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。     

相对振幅保持的转换波叠前时间偏移方法研究

 振幅保持的转换波叠前偏移不但能使构造准确成像，而且还可为AVO分析提供更多可靠信息。本文以纵波的单程波方程为基础，给出了转换波的单程波方程。根据反褶积成像条件，利用Kirchhoff Helmholtz积分推导出转换波的共炮保幅叠前时间偏移公式。由于最后反演积分的结果是体现反射系数的信息，所以又导出了转换波乘积型成像条件的共角度道集的偏移公式，这样使偏移后道集的振幅峰值成为入射角的函数，同时也大大提高了计算的稳定性。理论模型试算证明，无论是水平层还是倾斜层，应用振幅保持的转换波叠前时间偏移都能使偏移后的振幅峰值比较真实地反映原始反射系数的大小。     

叠前时间偏移技术在肇源南地区的应用

当地层倾角较小构造相对不很复杂时,基于零炮检距剖面的叠后时间偏移能获得较满意的偏移效果,但当地层倾角较大构造复杂时,NMO校正叠加剖面不等同于零炮检距剖面,因此,需要采用叠前时间偏移处理技术。介绍了三维叠前时间偏移方法的基本原理、实现过程及该方法在大庆肇源南地区的应用效果。通过不同偏移方法的剖面对比说明,采用叠前时间偏移方法,剖面的断面清晰,断点清楚,地层接触关系清晰,陡倾角构造的成像明显好于叠后时间偏移。     

扩展的横向变速叠前时间偏移技术

常规叠前时间偏移仅适用于横向缓变速介质,对于横向变速剧烈的介质,其旅行时计算存在较大误差,远偏移距误差更大。针对这一问题,对常规叠前时间偏移双曲线旅行时计算公式进行了改进,提出了扩展的横向变速叠前时间偏移旅行时计算公式。其基本原理是,引入速度函数和加权函数,将偏移距离散化,在每一个偏移距范围内通过加权函数调整均方根速度,由此来修正由横向速度变化引起的旅行时变化,使旅行时的计算精度得以提高,从而加强了时间偏移对速度横向变化的适应能力,改善了偏移成像质量。标准的Marmousi理论模型数据和实际资料的测试结果表明,扩展的横向变速叠前时间偏移能够提高复杂构造的成像精度。     

叠前时间偏移方法综述

对叠前时间偏移的基本概念、实现方法进行了分类和阐述。从实现目标来说，叠前时间偏移方法主要分为两类，即用于准确构造成像的叠前时间偏移和振幅保持叠前时间偏移。每一类方法都有两种实现方式：Kirchhoff型和波动方程型。对这些叠前时间偏移实现方法的原理和特点进行了比较详细的论述。同时指出，叠前时间偏移和深度偏移的联合应用，能够起到优势互补的作用，是叠前时间偏移在实际应用中的发展方向；而叠前配套技术的研究和更好适应不同观测系统的全三维、高精度、振幅保持叠前时间偏移方法，是地震叠前时间成像研究领域的发展方向。     

三维叠前时间偏移在红北地区的应用

红北地区位于准噶尔盆地，构造复杂，地层倾角大，三维叠后时间偏移成像效果不好，为此，在该地区开展了三维叠前时间偏移处理技术的研究。介绍了三维叠前时间偏移方法的基本原理和实现过程，对该方法在红北地区的应用效果进行了分析。叠前时间偏移剖面和叠后时间偏移剖面的对比说明，地震资料的成像精度得到了较大的提高，剖面上断点清楚，断层清晰，地震波组特征明显，与井的吻合程度高。     

偏移距规则化技术在叠前时间偏移中的应用

叠前时间偏移生成的共成像点道集是海相碳酸盐岩天然气储层叠前预测的基础数据,要求具有较高的信噪比、分辨率和振幅保真性。叠前时间偏移共成像点道集中振幅相对关系受到破坏的一个重要原因,是野外地震数据偏移距空间分布的非均匀性。研究开发了具有针对性的叠前偏移距规则化技术——基于偏移距分布密度的叠前振幅加权方法,其实质是根据每个偏移距的空间分布密度确定适当的振幅比例因子,对所有分组后的共偏移距数据做振幅加权处理,再进行叠前时间偏移。选取了某个正在进行海相碳酸盐岩储层研究的勘探区域,采用上述方法消除了野外偏移距不规则分布造成的成像假象,得到了相对振幅特征保持良好、信噪比和分辨率明显提高的共成像点道集。     

