山前带地震勘探策略与成像处理方法

山前带地震资料信噪比低和道间时差剧变是引起此类地区成像困难的主要原因。本文从宏观速度估计的角度,分析了山前带勘探中野外数据采集、资料低信噪比和道间时差剧变等因素与后续成像处理的关系,认为速度建模是山前带成像处理的关键问题,山前带地震数据采集要以有利于近地表浅层速度建模和中深层宏观速度估计为目标。为此,本文提出了一套以宏观速度建模为核心的成像处理流程。在该流程中首先利用基于叠前深度偏移(PSDM)的扫描速度分析方法得到初始宏观速度场;再利用非水平地表射线束PSDM技术高效生成深度域成像道集;最后进行角度道集层析速度估计,为射线束PSDM提供更精细速度模型。压噪和消除道间时差是该流程的两个关键环节。本文强调尽可能用同相叠加方法压制噪声,通过选取合适成像基准面以消除或减弱高波数道间时差对叠前成像的影响;中低波数道间时差由后续速度分析及成像消除,将静校正问题置于速度建模过程中加以解决。理论模型和实际资料成像结果验证了本文思路的正确性及方法的有效性。     

角度域各向异性高斯束逆时偏移

通过引入经典弹性参数表征的各向异性介质运动学和动力学射线追踪体系,结合高斯束传播过程中角度信息的计算提出了基于格林函数的角度域各向异性高斯束逆时偏移方法.通过对国际通用模型数据及实际资料进行测试表明:本文方法具有对各向异性介质进行精确成像的能力,在低信噪比及复杂构造地区成像效果明显优于Kirchhoff叠前深度偏移.     

各向异性介质共炮域高斯束偏移

在Zhu等提出的基于相速度的各向异性高斯束偏移方法的基础上,修改了运动学和动力学射线追踪方程,并且通过对射线追踪方程中的系数进行近似,简化了动力学射线追踪方程,实现了基于相速度的各向异性介质共炮域高斯束叠前深度偏移成像。通过各向异性水平层状模型分析了各向异性参数对本文研究方法的影响,证明各向异性介质偏移成像需要获得准确的速度场和各向异性参数场,这是实现各向异性偏移成像的关键。二维Hess VTI模型试算结果表明,本文方法能够对复杂的各向异性地质构造进行有效成像,充分证明了方法的有效性。与传统的基于弹性参数的各向异性介质高斯束偏移成像方法相比,本文方法在计算效率和适应性方面具有更多优势,更适合处理实际地震资料。     

各向异性介质共炮域高斯束叠前深度偏移

高斯束偏移作为一种射线类偏移方法的改进算法,兼顾了成像精度和运算效率,越来越受到人们的关注。在传统高斯束叠前成像算法的基础上,引入地下介质各向异性参数,通过修改运动学和动力学射线追踪方程,发展了基于各向异性介质的共炮域高斯束叠前深度偏移方法。简单各向异性洼陷模型和国际标准各向异性Hess模型的试算结果表明:各向异性参数对地震记录的大偏移距信息影响较大;对于地层各向异性不能忽略的探区,采用基于各向异性介质的高斯束成像方法能够更加准确地刻画复杂的地下构造。     

起伏地表逆时偏移在复杂山前带地震成像中的应用

针对山前带"复杂地表、复杂构造"双复杂地震地质条件造成的资料信噪比低、静校正问题严重、地震波场复杂等一系列地球物理难题,在"真地表"地震成像面的确定及高频静校正的基础上,以基于起伏地表的深度域速度分析与建模为重点,以起伏地表逆时叠前深度偏移为核心建立了一套高精度地震成像处理流程,将长波长静校正问题隐含在偏移成像过程中,直接从起伏地表进行波场延拓和偏移成像,以便更好地应对复杂山前带的地震成像问题。针对性模型试算和实际资料处理表明,该技术在应对双复杂地震资料偏移成像时具有更高的精度,是复杂山前带资料高精度地震成像更理想的技术手段。     

