地表多次波应用研究

在地震资料处理中，多次波通常作为噪声被压制和消除。但和一次波类似，多次波是地下反射层的多次反射，因此也蕴含了地层结构信息。如果把一次反射波当作震源（准震源），把多次反射波当作接收点波场，就可以像处理一次波一样对多次波进行偏移成像。首先通过互相关技术将多次波转化成准一次波；然后以一次反射波地表接收点作为准震源，对准一次波进行偏移成像。准一次波的运动学特征与一次波的相似，因此可以用准一次波来弥补一次波记录中缺失的近炮检距数据，以及在有陡倾角构造的情况下，有可能弥补缺失的远炮检距数据。数值模拟表明，多次波偏移能得到和一次波相似的成像结果。     

地表多次波应用研究

在地震资料处理中，多次波通常作为噪声被压制和消除。但和一次波类似，多次波是地下反射层的多次反射，因此也蕴含了地层结构信息。如果把一次反射波当作震源（准震源），把多次反射波当作接收点波场，就可以像处理一次波一样对多次波进行偏移成像。首先通过互相关技术将多次波转化成准一次波；然后以一次反射波地表接收点作为准震源，对准一次波进行偏移成像。准一次波的运动学特征与一次波的相似，因此可以用准一次波来弥补一次波记录中缺失的近炮检距数据，以及在有陡倾角构造的情况下，有可能弥补缺失的远炮检距数据。数值模拟表明，多次波偏移能得到和一次波相似的成像结果。     

基于稀疏反演的多震源地震混合采集数据分离技术

多震源地震混合采集数据(混叠数据)目前还不能直接采用传统的地震资料处理流程处理,必须先进行分离。基于滤波思想的分离算法可以初步实现对混叠数据的分离,但是当有效信号完全淹没在强噪声中时,该算法的分离效果较差,有效信号会受到损害。提出了一种基于稀疏反演的多震源数据分离算法,实现步骤是:首先输入野外采集的混叠数据,将其从炮集抽取为共检波点域或共炮检距域道集,使得来自邻炮的记录数据变成非相干噪声;然后通过稀疏反演,采用L1模的阈值噪声压制算法估计出混叠数据的噪声;最后从混叠数据中减去估计得到的噪声,从而分离出有效信号。模拟和实际数据测试结果表明,该方法能对混叠数据进行有效分离,很好地压制混叠噪声和保护有效信号。     

多次波在采集数据缺失区地震成像中的应用研究

在主要利用地震一次波信息进行成像的背景下,当地震资料采集过程中遇到某些无法放炮而只能放置检波器的障碍地段,会出现地下构造成像信息不足。若此区域地震多次波比较发育,可以尝试将多次波视为有效信息进行利用。在障碍地段的检波点处设置虚拟炮点和虚拟接收点,通过互相关和叠加的方法技术将多次波降阶构建虚拟一次波;通过虚拟一次波偏移成像,实现观测系统障碍区域的多次波成像,并用于补充地震一次波成像信息的缺失,从而获得更加丰富和完整的地下构造成像信息。模型数据和实际资料测试结果证明了该方法技术的可行性和有效性。     

三维表面多次波压制方法

地震数据处理中二维情况下的表面多次波压制(SRME)算法已很成熟;但在三维情况下,当地下地层在横测线方向存在一定倾角时,利用二维SRME算法进行多次波预测存在一定误差,且通过自适应相减无法弥补所预测多次波模型的误差,因此开发了三维SRME算法。由于地震数据采集的限制,三维情形下震源和检波器在横测线方向分布过于稀疏,直接将二维SRME算法拓展到三维无法准确预测多次波。本文假定三维情况下每道记录对应的多次波贡献道集是一个双曲线形态,通过对对应多次波贡献道集进行稀疏反演,实现了三维情况下多次波的预测。模拟三维数据的处理结果验证了方法的可行性与有效性。     

数据驱动型层间多次波预测方法研究

采用表面相关的多次波预测算法（SRME）时,对于层间多次波,是将表面接收到的波场利用基准面重建或CFP算子延拓到产生层间多次波的界面,然后利用SRME方法预测,该方法的缺陷是需要知道产生多次波层界面以上的速度模型。而数据驱动型层间多次波预测（IMP）算法是将层间多次波分解为三个波场分量,即无层间多次波的一次反射波,产生层间多次波界面的一次反射波,及该层界面以下的总反射,此三个波场通过互相关和褶积即可预测出层间多次波。第二个分量和第三个分量均可通过简单的切除得到,第一个分量可通过类似于SRME的基于最小平方能量准则的自适应迭代算法得到,其初始值与第三个分量相同,因此该方法是完全数据驱动的。模型数据试验表明,该方法可有效地预测层间多次波。     