DMO和叠前时间偏移的共同起点

DMO和叠前时间偏移对于改善速度分析及叠加效果,最终提高剖面成像质量都是很有用的工具,一般在共偏移距道集中进行。其实现方法有多种,如等价偏移距方法（equivalent offset migration,Bancroft et al,1994)、DMO PSI(prestack imaging)方法（Gardner,1986）和非成像的炮集偏移（non-imaging shot-record migration,Berryhill,1996）等。这些方法的一个共同特点是用一个新定义的偏移距替代原来的偏移距。在每一种方法中,成像过程都归结为以新偏移距定义的共反射点双曲线型时－距关系上的动校正。本文中,我们证明了不同方法的DMO和叠前时间偏移有其共同起点－－双平方根算子,说明它们在原理上是等价的;最后我们提出了基于波动方程的DMO和叠前时间偏移方法。     

三维转换波叠前时间偏移方法研究与应用

三维转换波叠前时间偏移是在变速介质中的一种转换波偏移方法。影响转换波叠前偏移成像的主要因素有两个:一是旅行时;二是偏移算法。三维转换波叠前时间偏移的旅行时受偏移孔径、速度模型及双程垂向旅行时等诸多因素的影响,转换波旅行时由从激发点到成像点的纵波旅行时和成像点到接受点的转换波旅行时两部分构成。通过研究,提出了一种合理切实的转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法,并通过理论计算和实际资料处理的结果表明,三维转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法是非常可信和实用的技术。     

散射波叠前时间偏移成像

砂体、尖灭、缝洞和小断层等非均质地质体是石油地震勘探非常重要的目标。由于受地震资料信噪比和分辨率的限制,常规的叠前时间偏移一般不易识别这类小尺度的非均匀地质体。而非均匀地质体散射波异常发育,因此利用散射波识别非均匀地质体具有重要的意义。本文提出了一种散射波叠前时间偏移成像方法,利用反射波和散射波的走时差异提取散射波并进行成像,从而识别非均匀地质体。数值试验和实际资料结果表明,该方法能够有效识别小尺度非均匀地质体,可为后续的地震资料解释提供基础数据。     

基于多参数速度模型的转换波叠前时间偏移技术

 转换波成像困难的关键在于转换波的共转换点位置难以求准。本文在抽取渐近转换点（ACP）的基础上,采用基于多参数速度模型的Kirchhoff偏移算法实现叠前偏移成像,避开抽取共转换点难的问题,可以从常规速度分析方法中求取与转换波有关的速度参数。该方法很好地解决了转换波不对称性射线路径及强各向异性等带来的不利影响,实现了实际地震道转换波的不同反射层段在空间上的归位。     

二维Offset平面波有限差分法叠前时间偏移

在岩性油气藏勘探中,保振幅或保波形成像是进行储层特征分析和参数估计的基础.由于Kirchhoff积分叠前时间偏移、F-K域波动方程叠前时间偏移不适应弱横向变速介质情形,因此,基于偏移距(Offset)域平面波偏移思想,提出了Offset平面波有限差分法叠前时间偏移方法.讨论了CMP道集平面波分解原理,推导了Offset平面波方程及其有限差分解法,给出了角度道集生成方法.利用大庆油田的一个横向缓变的速度模型,对Offset平面波有限差分法叠前时间偏移方法的有效性进行了验证.结果表明,该方法适应缓横向变速介质情形,波场外推算子保幅,计算效率高,可以为AVP/AVA分析提供较好的基础数据.     

共方位角波动方程偏移速度分析方法及其应用

叠前深度偏移是复杂地质构造成象的有力工具,其成象的质量主要取决于所用速度—深度模型的精度。本文根据波场外推理论,给出了层剥离波动方程偏移速度分析方法。该方法利用沿层剩余速度分析直接修改层速度,适用于3D偏移速度分析,已在复杂潜山构造成象中取得较好的效果。     

各向异性介质P-SV转换波速度分析方法及应用

由于地球介质中广泛存在各向异性，地震时距关系多表现为复杂的非双曲线形式。因此，基于双曲时距关系的速度分析方法不适用于各向异性介质转换波的速度分析。采用了由转换波资料直接进行速度分析和各向异性参数估计的方法，该方法应用分式展开时距方程及改进的相似系数能量准则，可简化处理过程、避免求取转换点、减少误差累积、提高速度分析精度。垦71地区实际资料的转换波速度分析处理表明了该方法的正确性。     

