噪比,又减少了速度精度不高对地震道剩余静校正量的影响;(3)把P-P波构造层位拉平的投影时差转换到P-SV域拉平P-SV波叠前数据,在共检波点域重新完成P-...     

VSP资料的叠前波动方程逆时偏移

从波动方程出发,利用有限差分法导出波场外推公式,由此可以进行波场正演计算和偏移。用 P 波方程编制的偏移程序 VSP MIG 既可用于地面资料的偏移,也可用于井中资料的偏移;既可用于 P 波偏移,也可用于 P-SV 波偏移,但需相应的变化速度模型。对于 P 波和 P-SV 波,偏移的成像时间也是完全一样的。分别偏移分离后的上行 P 波和上行 P-SV 波,可以得到纵波和横波两张偏移剖面,这样比纵、横波资料的联合一次偏移可以得到更多的信息。     

基于横纵波速度比值迭代的纵横波联合反演方法

在利用弹性阻抗EI反演纵、横波速度和密度时,若无速度信息,通常设定横纵波速度比k为常数,从而与真实的k值存在误差,将导致反演结果不准确。进一步研究发现,当缺乏大入射角信息时单独基于EI反演纵、横波速度和密度,反演结果易受噪声影响而很不稳定。为此,利用参数分辨矩阵分析了k值对反演结果的影响,发现纵波速度和密度几乎不受k值误差的影响,横波速度对k值的变化十分敏感。基于此提出了非线性k值迭代方法,通过逐次迭代求取准确的k值,相应得到准确的横波速度,进而基于Aki-Richards转换横波反射系数近似方程推导了转换横波弹性阻抗(SEI)方程,提出了基于k值迭代的纵横波联合反演方法。利用层状模型和Marmous 2的部分模型测试了上述方法,结果表明该方法能使k值较快地收敛到真实值,可更加稳定地反演纵、横波速度和密度。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

与P—SV转换波和横波有关的几个速度参数

针对P—SV转换波资料的特点,基于水平层状介质模型,从"深度唯一"的法则出发,定义和推导了P—SV转换波资料解释中使用的若干速度参数,介绍了一种根据质量好的纵波与P—SV转换波资料求取横波速度信息的方法并验证了其实际计算效果。     

转换波速度分析方法

对P-SV转换波作动校正叠加需要纵波速度和横波速度以及转换点的位置信息,而转换点位置则与纵横波速度及其比值有关,这种相互依存的关系给速度分析带来困难。从另一方面看,转换波由下行纵波与上行横波组成,纵波速度信息包含在下行纵波半支曲线里,横波速度信息包含在上行横波半支曲线里,通过纵横波速度确定转换点位置,根据纵横波速度与转换点位置计算两个半支曲线的传播时间之和。因此,转换波速度分析迭代循环过程归结为:转换波时间-纵横波速度-转换点位置—转换波时间。本文阐述两种能直接从转换波数据里求取纵波和横波速度的方法:其一是纵横波速度谱迭代方法;其二是纵横波速度联合扫描方法。它们在求取纵横波速度的同时,可动态地确定转换点位置。借助于零炮检距纵波反射时间tPP0和零炮检距转换波反射时间tPS0这两个时间尺度及其转换关系,可实现纵波与转换波在相同时间尺度下的动校正叠加,再通过速度分析自然地解决纵横波层位标定问题。     

用P-SV波AVO特性判别油气异常

地震反射波振幅随炮检距变化的规律(AVO)不仅P波存在,而且P-SV波也同样具有AVO特征.在某些条件下,P-SV波的AVO特征更明显、本文先从Zoeppritz方程出发,利用研究区的物性参数,分析了含气砂岩顶、底界的AVO特性.再用射线追踪方法对实际资料进行由x-t域到θ-x域转换以后,同一层位的含气和非含气部位振幅变化差异十分明显.在包络差剖面上可见含气层周围有明显的振幅异常.据此,可在研究区内利用P-SV波的AVO特性判别油气异常.     

转换波叠前深度偏移

叠前深度偏移是转换波最佳成像方法。在研究Ｐ波叠前深度偏移的基础上，进一步研究了转换波叠前深度偏移方法，该方法涉及多波速度建模、震源函数求取以及延拓成像，其中偏移成像采用有较高精度的傅里叶有限差分（ＦＦＤ）方法实现。经理论模型及实际资料处理证明了方法及软件的正确性。