利用地震勘探炮井随钻振动信号反演近地表结构

地形起伏的山地地震勘探通常采用井炮激发方式。在炮井钻进过程中柴（汽）油机、钻头和支架构成的连接体形成一个在地表连续振动的噪声源,产生的近地表振动以井架为中心,向四周辐射传播,这种地表振动的传播规律与近地表的速度结构密切相关。文中提出利用这种随钻振动信号反演近地表结构的方法,即在以该连接体为中心的一条辐射线上布置一系列检波器连续记录振动信号,然后对每道信号进行去均值、去趋势、时间域归一化和谱白化等处理,最后用距离钻机连接体最近的一道分别与其余各道进行互相关,相关结果的时间导数即是钻机振动产生地震波场的经验格林函数,进而采用多道分析方法从中提取面波频散曲线以反演近地表速度结构。实际数据的分析结果表明,所述方法提取的拟面波与多道瞬态方式采集的实际面波非常接近,反演得到的近地表速度结构也与微测井成果对应一致。     

陆上地震资料与地表相关的多次波消除方法

本文提出了陆上地震资料与地表相关的多次波能量估算和后续消除的三种方法。它们可用于叠前波型(炮点和共中心点道集)或叠后波型中。多次波衰减算法是基于以数据作为算子的波动原理。这样,估算的多次波就可从输入数据中减去,从而得到原始数据。应用多次波消除之前的处理步骤是这些方法中的一个重要部分,特别是在叠前分析中。其目的是使数据规则化,和改善S/N比,均衡地震振幅。这样就会产生平滑预测算子。在多次波压制中,这些方法的有效性通过大量的含有处理陆上地震资料的史例来得到论证。     

一种叠前地震记录的全波场正反演方法

利用叠前地震数据的振幅及旅行时信息进行叠前地震记录的全波场反演，可以得到比常规叠后波阻抗反演更丰富的储层物性参数。同其它地球物理反问题类似，叠前地震全波场反演也需要某种正演算法来合成叠前记录。因为层状弹性半空间的地震波传播规律足以模拟通常的AVO分析，这样就可用慢度法作为叠前地震记录的正演模拟方法。慢度法能够提供地震波场的完全解，其结果包含了一次波、多次波和转换波。叠前反演问题由遗传算法实现，并根据叠前反演这一特定的多参数非线性问题，设计了遗传算法的所有算子，使其能够最大限度地搜索解空间并有效地搜索到最优解。叠前反演得到的纵波速度、横波速度和密度可用于指导岩性和流体的识别。     

基于L1范数多项式拟合的多次波消除方法

如何在不损伤一次波的情况下压制多次波是地震信号处理的难点之一。在CDP道集中,一次波和多次波的运动学特征可以由叠加速度和零炮检距时间确定。利用AVO特性可以表示一次波(多次波)的振幅随炮检距的变化。假设在速度谱上,多次波和一次波一般是分开的,从而可以进行多次波和一次波的识别。本文提出一种沿着多次波的双曲线轨迹,利用基于L1范数的多项式拟合技术估计多次波的方法,可以有效地消除一次波和随机噪声对预测多次波的影响。人工合成和实际地震数据处理结果表明,与基于L2范数多项式拟合技术的方法相比,本文算法在有效压制多次波的同时,能更好地保护一次波。     

基于高斯束偏移的鬼波压制

对于海洋地震数据,鬼波严重干扰了一次波,导致分辨率下降,甚至会产生虚假同相轴。本文首先给出共炮点道集高斯束偏移算法;然后在偏移公式中加入炮点和接收点的鬼波补偿算子,并研究稳定求解的方法,以达到消除鬼波影响的目的;最后通过数值试验验证了方法的可行性和准确性。结果表明,鬼波压制后的一次波偏移剖面同相轴连续性增强,分辨率提高,有利于后续的解释和反演。     

改进的叠前去噪方法

本文提出了一种改进的叠前去噪方法，并将它用于消除和削弱炮记录中的多次折射、面波和声波等噪声。该方法的原理是利用改进的Ｐ－Ｚ法计算炮记录的噪声，然后从原始炮记录中减去估算出的噪声，节剩余静校正时差的影响。对实际地震记录数据的处理，结果表明该方法具有压制噪声，突出有效反射波的显著效果。     

应用散射时距关系的三维三分量VSP成像

由于观测系统的特殊性,无法采用地面地震技术处理三维三分量(3D3C)VSP数据.现有的VSP成像技术中,可借鉴的高精度成像方法较少,缺乏相匹配的处理软件,成像速度分析多需要迭代,成像难度大.为此,提出一种适用于3D3C-VSP数据的无需迭代的速度建模与基于散射时距关系的成像方法.首先,建立了适用于3D3C-VSP观测系...     

