时间域VSP资料的波场分离

在非零偏移距ＶＳＰ三分量资料中，由于炮点到检波点的入射角较大，垂直分量和水平分量检波器可同时接收到Ｐ波和Ｓ波。入射角的变化又使得分量检波器接收的Ｐ波和Ｓ波能量存在明显的变化。     

VSP波场分离方法研究

非零偏VSP测井一般采用三分量检波器记录波场,其波场信息比较丰富。由于各种类型的波相互迭合到一起,将它们彼此分离开是必要的。本文的分离方法主要是利用不同类型的波在极化特性和视速度两方面的差异。首先利用极化合成加强某一类型的波,相对压制其他类型的波,然后用F-K方法作进一步的分离。文中还提出了一种求取时变偏振角的简便方法。图6表1参4     

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。     

变检波点距VSP资料的抽道分组波场分离方法

在非零井源距ＶＳＰ资料处理过程中，经常发现ＶＳＰ ＣＤＰ剖面上出现资料空缺现象，经理论模型和实际资料分析，确认是由于检波点距加密而造成上、下行波视速度相近，常规波场分离手段对上行波的压制作用所致。据此提出一种新的抽道分组波场分离方法。该方法用于变检波点距ＶＳＰ资料处理，可有效地提高小点距井段上行波的信噪比。     

VSP不同观测方式的波场特征与波场分离方法

本文研究了在不同观测方式下VSP的波场特征、波场分离方法及其参数选择方法。WVSP上、下行波时距曲线的顶点都在t轴上,在检波点所在深度附近,上、下行波方程相近似,曲线趋于重合。up-away VSP的直达波在有效记录段可能出现顶点,且曲率较大。up-to VSP的上行波时深曲线在有效记录段,曲率较大。不同的地层,曲率变化也不同。针对上述各观测方式的不同特点,文中提出了不同的处理方法。校正变换波场分离法针对up-away VSP和up-to VSP的波场特点,首先将非线性波场校正变换为线性波场,从而在变换后的波场上实现波场分离。实际资料处理结果表明,该方法速度快,工作量小,效果明显。文中还就中值滤波的跨度值选择与所压制波组的关系作了分析,在高信噪比情况下,导出了跨度值定量选择的关系式;对于零井源距VSP资料,则给出了更细致的关系表达式。     

斜井VSP波场特征及其分离方法

斜井VSP方法是一种特殊的VSP观测方法，由于并轨迹的变化，致使VSP的波场特征随之而变化。文中介绍了三种斜井VSP的观测方法及垂直入射斜井VSP的波场特征。理论和实际资料表明，在均匀或层状介质的假设条件下，垂直入射升井VSP与垂直井零井源距VSP的波场相似，从而提出一种分频波场分离法。实例表明，该分离方法具有实用价值，可以纳入常规生产流程。     

Radon变换在VSP波场分离中的应用

从数学上讲,Radon 变换表示一种映射关系。VSP 观测中的上、下行波通过这种关系可以分别映射到τ-p 平面的正、负半平面上,从而使上、下行波得到分离。利用 Radon 变换,并考虑波的振动特性,还能将上、下行的纵、横波进行分离。为了提高 Radon 变换的分离效果,除对波场的边界处采取平滑处理之外,在沿某一斜率叠加时,应尽量选取与此斜率相近的波参与叠加,对于偏离此斜率较大的波给予适当的压制。     

VSP的现状与展望

在过去的六、七年时间里，垂直地震剖面（VSP）已经引起了美国和欧州的地球物理协会的高度重视，并且一些研究机构在开发VSP技术方面也已经投入了大量的时间和金钱。对一项新技术来讲，例如VSP，因为它是获取地球物理信息的新方法，因此无论何时，在把它应用到油气勘探方面时，有时回顾一下它的各种应用成果和由它所产生的效果时，也是很重要的，那么，现在我们已经有能力对VSP进行一下回顾，这样对VSP的进一步应用也是很有价值。     

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。     

二道递归滤波VSP波场分离方法

上行波和下行波的分离是垂直地震剖面(VSP)资料处理的重要环节之一。本文提出一种用二道递归滤波分离 VSP 波场的新方法。这种方法在假定地层为水平层状介质的前提下,从一维波动方程出发,导出了相邻两道 VSP 记录的上行波和下行波计算公式。由于该方法参与运算的记录只有两道,因此,可以在资料道数少而其他方法又无能为力的情况下把波场分开。方法允许不均匀的检波点距,且不存在空间假频现象和混波效应。理论模型试算和实际资料处理的结果表明,该方法是切实可行的。     

