叠前深度偏移技术在东海地区的应用

叠前深度偏移是目前理论最先进、精度最高的地震波成像技术,它主要包括Kirchhoff积分法和波场外推法(也称波动方程法)。文章首先简要介绍了Kirchhoff叠前深度偏移的基本原理。然后从初始速度模型建立、粗网格叠前深度偏移与共成像点道集输出、基于共成像点道集的偏移速度分析与速度模型更新、最终精细成像处理等方面,详细讨论了Kirchhoff叠前深度偏移处理的实现流程。接着介绍了该技术对东海钱塘凹陷二维和西湖凹陷三维地震资料的成像效果,以及相对于叠前时间偏移在构造成像精度与振幅保持方面的优势。最后探讨了与该项技术实际应用有关的其他一些问题。     

三维地震叠前时间偏移处理技术应用与展望

三维叠前时间偏移是一种日趋成熟的地震成像处理新技术，已逐渐成为地震偏移成像的主导技术，在国内外油气勘探中发挥着越来越重要的作用。叠前时间偏移是现阶段复杂构造成像较为理想的适用配套地震新技术，可用于中国大部分探区的精细构造解释和岩性一地层油气藏勘探，能够获得更好的构造及地层成像效果和储集层预测效果。同时，叠前时间偏移也是一项系统工程，必须将叠前偏移的技术思路贯穿于采集、处理的每一环节，才能最大限度地发挥该技术的优势，取得最佳效果。目前实际应用中叠前时间偏移处理以Kirchhoff积分法为主，需要加快研发成像精度更高的叠前时间偏移算法及其实用配套技术，以满足油气勘探开发对地震成像精度的更高要求。     

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。     

积分法叠前深度偏移技术在BS6地区的应用

三维叠前深度偏移技术是解决复杂构造和速度横向变化剧烈地区地震资料成像问题的有效手段。介绍了基于STseis系统的Kirchhoff积分法叠前深度偏移的基本原理及处理流程,给出了应用该系统对胜利油田BS6地区三维地震资料叠前深度偏移处理的效果。与常规叠后时间偏移剖面相比,叠前深度偏移资料断面形态更加清晰,潜山及内幕成像更加清楚,表明了该方法及软件具有良好的应用效果。     

叠前时间偏移技术及其在东海复杂地震资料处理中的应用

在简述Kirchhoff叠前时间偏移的原理基础上,对其方法实现过程进行说明,并结合东海地震资料叠前时间偏移的应用实例,对比叠后时间偏移的处理结果,表明叠前时间偏移技术在实现复杂地质构造、岩性及速度横向变化较大的地震资料成像中具有的良好处理效果。     

STseis系统积分法叠前深度偏移技术在BS6地区的应用

三维叠前深度偏移技术是解决复杂构造和速度横向变化剧烈地区地震资料成像问题的有效手段。文章介绍了STseis系统Kirchhoff积分法叠前深度偏移的基本原理及处理流程,给出了应用该系统对胜利油田BS6地区三维地震资料叠前深度偏移处理的效果。与常规叠后时间偏移剖面相比,叠前深度偏移资料断面形态更加清晰,潜山及内幕成像更加清楚;与国外同类软件相比,STseis处理效果相当,并部分地超越了国外同类产品。     

时间域剩余曲率偏移速度分析技术在iCluster软件中的实现

共成像点道集的剩余曲率偏移速度分析(RCA)是提高偏移速度精度的有效方法之一.通过分析推导Kirchhoff叠前时间偏移共成像点道集的剩余曲率与偏移速度的关系,基于iCluster地震数据处理研发平台,开发了剩余曲率分析法偏移速度分析模块.通过模型数据和实际数据的测试,该模块能够与Kirchhoff叠前时间偏移有机结合,可以对均方根速度场进行局部、定量的修正,完善了iCluster软件Kirchhoff叠前时间偏移的流程.     