祁连山山地地震勘探激发方法

针对祁连山山地地形起伏剧烈,地下岩性变化快,各种原生和次生噪声十分发育,原始资料信噪比较低等特点,通过理论研究和实际资料分析,本文提出以下提高激发效果的适用措施:①横向上选点激发,如在岩性相同区选择低缓平坦处激发、老地层出露区避开地面断层区段、在岩性接触面附近尽量不设激发点、避开巨厚第四系砾石及干燥冲沟分布区等;②纵向上选择在强波阻抗界面下激发,可有效地降低干扰、增强有效波能量;③采用相对较小的激发药量,降低源致线性噪声和次生噪声强度。将这些措施应用于实际复杂山地地震数据采集,明显地改善了地震资料的品质。     

波场延拓层速度分析方法

根据波场延拓理论和模糊决策理论,本文介绍一种对于层状介质,利用地表 CMP 道集数据自动反演各层的层速度和双程旅行时的层速度反演方法。直接利用波场延拓层速度方法所获得的地下介质层速度与根据 VSP 资料计算所获得的层速度不太吻合,前者通常偏高。文中对影响波场延拓层速度精度的三个主要因素进行了校正,校正后的波场延拓层速度结果与VSP 层速度结果吻合很好。用此法求取层速度的精度高,并具有较强的适应弱反射和抗干扰的能力,是一种很有潜力的技术。     

白云凹陷陆架—陆坡区多次波压制技术

白云凹陷位于中国南海北部陆架—陆坡区,由于水深变化剧烈,目标区地震资料中发育的表面多次波周期变化大,较难压制。传统的预测反褶积、SRME、Radon技术及其组合,压制这种水深变化剧烈的多次波效果不佳。为此,对近年发展的一种浅水表面多次波压制技术即确定性水层多次波压制技术DWD进行了研究,提出将其与SRME和Radon传统方法联合的多次波压制思路。DWD方法是先从水速动校后的最小炮检距的自相关剖面上拾取水底双程反射时间,然后在近道外推后将t-x域地震数据变换到τ-p域,再在τ-p域通过波场外推预测出多次波模型,最后与原始数据进行自适应匹配相减压制多次波。处理结果表明,DWD+SRME+Radon方法组合能有效地压制白云凹陷目标区多次波。与原处理剖面相比,此次处理后的成果剖面品质明显提高,降低了解释风险;同时,用此次处理得到的偏移道集进行叠前波阻抗反演,结果较好地刻画了目标砂体的特征和边界。     

山区纵、横波联合勘探的野外观测方法

通过对四川山区纵、横波联合勘探方法的研究,本文提出了一种用炸药震源激发横波的新方法——导向延迟爆炸法。该方法是在激发井旁打一排导向井,并在导向井内置一小药包(导向药包),用延迟爆炸技术使其先于激发井内的主药包爆炸,待造成岩土排出、形成空洞或爆破漏斗后,主药包才开始爆炸。这样,可增大主药包爆轰时所产生的定向剪切力,使之产生较强的水平偏振。用此法所获得的横波记录能量很强,信噪比高。文中还研究了炸药震源(导向延迟爆炸)与水平检波器的方向性,证实了导向延迟爆炸所激发的横波是SH波(水平偏振横波)。另外,根据震源激发机制和纵波与SH波的噪声特点及其时一空域分布关系,提出了山区纵、横波联合勘探的野外观测方法。     

一种叠前地震多属性反演方法

介绍了一种借助于地震波弹性阻抗提高常规叠前地震反演的精度和可靠性,进而同时提取多种地层弹性属性参数的地震多属性反演方法。利用全波测井资料确定声波阻抗(AI)和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)(REI);将共中心点(CMP)道集变换成角道集并进行部分角度叠加;利用常规叠前弹性阻抗反演流程分别对小角度叠加数据及中等入射角的部分叠加数据进行声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)反演;对反演得到的声波阻抗和弹性波阻抗(射线路径弹性阻抗)数据进行道运算,得到与弹性密度比、储层岩性变化和孔隙流体成分密切相关的地震属性;确定储层岩性和孔隙流体性质。该方法仅需要近、中角度的地震数据,其他弹性属性参数是由弹性密度比与声波阻抗之间的关系通过道运算获得,提高了计算效率,可用于绝大多数采集条件下获得的地震数据叠前反演。     

复杂近地表波动方程波场延拓静校正

当地形起伏剧烈、地表高程差较大时，采用传统的垂直静校正方法会使地震波场发生扭曲。基于单平方根算子的波动方程基准面静校正方法，将起伏地表的叠前数据通过波场外推到高于地形线的某一基准面上，在基准面与地形线之间填充一套新地层，填充层的速度选为接近于直达波；从地形线以下的某深度出发，在共炮点集中，根据菲涅尔原理以及检波点的空间位置，以检波点接收的地震数据为二次震源，通过上行波正向外推将检波点延拓到基准面上；再根据炮点、检波点互易原理，通过下行波反向外推将炮点延拓到基准面上。数值模拟结果证明，该方法正确有效，有利于后续的常规处理和叠前成像。     

震源深度对低速带区地震波传播特征的影响

采用声波波动方程数值模拟方法，对在不同震源深度情况下地震波场在低速带中的传播特征进行了模拟与分析。数值模拟结果表明，当震源位于地表时，会产生多次折射波；当炮点位于低速带内时，在产生折射波的同时,还会产生较强的虚反射，使波场变得更加复杂；当炮点位于低速带以下时,一次反射波的信噪比最高。在野外生产中，震源放在低速带以下有利于提高一次反射波的品质。如果条件允许，最好将检波器也埋置到低速带以下。