非水平地表高斯束叠前深度偏移及山前带应用实例

针对山前带地表起伏剧烈、近地表横向变速严重,应用常规叠前深度偏移成像效果不理想的问题,发展了一种非水平地表直接成像的高斯束叠前深度偏移技术。该技术利用起伏地表高程和倾角信息进行局部平面波分解和波场延拓,实现非水平地表直接成像,能够克服常规高程静校正对波场造成的畸变影响,获得高质量的成像效果。模型试算和应用实例验证了方法的正确性和有效性。     

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     

山前带地震勘探技术进展与对策研究

地震勘探技术是制约复杂山前构造带油气勘探的瓶颈技术。山前带复杂的表层及地下地质条件,给地震勘探带来了极大挑战,主要表现在地震资料信噪比低;横向速度变化大,地震成像方法不适用;山前带地下复杂构造的准确解释困难。建议采取的技术对策包括:深化对山前带复杂波场的认识;以模型为基础设计宽线大组合二维、宽方位高覆盖三维等观测系统;进一步改善激发、接收效果;探索散射干扰、非纵方向的非线性相干噪声等山前带特殊噪声的压制方法;多方法联合提高静校正效果;研究应用高效的逆时偏移技术,重点研究低信噪比资料速度建模技术;前瞻性地研究起伏地表各向异性逆时偏移、全波形反演等新技术。同时,建议严格采集、处理、解释全过程的质量控制,不断改进单项方法技术的应用效果,持续优化整个地震技术的应用流程,做好地震技术一体化和技术集成,在地质指导下通过综合物探手段提高山前带勘探效果。     

面向复杂山前带的深度域地震成像处理研究

山前构造带具有良好的圈闭条件,是油气资源富集的重要场所,但"复杂地表、复杂地下"的双复杂地震地质条件给地震勘探造成了极大困扰。针对双复杂地震地质条件造成的一系列地球物理难题,以拟真地表地震资料处理思路为纽带,以高保真的叠前预处理为基础,以递进式深度域速度分析与建模为关键,以起伏地表逆时叠前深度偏移成像为核心,建立了一套面向复杂山前带的深度域高精度地震成像处理流程。实际资料处理结果验证了该处理流程的正确性及有效性,为复杂山前带油气勘探提供了有效的地震资料处理技术支撑。     

TI介质带限射线束传播及偏移方法

地震数据是典型的带限信号，这限制了传统高频射线理论在其偏移处理中的应用。本文构建了一种适用于横向各向同性（TI）介质的带限射线束传播算子，并应用于射线束偏移。在局部平面波近似下构建了带限射线追踪算法，并将该算法扩展到TI介质。在带限中心射线基础上引入旁轴近似展开，构建适用于TI介质的带限射线束传播算子，将该带限射线束传播算子应用于各向异性介质射线束偏移。该传播算子在保持射线类方法高效灵活优点的基础上，兼具波动类波传播算子能够描述带限波场传播的特性。数值实验表明，各向异性带限射线束改善了盐丘等复杂构造与各向异性区域的照明，提高了偏移成像剖面和角度域共成像点道集的质量。     

面向复杂山前带的平滑地表TTI各向异性速度建模

山前带"复杂地表、复杂地下"的双复杂地震地质条件给深度域速度建模带来很大困难,且影响了构造落实和储层预测的可靠性,为此提出了面向复杂山前带的平滑地表TTI各向异性速度建模技术流程。首先选取接近真实地表的小平滑地表面作为建模和成像的基准面,然后利用近地表回转波层析和中深层全局常速度填充延拓建立初始速度模型,避免了常规方法存在的近地表和中深层速度拼接问题,再通过VSP测井速度标定和一维成像道集正演,求取各向异性参数,建立面向山前带的TTI各向异性初始速度模型,最后采用层位控制的层析反演技术,提高山前带速度模型精度,实现速度快速收敛。西部某山前带工区实际资料处理结果表明,该流程较好地适应双复杂地质条件,可以更新各向异性参数模型,精细刻画出工区内近地表巨厚高速砾岩层和深部低速膏盐体,提高深层盐下构造成像质量。实际资料处理结果也验证了该流程的有效性,为复杂山前带油气勘探提供了有效的技术支撑。     

