波动方程共方位角三维叠前偏移方法

本文针对双平方根(DSR)单程波动方程全三维偏移方法在地震波成像实际应用中面临的计算量大,对覆盖次数很低的窄方位三维地震资料会产生很强的相干噪声,影响成像效果等难题,结合Crossline共炮检距偏移理论,首先推导出了基于双域传播算子的共方位角叠前深度偏移公式,然后通过坐标变换提出了沿双程垂直走时方向进行递归波场延拓的共方位角叠前偏移新方法。通过对SEG/EAGE盐丘模型合成数据偏移试验,证实了共方位角叠前偏移深度域和时间域成像方法的有效性。将该法和常用的Kirchhoff叠前偏移法同时用于实际地震资料偏移处理对比,展示出该法在成像精度与分辨率方面具有明显的优势。     

非对称走时叠前时间偏移方法及应用

随着地震资料处理技术的发展,叠前时间偏移越来越普及,并成为一个普通的地震资料处理流程。传统的叠前时间偏移公式都是基于水平层状模型的假设推导而来,在速度横向变化剧烈的介质中不能够达到理想的聚焦效果。本文基于李代数积分方程以及拟微分算子等理论介绍了非对称走时公式,计算公式中由于包含有速度横向导数项,在横向速度变化大的介质中,也能有较高的聚焦效果,而且也为走时计算提供了精确的相对振幅保持权系数。本文从非对称走时概念出发,分析非对称走时原理,通过实例介绍其应用,使之能更好的为石油勘探事业服务。     

基于双平方根方程的保幅地震偏移

 本文提出了一种基于双平方根方程的保幅叠前深度偏移方法，首先从保幅的单平方根算子方程出发，将保幅的上、下行波场进行组合近似表示为全声波波场，然后推导出由双平方根算子定义的单程波方程；根据摄动理论把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动，求得整个均匀层波场深度延拓的偏移时移量及振幅校正系数、各层的偏移时移量及振幅校正系数，得到最终的波场延拓值，实现了共炮域公式到CMP域公式的转换。理论模型试算和实际资料处理表明，该方法不但具有较高的计算效率和成像精度，而且可以输出正确反映地下反射系数的振幅信息，有利于AVO/AVA地震属性分析，提供精确的岩性识别与储层预测地震数据。     

弯曲射线走时计算方法在Kirchhoff叠前时间偏移中的应用

随着地震勘探的不断深入以及叠前偏移技术的快速发展,叠前时间偏移技术得到了广泛的应用并且在多个区块取得了良好的应用效果。而Kirchhoff积分法是目前在实际地震资料处理中应用最为广泛的一种叠前时间偏移方法。走时计算是Kirchhoff积分法叠前时间偏移中最重要的环节,然而传统的走时计算方法无法解决地下构造复杂的情况,因此,文中引入了基于层速度模型的弯曲射线走时计算方法,通过地下构造复杂的盐丘模型以及一块实际资料的处理结果对比,表明了基于弯曲射线走时计算方法的Kirchhoff叠前时间偏移方法和传统的Kirchhoff叠前时间偏移方法相比,不仅具有计算效率高、适应能力强的优点,而且在地下构造复杂的情况下使成像效果得到了较为明显的改善。     

双平方根叠前深度偏移的广义高阶屏方法

叠前深度偏移技术既可在炮点-接收点域实现,也可在共中心点一炮检距域实现。前人将裂步延拓算子推广到共中心点一炮检距域相移法双平方根叠前偏移中。在波场向下延拓的每一步长内,仅通过一次时移量来校正常速相移延拓产生的误差,得出了简单、高效的裂步双平方根叠前深度偏移方法,但精度较低。本文基于波场延拓的非稳态相移公式,通过引入参考速度,并对双平方根项中的两个平方根项作泰勒级数展开,经过适当的数学推导,得出了共中心点-炮检距域波场延拓的双平方根非稳态相移新的高阶屏近似公式。该公式可直接在共中心点-炮检距域高效地延拓叠前波场。通过增加屏的阶数,提高了剧烈横向变速条件下叠前深度偏移的精度。它是裂步双平方根叠前深度偏移方法的推广。理论模型和实际资料的试算结果表明,本文方法是有效而实用的。     

一种优化系数的混合域叠前深度偏移方法

为提高偏移中频散方程单平方根算子渐近式的逼近程度,提出了优化系数的混合域叠前深度偏移方法。该方法对频散方程的单平方根算子采用了有理切比雪夫逼近;与连分式展开的逼近算法对比后发现,该优化算法能降低偏移逼近算子与频散方程的单平方根算子的相对误差,从而提高了在陡倾构造及强横向速度变化地区偏移成像的精度。二维SEG/EAGE盐丘模型的偏移成像结果证明:在陡倾角构造及横向速度变化剧烈的地区,优化系数的混合域叠前深度偏移方法比常规的傅里叶有限差分(FFD)法的成像效果更好。     

