倾角时差总论及比较分析

推导一个等速二维倾角时差(DMO)的一般表达式是有可能的。这项工作有利于使许多已发表的DMO格式统一化。已知的共炮检距DMO和炮点剖面DMO只是该一般表达式的特定情况。本文的分析工作是以倾角校正NMO方程为基础的,因此介绍的是运动学DMO理论。用时间轴的对数拉伸,就能导出一个高效快速傅氏变换(FFT)共炮检距DMO算法。在已发表的文章中,对数变量被引入NMO方程.可以证明,由此得到的脉冲响应偏离了DMO椭圆,这就是说对某些倾角处理不当。从解析脉冲响应,而不是NMO方程着手,可以导出一种保持DMO椭圆的新对数拉伸公式(精确对数DMO)。野外资料试验表明,精确对数DMO处理浅层陡倾同相轴与Hale的DMO一致,而其它对数拉伸算法削弱了这些同相轴.在等速DMO实际可行情况下,精确对数DMO能够用以FFT速度建立一个Hale质量图.     

VSP倾角时差校正方法

针对地下反射界面倾角较大时，VSPCDP变换和VSP偏移对反射点的归位效果均不理想这一问题，我们提出了VSP倾角时差校正方法。该方法是先将VSP资料进行倾角校正，然后再作VSPCDP变换，从而保证反射点的准确归位。文中基于射线理论分别导出了垂直非和斜井VSP倾角校正公式，并指出了实际应用时应注意的问题。实际资料处理的结果表明，该方法是有效的。     

VSP走廊叠加倾角时差校正

当地层倾斜时，利用常规VSP走廊叠加记录标定层位存在误差，而且此误差随着地层倾角的增大而增大，随着井下检波器与地层分界面之间的距离减小而减小。可见此种误差是不能忽略的。本文从VSP观测方式及地震波的传播路径入手，指出了误差来源，得出了该误差与倾角大小、检波器位置及走廊的关系，导出了走廊叠加倾角时差校正公式。经理论记录试算与实际资料处理，表明该方法是有效的。     

炮点剖面中的倾角时差

所有已知的倾角时差(DMO)不是积分法算法需要在规则取样的固定偏移距剖面中选出地震资料。但是,文中介绍的倾角时差法能直接应用于炮点剖面记录,因此能处理那些在规则固定偏移距剖面中不能进行选择的资料。炮点倾角时差算子的定义与固定偏移距剖面的倾角时差算子是很相似。这两种算子在零偏移距面(即叠加面)上有相同投影的脉冲响应。因此,应用固定偏移距剖面中或炮点剖面中的倾角时差,都能提供同样的叠加剖面。倾角时差法可将炮点剖面变换成任何叠后偏移都能使用的零偏移距数据。炮点—DMO算子是属于空间变量和时间变量性的;因此直接应用算子在计算上是很昂贵的。但对时间和空间座标进行算换后,该算子则变成了时间不变量和空间不变量性质;所以倾角时差可作为傅氏域中的乘法进行有效的计算。因此,炮点倾角时差对于DMO处理后提高剩余速度分析的精度也是一种有用手段。野外数据实例说明,炮点剖面倾角时差法可用来产生叠加剖面,并与用Hale(1984)的固定偏移距剖面的倾角时差法获得的叠加剖面相似。     

零井源距VSP数据地层倾角分析和倾角时差校正

 在零井源距VSP数据处理中，由于地层倾斜，按双程时校正后的反射波场并不能被拉平，因而使得上行波双程时排齐剖面中的反射波并不能真正排齐，因此走廊叠加就会出现误差，且地层倾角越大，误差越大。本文从零井源距VSP的观测方式入手，分析了地层界面倾角对走廊叠加剖面上反射同相轴位置的准确性和叠加后反射同相轴的频率的影响，推导出了可用于分析地层倾角和进行走廊叠加倾角时差校正的公式。在此基础上提出了一种改进的走廊叠加方法，同时编制了可用于交互分析地层倾角的软件，分别用模型数据和实际资料对所提方法进行了测试处理，证实了方法的有效性。     

深度-可变速度的倾角时差处理

在做倾角时差处理时,常常假设地震速度为常数。近年来,已经有若干种处理垂直速度变化的近似方法。     

倾角时差校正在三维观测系统设计中的应用

讨论了倾角时差（DMO）校正在三维观测系统优化设计中的应用。通过对三维观测系统某一面元内不同炮检距、不同深度和不同倾角地层进行倾角时差校正,可以得到加权DMO覆盖次数;利用倾角分解法对地下复杂地质构造的倾角进行分解,再根据偏移距和目的层深度,可以得到不同倾角地层的DMO脉冲响应。不同的观测系统对应不同的加权DMO覆盖次数和DMO脉冲响应,可以根据加权DMO覆盖次数的分布是否均匀,DMO脉冲响应是否有好的一致性,对三维观测系统进行评判。对某研究区的常规和高密度三维观测系统进行了DMO分析,结果表明,DMO校正对于判断观测系统压制采集脚印的能力以及进行观测系统设计优化很有帮助。     