VTI介质高斯束叠前深度偏移

本文基于各向异性运动学射线追踪和动力学射线追踪,在各向同性高斯束叠前深度偏移算法的基础上,给出了各向异性高斯束叠前偏移方法原理,提出了一种适用于VTI介质的P波高斯束叠前深度偏移方法。针对水平层状VTI介质模型,分析了各向异性参数ε和δ对高斯束叠前深度偏移的影响。对多层页岩模型和SEG/Hess模型偏移试算结果表明,本文方法是一种准确有效的VTI介质叠前深度偏移方法。     

各向异性克希霍夫叠前深度偏移

随着地震勘探精度的提高,各向异性对于常规克希霍夫叠前深度偏移效果的影响已不容忽视。研究了利用P波非双曲旅行时求取各向异性参数的方法,当道集的排列长度远大于勘探目的层深度时,P波走时资料包含的信息可以用来确定VTI介质的各向异性参数。利用VTI介质的CMP道集,研究了二步法提取η参数的方法,即先利用短排列地震数据求取均方根动校正速度,再利用长排列数据和水平速度扫描法得到水平速度,通过转换得到各向异性η参数;采用基于声学近似的VTI介质程函方程,通过各向异性射线追踪计算旅行时。模型及实际资料处理结果表明,利用上述方法提取各向异性参数,进行VTI介质各向异性克希霍夫叠前深度偏移,使成像精度和质量得到了明显提高。     

山前带复杂构造成像中叠前深度偏移方法研究及应用

西部前陆盆地高陡复杂构造带地震资料的准确成像已经成为制约该类地区地震勘探的瓶颈,传统的地震成像方法由于其自身算法及适应性的限制在这类地区难以准确成像,因此很有必要开展叠前深度偏移方法研究.首先从理论上分析了Kirchhoff积分法叠前深度偏移的原理及优势,介绍了主要技术措施和实现方法;然后针对常规地震资料信噪比低,高陡构造偏移归位困难等问题,实现了一种叠前时间偏移、叠后和叠前深度偏移相结合,运用最佳拟合法准确求取速度模型;最终实现叠前深度偏移,准确落实构造的方法.此外,针对二维测线资料偏移效果,对比分析验证了叠前深度偏移方法在山前带复杂构造成像中的有效性.     

各向异性介质弹性波高斯束偏移方法

弹性波高斯束偏移是一种兼顾成像精度与计算效率的多分量地震成像方法,但当前的研究多集中在各向同性介质声波、弹性波成像和各向异性介质声波成像,针对各向异性介质弹性波偏移的文献相对较少。为此,在前人的研究基础上,发展了各向异性介质弹性波射线追踪方程,以二维各向异性弹性波Kirchhoff-Helmholtz积分为基础,利用弹性动力学表征的格林张量推导了各向异性介质中弹性波波场正、反向延拓公式,提出了一种针对各向异性介质多分量地震数据的成像方法。通过在成像公式中引入权函数,很好地压制各向异性介质成像中不同波型引起的串扰。通过引入符号函数,解决了转换波成像过程中的极性反转问题。TTI介质洼陷模型和TTI介质多层构造模型试算结果表明：与各向同性介质弹性波高斯束偏移方法相比,各向异性介质弹性波高斯束偏移成像结果的信噪比较高、同相轴连续性较好、构造位置更准确;使用多分量地震记录,利用纵、横波波场信息成像,有效提高了成像分辨率;与传统的基于标量波场的成像方法相比,所提方法的适应性更好。     