位场向下延拓的波数域正则—积分迭代法

本文将正则方法与积分迭代法相结合,提出波数域正则—积分迭代法用于位场向下延拓。该迭代法以位场正则向下延拓值为迭代初值,并用正则向下延拓算子处理迭代过程中的剩余谱,使得在加快迭代收敛的同时,压制噪声谱,以提高延拓的稳定性;计算了改进迭代法的最优步长,对比分析了改进迭代法的收敛性和滤波特性,同时提出采用L-曲线准则计算正则向下延拓的正则参数,并将其扩展到波数域以提高计算速度和适应波数域迭代法。基于理论模型和航磁数据的对比试验分析表明,改进迭代法位场向下延拓的精度、稳定性及收敛速度都有提高,其延拓效果优于现有广义逆法、积分迭代法、泰勒级数迭代法和Landweber迭代法。     

基于优化系数的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移

为了提高复杂高陡构造区成像精度,提出了基于系数优化的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移方法,该方法利用padé近似的有理函数对波场外推算子进行展开,然后利用切比雪夫多项式优化展开式系数,推导得到新的波场外推算子,降低了与波动方程精确波场外推算子的相对误差,提高了对波场外推算子的逼近程度,且在保证计算效率的同时提高了高陡构造区地震偏移成像的精度。对比改进后的混合域Fourier有限差分偏移方法与常规的傅里叶有限差分偏移方法(FFD)对Marmousi模型偏移剖面的成像效果,系数优化后的混合域Fourier有限差分偏移方法具有更高的成像精度。     

变分数阶粘弹波动方程最小二乘快速解法

由于分数阶粘弹波动方程存在变分数阶拉普拉斯算子，其数值求解需要对不同品质因子的空间任意点均进行全域的正反傅里叶变换，因而计算量巨大，难以满足实际生产需求。通过引入最小二乘理论，构建变分数阶空间-波数混合域算子与波数域算子间的逼近关系，将空间-波数混合域变分数阶算子分解为波数域常分数阶算子与空间域算子的形式，有效避免直接求取空间-波数混合域算子时计算量大的问题，从而构建变分数阶粘弹波动方程的常分数阶求解形式，实现变分数阶粘弹波动方程快速求解。数值模拟计算结果表明，在品质因子非均值的情况下，该方法的计算精度优于平均品质因子模拟方法，计算量小于分块模拟方法，且提速比随着地下品质因子复杂度的提高而更加明显，在保证精度的前提下可大幅提高粘弹波场模拟效率，有利于后续相应高效粘弹成像算法的开发。     

基于双平方根方程的双域保幅地震偏移方法

从全声波方程出发,基于严格的解耦理论进行单程波保幅分解,得到保幅的单程波动方程;然后按照叠前深度偏移中的波场双重向下延拓理论实现共炮域公式到CMP域公式的转换,推导出由双平方根方程定义的保幅单程波动方程;基于反问题求解中常用的摄动理论,把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动,分别在频率波数域和频率空间域求得波场深度延拓的偏移时移量及振幅校正系数,得到最终的双域保幅波场延拓算子。理论模型试算和实际资料处理表明,该方法不但具有较高成像精度,而且可以为后续的地震属性分析提供更真实的振幅信息。     

起伏地表叠前时间偏移技术研究

在地形起伏较大的复杂探区，静校正处理效果往往不是很理想。直接从起伏地表进行叠前偏移则是提高复杂山区成像质量的有效途径之一。设计了起伏地表的数学模型，分析起伏地表下炮检点和绕射点的时距曲线，避开常规静校正处理，通过正演模拟数据直接从起伏地表进行偏移，理论模型数据和实际资料处理的偏移结果表明，起伏地表直接偏移能取得较好的成像效果。     

三维叠前转换波克希霍夫时间偏移方法研究

在地层含气时，转换波勘探可以获得更为丰富的地下信息。但由于转换波的射线路径不对称，因此转换波的叠前偏移比纵波复杂。在VTI介质中，三维叠前转换波克希霍夫时间偏移的旅行时受偏移孔径、速度模型和双程垂向旅行时等多种因素的影响，为此，对转换波旅行时的计算方法和偏移算法进行了讨论。转换波旅行时由激发点到成像点的纵波旅行时和成像点到接收点的转换波旅行时两部分构成，通过建立旅行时表来提高偏移计算效率，保证旅行时精度。同时，讨论了基于VTI介质的三维转换波叠前时间偏移近似算法，利用理论模型验证了叠前时间偏移方法的正确性。对西部某油田实际转换波地震资料进行三维叠前时间偏移的结果与井资料较为吻合，含气地层的成像优于纵波。     

短频时间变换与地震信号分析

野外采集的地震信号是多种波的复合体,是一种时变的非平衡信号。联合时频分析的方法是研究这类信号的有力工具。本文首先分析了短时Fourier变换和短频时间变换这两种时频分析方法,通过理论记录说明时频分析方法可以细致地刻画信号的时间特性;然后将短频时间变换方法应用于地震信号的分析与处理中。文中展示的实际数据分析结果表明了时频分析方法在地震勘探信号分析与处理中的应用意义,即短频时间变换这一有效的分析工具,可使我们对数据的时频结构和能量分布有清晰的认识,为进一步选择合理的数据处理方案提供依据。     