高精度三维叠前时间偏移处理技术在四扣地区的应用

四扣地区地下构造复杂，义东大断裂斜穿整个工区，以往的资料虽然较好地反映了该地区的整体面貌，但对义东大断裂的成像效果不是很好，为此，在该区开展了叠前时间偏移处理技术研究。介绍了叠前时间偏移基础资料的准备工作，讨论了主要的偏移参数的测试和选取方法，给出了实际生产中的处理流程。处理结果表明，利用高精度三维叠前时间偏移处理技术，改善了成像质量，分辨率和信噪比得到了提高。     

叠前时间偏移在三维转换波资料处理中的应用

在转换波资料处理中，共转换点道集的抽取和倾斜时差校正等是处理的难点，而叠前克希霍夫时间偏移技术不需要进行共转换点道集抽取、倾斜时差校正和叠后偏移等处理，就能实现三维转换波资料的全空间精确成像。为此，探讨了叠前克希霍夫时间偏移技术在转换波资料处理中的应用。论述了建立叠前时间偏移初始速度场的方法原理——根据转换波的特点，在转换波散射旅行时方程中引入各向异性参数，针对转换波速度和各向异性参数，利用“三谱”分析技术建立叠前时间偏移初始速度场；论述了建立叠前时间偏移速度场的方法原理——通过对共成像点道集的偏移、反正常时差校正处理、交互迭代解释速度和各向异性参数等，确定最佳的偏移速度场。将该技术应用于XC气田的三维三分量转换波资料处理，处理后的三维转换波叠前时间偏移剖面成像清晰，归位准确，地质形态细致。     

表驱Kirchhoff叠前时间偏移角度域成像方法

为解决垂向变速介质中的射线弯曲效应问题,获得可直接用于AVO分析和反演的角度域共成像点道集,提出了一种基于射线追踪的表驱Kirchhoff叠前时间偏移方法.方法实现的基本原理是:首先基于横向均匀介质中的反射时距关系,利用改进的两点射线追踪算法建立走时和反射张角的数值表;然后在偏移过程中利用该数值表得到成像孔径内各反射路径对应的双程走时与入射角信息;进而通过脉冲响应叠加方法得到角度域共成像点道集和偏移成像剖面.由于加权函数部分考虑了射线弯曲效应的影响,因此更有利于振幅的相对保真.角度域共成像点道集波形拉伸效应的时不变特征也有利于后续的波形恢复处理.理论模型和实际地震资料验证了该方法的可行性.     

三维叠前时间偏移技术在采穴断块区的应用

江汉盆地西南缘采穴断块区地下地质构造和断裂特征较为复杂,叠后时间偏移地震数据体虽然能反映该区的整体面貌,但成像效果不佳,难以满足油田勘探与开发的需要。为进一步查明采穴南断鼻构造东北部的构造特征和断层展布特征,为钻井部署提供可靠依据,对该区三维地震资料进行了叠前时间偏移处理技术的研究。在资料处理中先进行叠前偏移的预处理,在此基础上对叠前偏移速度、偏移孔径、偏移距和反假频参数进行测试和选取,以满足该区地震地质条件和后续工作的技术要求。处理结果表明,叠前时间偏移技术能改善成像效果,提高信噪比和分辨率。在构造较复杂、速度变化不很激烈、资料信噪比中等以上的探区,叠前时间偏移要比常规叠后偏移更加有效。     

叠前时间偏移技术在河南BMZ地区的应用

BMZ地区为一系列断鼻背斜构造控制油气的聚集和分布,小断块发育,构造破碎,储层很薄。油藏类型为断鼻断块、砂岩上倾尖灭、断层—岩性复合。以往的资料信噪比和分辨率不能满足构造和断层精细解释的需要。为此,在该区开展了叠前时间偏移成像技术研究,以落实局部构造、查明断层及岩性圈闭。文中介绍了叠前时间偏移基础资料的准备工作,讨论了主要偏移参数的测试和选取方法,给出了实际生产中的处理流程。处理结果表明,利用高精度三维叠前时间偏移处理技术能改善成像质量、提高地震资料分辨率和信噪比。