GeoEast叠前时间偏移处理技术及应用

叠前时间偏移处理技术是整个地震资料处理过程中的重要一环,GeoEast处理系统具有完整配套的基尔霍夫积分法叠前时间偏移成像处理模块。本文就这一技术的功能、实现过程及效果作一介绍。     

共炮域波动方程叠前深度偏移技术在委内瑞拉探区的应用

委内瑞拉探区为盐丘、刺穿、逆冲构造发育的复杂构造区，共炮域波动方程叠前深度偏移技术被认为是复杂构造区地震偏移成像的一个重要而有效的工具，该技术主要分为两步：第一步利用单程波波动方程，分别从炮点和检波点对波场进行向下延拓；第二步为成像调整，即在每一个成像点上，对延拓得到的连续的检波点和炮点波场进行相关处理。共炮域波动方程叠前深度偏移技术的不足之处是高频成分损失较多，造成剖面的相干性较强。偏移背景较差。本文分析了共炮域波动方程叠前深度偏移技术的参数试验及存在的问题，认为强相干背景、CPU计算能力、对地震资料的振幅补偿精度要求更高等因素影响该技术的推广使用。文中认为可在偏移耗时可以接受的条件下，尽可能地选择较大输入频率范围，能够改善偏移背景。实例分析表明，在构造复杂地区。叠前。深度偏移成像效果要好于叠前时间偏移，共炮域波动方程叠前深度偏移成像效果要好于Kirchhoff叠前深度偏移。     

复杂地表的叠前时间偏移技术

针对山地地震勘探中地表相对高差大的复杂地表,研究提出了基于地表的叠前时间偏移积分算法以及建立基于地表的叠前时间偏移速度场技术。该偏移算法应用波动方程Kirchhoff积分解,直接从地表炮点和检波点位置出发计算旅行时,获取地下反射点的成像。克服了常规地震资料成像软件对地表相对高差大的山地地震资料叠前时间偏移成像先高程校正,后偏移成像的缺点,从而获得较为精确的偏移成像。实际资料处理中见到了明显效果。     

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双平方根（DSR）方程为波动方程偏移提供了一种新的理论框架。基于“沉降观测”概念的DSR方程叠前深度偏移已经成为了一类重要的地震波成像方法。与单程波方程偏移方法相比，其计算效率要高很多，便于输出角度域的共成像道集，有利于开展波动方程偏移速度分析。DSR方程全偏移方法对计算机条件要求太高，且对地震勘探中大量存在的窄方位三维地震数据不太适用。文章结合DSR方程叠前深度偏移的波场传播算子与成像条件，讨论了它在窄方位三维地震数据成像中的应用问题，对比分析了几种稳相近似DSR方程偏移方法的特点与适用条件。数值试例表明，基于DSR方程的窄（共）方位角叠前深度偏移方法对盐丘（或礁体）、古潜山等复杂构造具有很强的成像能力，值得在石油天然气勘探中推广应用。     

基于起伏地表的合成炮叠前深度偏移

 大量实践表明，基于起伏地表的叠前深度偏移方法要比常规波动方程叠前深度偏移方法的精度高。为了进一步提高叠前深度算法的精度和效率，本文介绍一种基于起伏地表的合成炮叠前深度偏移方法，其基本思路是采用相位编码方法产生合成炮，实现多炮叠前深度偏移，提高了计算效率；用波动方程波场延拓取代浅地表的高程静校正，提高了偏移成像精度。文中给出了基于起伏地表合成炮叠前深度偏移的统一算法和实现步骤。对Marmous模型和山峰形模型的试算及对四川山地实际地震资料处理的结果均表明：本文所述方法运算速度快、成像精度高；只是在合成炮叠前深度偏移剖面上还残留少量由波场合成产生的互相关噪声。     

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。     

叠前预处理技术

 利用常规野外观测系统采集的地震数据进行积分法叠前偏移处理是不满足叠前偏移处理要求的，尤其在进行连片三维地震资料处理时，由于不同区块的资料存在严重的不一致性问题，因此存在更多不适于叠前成像的因素。本文主要针对GX断裂带叠前深度处理要求和叠前数据特点，对叠前地震数据规则化处理技术和叠前随机噪声衰减技术的使用技巧和参数选取进行了研究，提出了相应的解决办法，通过对实际地震资料的处理，使GX断裂带地区地震资料的断面形态更加清晰，潜山及其内幕成像清楚，解决了速度横向变化引起的叠后偏移归位不准确的问题，取得了理想的叠前深度偏移效果。     