山前带地震数据的波动方程叠前深度偏移方法

作为复杂介质中最精确的地震波成像技术，波动方程叠前深度偏移在山前带复杂构造成像中大有可为，但该方法对速度误差非常敏感，抗噪能力较差，其成败取决于叠前去噪、表层速度结构反演和偏移速度分析的有效性，要使山前带地震勘探取得更大突破，就需改善单程波动方程深度偏移对高陡、倒转界面的成像精度，研究出可提高初至层析分辨率的新方法以及自地表开始的偏移速度建模方法。基于广角隐式有限差分单程波传播算子与波场“逐步累加”技术，研制了直接自起伏地表进行波场延拓与成像的叠前深度偏移算法。SEG山前逆掩推覆构造模型偏移试验表明，该算法具有很高的精度；川西龙门山实际宽线地震资料成像的试处理结果，也展示了该方法相对于叠后深度偏移的优势。研究还表明，面向地质目标优化地震波照明与接收效果也是需要重视的问题。     

泌阳凹陷陡坡带高精度融合处理成像关键技术

泌阳凹陷陡坡区表层地震地质条件复杂,通过对五块新老资料高精度地震资料研究分析,找出影响本地区成像的三个关键因素,采用子波匹配、叠前数据规则化等融合一致性处理技术解决了新老资料融合一致性的问题;采用叠前数据净化处理技术和高精度迭代静校正技术解决去噪和山前带静校正问题,提高了信噪比;针对陡坡帶地区横向速度变化大,研究应用叠前时间偏移成像技术,提高了山前带高陡构造成像精度和准确度,其中高精度速度场的准确求取是关键。     

基于构造滤波的VTI介质平面波最小二乘FFD叠前深度偏移

中国中东部地区沉积地层广泛发育,地下介质中地震波传播速度不仅与空间位置有关,还受传播方向影响,研发适用于各向异性介质的成像方法有利于提高反演成像精度。通过将VTI介质高阶傅里叶有限差分波场延拓算子纳入反演成像体系,本文实现了基于VTI介质的最小二乘FFD叠前深度偏移。针对该方法计算量大、相干成像噪声明显的不足,进行了优化：采用引入平面波编码策略,压缩地震数据,显著提高计算效率;迭代过程中提取CIG道集,在该道集上应用平面波构造滤波算子压制相干成像噪声,提高成像信噪比。基于各向异性Marmousi 2模型的数值测试结果表明,本文的优化偏移成像方法取得三点改进： ①适用于复杂强横向变速VTI介质; ②成像信噪比提高,效率更高; ③克服了单程波类算法近地表成像精度低的缺陷。     

浮动面叠前深度偏移法在山前带复杂构造成像中的应用

复杂构造成像已成为制约山前带地震勘探的瓶颈,传统的地震成像方法由于其自身算法及适应性的限制,在此类地区难以准确成像。对浮动面叠前深度偏移方法进行选择,从理论上分析了浮动面偏移相对于固定面偏移的优势所在,通过对 Kirchhoff 积分法和波动方程两种方法的综合分析,认为目前积分法在山前带叠前偏移中更加适用。最后,对山前带二维测线的偏移效果对比分析,验证了浮动面叠前深度偏移方法在山前带复杂构造成像中的有效性。     

近地表Q值模型建立方法及其地震叠前补偿应用

高分辨率地震成像是松辽盆地中浅层砂岩-泥岩薄互层地质条件下储层识别与描述的基础,而近地表疏松介质引起的地震波衰减与频散,极大降低了地震分辨率。依据松辽盆地的近地表结构特征及其对地震波的衰减特性,提出了利用近地表调查资料与地震初至波幅值建立空变Q值模型的方法,并依此为基础发展了叠前地震数据近地表吸收振幅补偿与相位校正方法,来提高地震成像的分辨率。多个三维地震工区的处理结果证实,该方法具有展宽地震频带、保持相对振幅关系以及叠前压制低频噪声的优势,与常规处理成果相比,能够在保持地震低频成分的前提下展宽频带约10 Hz,为储层研究与水平井部署提供了高品质地震数据。