用于线性速度-深度函数的三维倾角时差算子

倾角时差(DMO)在地震资料标准处理程序中是很重要的一步,但它常常只适用于恒速介质。本文中,我们介绍了一种用于地层内部最简单的可变速度的 DMO 算子的解析式,即垂直方向是等梯度的。DMO 算子的推导分两步进行。第一步推导出线性速度函数 V(z)是恒定旅行时界面的方程,并证实了等时线可用 x、y 和 z 的四阶多项式来表示。这种界面在恒速度情况下可简化为众所周知的椭圆面,以及在震源-接收器重合情况下 Slotnick 所获得的球面波前。其次,我们以参数形式利用等时线方程推导了运动学和动力学零偏移距校正值。在高频极限内,加权因子可借助一种简单的几何扩展校正法来获得。我们的分析结果证实。DMO 算子是多值的、鞍形的算子,在横向测线剖面中有明显的倾角时差效应。但是,DMO 脉冲响应上的振幅分析和倾角分布证实,DMO 算子的最重要的作用主要集中在纵测线上一个很窄的地区内。另外,在恒梯度的情况下,可保持恒速 DMO 算子的一个主要特性,因为一旦已知正常时差时间 t_n,在小的和中等倾角处,DMO 算子与所用的速度函数无多大关系。     

具线性速度的横向各向同性介质中的倾角时差误差

Levin(1990)模拟了均匀横向各向同性介质之下倾斜平反射层产生的反射波在 CMP 道集内的时差。对于某些介质,如果各向异性的对称轴是垂向的,则据基于各向同性介质的倾角余弦校正的预测,就可求出叠加速度中的偏差。文中,我们再次用具垂向对称轴的横向各向同性模型做了类似的试验,但是介质的速度是随深度而呈线性变化的。与 Levin 所论相同的四种各向异性介质的研究结果表明,对于研究的所有速度梯度,倾角校正后的叠加速度与反射层倾角的关系特性,与相应的均匀介质的情况稍有不同。正如各向同性介质一样,非均匀横向各向同性介质中的旅行时,可用垂向速度等于非均匀介质垂向 rms 速度的均匀模型进行正确模拟。实际上,倾角时差校正(DMO)是建立在介质是均匀的或其速度是随深度变化的基础上的,但这两种情况都假设为各向同性。本文所研究的横向各向同性介质中,只有一种页岩-灰岩介质用基于各向同性的 v(z)DMO 不能在 CMP 内给出恰当的校正量。而对于这种页岩-灰岩介质,用常速 DMO 都偶尔可提供出优于 v(z)DMO 所提供的时差校正值。     

一种正常时差校正理论

我们证明有三条地球物理准则足以确定最普通实用的正常时差校正(NMO)方程。在采用共中点(CMP)道集波有限慢度和精确常速极限情况下,这些准则具有互换性。其最终方程是具有三个参数的位移双曲线NMO方程。在比较近偏移距和远偏移距位移双曲线NMO方程和层状介质结果后,可赋予这些参数以地球物理意义。这些参数中的零偏移距时间和NMO速度为常数,它控制了近偏移特性。第三个参数     

速度随深度线性变化的横向各向同性介质的倾角时差误差

Levin利用共中心点(CMP)道集模拟了均质、横向各向同性介质下平界面倾斜层产生的反射时差。对某些介质而言,当各向异性对称轴是垂直对称轴时,我们可以发现,叠加速度与熟知的以余弦倾角校正为基础的多向同性预测速度间存在差异。文中,我们用具有垂直对称轴、且介质速度随深度线性变化的横向各向同性介质做了类似的试验。Levin对同一组内的四种各向异性介质的研究结果表明,对所研究的速度梯度来说,以反射层倾角做倾角校正获得的叠加速度与相应均质介质叠加速度几乎没有差异。正如各向同性介质一样,非均匀横向各向同性介质中的旅行时可用垂向速度等于非均质介质的垂向rms均方根速度     

用扩展τ-p变换实现倾角时差校正(DMO)

倾角时差校正实际上是一种偏移技术。与常规偏移一样,它可以用多种方法来实现。本文基于τ-p变换原理,“爆炸反射面”假说,以及σ函数的性质,提出一种扩展τ-p变换。在这种变换中,信号并非按倾斜直线叠加,而是沿着曲线进行叠加。其优点在于等炮检距剖面可作任意分割,独立地进行扩展(τ,p)变换的计算。对几种模型试算的结果表明,地震记录在经过与倾角无关的正常时差校正之后,再进行一次与倾角有关的倾角时差校正,可以得到可靠的自激自收道,实现同相叠加。从而提高了叠加效果,满足偏移的要求。     

在对数—拉伸域完成精确有效的炮点倾角时差校正

在现有文献中尚未发表过时一空对数拉伸域中炮点道集DMO校正的精确解析公式。本文介绍了一种简单的能代替Black等提出的精确DMO关系的方法。它精确地考虑了中点的重新定位。根据时一空对数拉伸域中的DMO关系,导出了适于炮点剖面的具较高运算效率的F—K域DMO算子。新导出的DMO