基于高分辨率Radon变换的VSP波场分离方法

讨论了时间域线性Radon变换、频率域最小平方Radon变换和频率域高分辨率Radon变换等方法的基本原理。Radon变换在频率域通常采用最小平方反演的方式来实现，但由于最小平方法对于不同的P值（视慢度）范围采用相同的阻尼因子，得到的解不够精确。高分辨率Radon变换对这一缺陷进行了改进，即通过对不同的P值范围采用不同的加权值来提高解的稀疏性和精确性。具体方法是：在反演迭代过程中，根据前一次迭代的结果，通过Bayes原理将加权矩阵与前一次迭代的结果联系起来，得到新的加权矩阵；然后求解这个加权矩阵方程，得到频率域的稀疏解。设计了一个3层水平地层的地质模型，利用高分辨率Radon变换进行了VSP波场分离。τ—P域的结果表明，能量得到了很好的收敛。在分离出来的上、下行波波场记录上，波形恢复得很好，上、下行波波场的相互干扰被完全消除。     

三维三分量VSP多种波场分离方法对比

 本文就VSP波场分离的有效手段问题进行了讨论,其中对比了f k滤波、逐波分离迭代优化和局部参数反演等三种波场分离方法。传统的f k滤波要求空间采样间隔足够密,而逐波迭代优化法弥补了传统的f k滤波的不足,解决了实际资料存在的空间采样不规则、子波变化等问题,该方法是一个时间域迭代的整体非线性优化方法,但其缺点是需要手工拾取各同相轴的时间。局部参数反演方法是将波场视为矢量,结合三个分量进行反演的矢量波场分离方法。本文通过对速度和偏振角度施加约束条件达到方法优化的目的,实现了上、下行纵横波快速有效反演,得到了与真实波场较好近似的波场信息。通过对A地区的实际资料进行波场分离及VSP CDP叠加处理,表明局部参数反演的矢量波场分离是一种实用、可靠的波场分离方法。     

VSP记录的纵,横波分离方法与应用

ＶＳＰ地震记录的纵、横波分离方法分为运动学和动力学两类。本文所述方法属于动力学方法。它基于纵、横波偏振特性差异，将频率波数域中用休系数表示的纵波（或用协变系数表明的横波），在排斥横波（或纵波）的情况下，用已知的位移场表示出来，从而得到分离的纵波与横波。模拟和实际资料的试算表明，该方法的处理效果良好，具有一定的应用价值。     

VSP波场研究与应用现状

垂直地震剖面法(VSP)通常采用三分量(3C)检波器记录地震波场信息,而纵、横波震源的应用使其波场进一步丰富和复杂化,开展VSP各种波场特征的研究具有重要的理论和实际应用价值。首先对VSP记录的波场特征进行分析,进而讨论了不同类型震源和不同介质模型的复杂波场分离方法,包括光纤观测VSP波场的噪声特点及压制方法,井筒波与电缆波的产生机理、压制及应用方法,绕射波与断面波的特征及其应用方法,多次波的特征及其压制和应用方法,折射波与导波的传播特征及其应用方法等,重点研究了上行横波和转换波的传播特征、波场分离与矢量合成及多波信息的综合应用方法等。最后,对多分量VSP波场处理中存在的问题进行了分析并对多波应用的前景进行了展望,认为拓展VSP记录中波场传播特征的研究有益于揭示地下复杂构造与地层物性信息,VSP多波解释与反演研究、多波属性的提取与应用有助于油气储层的勘探与开发等,预期VSP多种波场的研究将具有持续攻关和推广应用价值。     

VSP多道迭代递归滤波波场分离及应用

为了适应VSP不等间距观测系统采集数据的波场分离的需要,F.Aminzadeh提出了迭代滤波方法。但是此法是以不含噪音为前提,因此方法的应用受到限制。本文在此基础上提出一种VSP多道迭代递归滤波分离波场的方法.给出新的褶积算子,对噪声不加限制。新的褶积算子可以利用道间的直达波时差,从而增强了方法的抗噪能力。对于任意一个VSP记录道(不考虑边道),利用新的褶积算子均可以利用其两边相邻记录道的波场来求出上、下行波场,因而提高了波场分离的精度。未考虑道间能量弥散。该法与中值滤波相比,不存在边道效应;与二道滤波相比,抗噪能力较强。     

压制面波的波场分离方法

面波是陆地上震勘探中的一种强干扰波，为了提高地震资料的信噪比和分辨率，必须在叠前对其予以压制，以往人们对面波压制方法的研究，基本上是依据面波的频率特性或视速度特性，并在实际应用中见到了一定的效果，但由于只侧重考虑面波的单一特性或在理论上基于某种数学假设，致使这些方法都会对有效波造成不同程度的损失。