２００３年ＳＥＧ年会地震勘探新技术介绍

对2003年SEG年会所发表的石油勘探新技术论文按采集技术、处理技术、偏移成像技术和其他技术四个方面做了简要总结。采集技术方面主要介绍了宽线地震在山地的应用，与万道高密度地震采集配套的高精度测量技术，以及基于吸收介质模拟的观测系统设计技术。处理技术方面重点介绍多次波的利用、无拉伸动校正和波动方程静校正。偏移成像技术方面介绍了双程波动方程成像、保幅偏移、各向异性介质成像、射束叠前成像、直接对多次波成像、一次波和多次波同时偏移成像、局部照明偏移、三维叠前偏移反褶积、绕射波成像和叠前深度偏移等。此外，还介绍了与裂缝和层状介质有关的各向异性问题，从地震数据中求取地史剖面，利用偏移数据模拟解释流程，断层自动追踪，以及层位自动解释技术。     

弹性介质中谱元法叠后逆时偏移方法研究

偏移成像是地震资料处理的关键技术之一,而偏移的精度和效率是偏移方法研究的重点和难点。开展了基于高精度和适应性强的谱元法叠后逆时偏移研究。应用波动方程数值模拟得到等价叠加地震资料,利用界面点法最小走时射线追踪技术得到地下介质各点的走时,以此作为成像条件,基于爆炸源成像原理实现叠后逆时偏移。设计了层状和界面起伏两个地质模型,分别在各向异性介质和各向同性介质条件下对正演模拟结果进行了谱元法叠后逆时偏移。结果表明,各向同性和各向异性介质条件下的偏移结果都与初始模型相吻合。     

叠前时间偏移技术在辽河油田的应用

针对辽河盆地构造复杂、地震勘探成像困难的问题,通过对Kirchhoff叠前时间偏移技术中的叠前偏移预处理和叠前偏移成像技术系列的研究,提高了地质资料品质和最终的地震成像质量。将该成果推广应用到辽河油区实际地震资料处理中,取得了较好的成像效果。该研究的成功不仅提高了辽河油田地震勘探的技术水平,对国内地震成像技术研究也具有一定的指导意义。     

基于Hadoop的Kirchhoff叠前时间偏移并行算法

为了适应大规模地震勘探海量数据快速处理的需求,本文深入分析了地震勘探数据处理中广泛应用的Kirchhoff叠前时间偏移方法,提出了一种利用Hadoop技术实现叠前时间偏移的并行算法;采用数据的两次分块和内存循环利用等技术,提高了Kirchhoff叠前时间偏移海量数据处理效率。实际数据的测试表明,基于Hadoop的叠前时间偏移算法的计算效率比MPI版本提高了6.7%,同时在大规模生产应用条件下(大规模工区和大规模集群系统)具有更高的稳定性、容错性和适应性。     

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。     

黏滞声学介质地震波吸收补偿叠前时间偏移方法

为了在叠前偏移中沿波场传播路径补偿黏滞性介质的吸收衰减效应,提高地震分辨率,首先导出黏滞声学介质条件下的波场频散关系,引入等效Q值实现频率域波场延拓,基于稳相原理求出波场延拓的渐近解,利用反褶积成像条件得到成像结果,并给出了偏移算法稳定性和数据高频折叠的处理方法,研制出工业化应用软件,完成多个三维工区的地震数据处理。另外,根据VSP资料,正演分析了松辽盆地的地层吸收对地震波场传播的衰减效应。与现有常规叠前时间偏移结果相比,黏滞声学介质吸收补偿地震叠前时间偏移在保护地震低频成分的前提下展宽频带15Hz左右,大幅提高了地震成像分辨率。