层状介质时移时差的分析研究

时移地震时差是时移地震研究的关系问题之一。它包含了储层的层速度差异信息，而层速度差异反映了储层流场的变化。由于地震勘探频率低，用地震资料确定时移地震的时差非常困难，目前，时移时差的研究基本上使用叠后资料，用叠前资料研究时移时差的报道还未见过，对于单层介质，用叠前远偏移距的时差（可测量）可以计算出垂直时差；对于层状介质，油藏变化前后的地震波传播路经比较复杂，其激发点和接受点发生了变化，要想用叠前远偏移距数据直接计算垂直时差比较困难，以双层介质为例，对层状介质的时差进行了推导和研究，得出了十分有价值的结论，对四维地震的研究将起到促进作用。     

基于优化算子边界存储策略的高效逆时偏移方法

随着高性能计算技术的快速发展,逆时偏移在地震勘探中的应用越来越广泛,但一直受限于昂贵的计算成本和巨大的存储需求。为此,提出一种基于优化算子边界存储策略的高效逆时偏移方法：首先将一阶声波方程从笛卡尔坐标系下变换至曲线坐标系下,实现深度域速度场到垂直时间域速度场的转换,在垂直时间域的逆时偏移可降低纵向采样率,克服高速区域的过采样问题,提升计算效率;其次,借鉴震源波场近似的思路,由近似差分公式构造出优化算子,利用优化算子代替特定的差分项,推导了震源波场的近似重构方程,该策略仅需存储一层边界波场,可有效降低逆时偏移的存储量。数值算例结果表明,提出的基于优化算子边界存储策略的垂直时间域声波逆时偏移方法能够有效降低常规逆时偏移方法的存储量和计算时间,同时能够对复杂结构精确成像,具有良好的实用性。     

反应时间对渣油加氢反应过程的影响

以塔河常渣和沙轻减渣为原料,在高压釜反应器中研究了反应时间对渣油加氢反应过程的影响。结果表明,在实验所研究的反应时间内,渣油转化率、汽柴油收率及硫、氮脱除率均随反应时间的延长而增加,但由于反应物浓度和催化剂活性的降低,反应时间超过2 h后,以上数据的增幅趋缓。延长反应时间,焦炭产率升高,且会影响装置的处理量,故渣油加氢装置的反应时间不宜过长。硫含量高的沙轻减渣更易于发生弱含硫化学键的断裂而生成较小的分子结构,所以沙轻减渣的转化率及硫、氮脱除率均高于塔河常渣。     

最小二乘叠前时间偏移在地震数据规则化中的应用

地震数据不规则和地下照明不均匀是阻碍地震保幅成像的两个关键因素。为此,利用已知的地下模型信息,采用Kirchhoff叠前时间偏移将原始数据映射到成像空间,在成像空间提取有效特征,再反偏移到数据空间,重建缺失数据。由于偏移算子在一定程度上消除了地震波的传播效应,因此成像空间比数据空间更加简单,更易于提取有效的信息特征。在最小二乘意义下利用迭代算法拟合观测数据从而提高了方法的精度,并分析了该方法对速度模型的依赖性。理论模型和实际资料处理结果表明,该方法能够对复杂介质条件下的地震数据进行有效的规则化处理,并改善成像质量。     

温度与压力对水泥浆稠化时间的影响规律

温度与压力是影响水泥浆稠化时间的客观关键因素。在G级水泥原浆和纤维素水泥浆的稠化时间试验基础上,用回归分析的方法建立了温度、压力影响稠化时间的回归方程并对试验结果进行了分析。研究表明,稠化时间与温度、压力存在着显著的线性相关关系;稠化时间随着温度和压力的升高而减小,温度对稠化时间的影响程度是压力的3—4倍;对于不同的水泥浆,温度、压力对稠化时间的影响程度不同。     

层状介质时移时差研究——兼与李来林等同志商榷

作为时间推移地震的一个重要属性，时移时差已经被成功地应用于稠油热采监测。但在注水地震监测中，由于储层厚度小、油水物性差异弱、时移时差变化小等多方面原因，时移时差属性的应用相对较少。在前人研究成果的基础上，通过理论分析和模型计算详细分析了同激发点观测以及同激发点和接收点观测两种情形下叠前时移时差的变化特点，并指出了前人研究工作中存在的不足。结果表明，叠前大炮检距时移地震资料确实存在较大的时差，在条件有利的情况下，利用叠前大炮检距时移时差资料研究储层的变化是完全可能的。     

地震叠前时间偏移处理技术

叠前时间偏移处理技术对速度场精度的要求较低，在构造复杂但速度横向变化不大的情况下有较好的成像效果，近年来在中国石油天然气股份有限公司各探区得到高度重视和推广应用。对叠前时间偏移处理的关键技术（叠前去噪、振幅补偿、反褶积、静校正、速度建模）进行了分析总结，并对其在富油凹陷整体评价、复杂断块精细勘探、碳酸盐岩岩溶地形识别、岩性地层油气藏勘探等方面的应用效果进行了分析，实践证明，叠前时间偏移是一项具有明显技术优势、应用前途广阔的地震精确成像技术，适合于在横向速度变化不大地区的地震资料处理。图6参7