基于起伏地表的叠前逆时偏移成像

中国西部地区复杂地表条件对准确地震成像提出了挑战。通过对起伏地表模型的数值模拟和处理分析,探讨了起伏地表条件下地震成像存在的问题和解决方法,实现了基于起伏地表的叠前逆时偏移,并用来对模型数据进行处理。与常规处理方法和基于浮动基准面的叠前深度偏移相比,该方法在地形复杂的陕北地区取得了良好的效果。     

起伏地表物理模拟的水面无接触快速采集方法

由于实验室条件的限制, 针对起伏地表的物理模拟采集直接在固体表面进行, 存在实现难度大、采集速度慢、耦合误差大的缺点。为此, 本文基于波场重构原理, 提出了一种针对起伏地表的水面无接触快速采集方法, 通过直接在水面进行观测、采集, 然后由水面观测的地震数据重构固体表面的观测地震数据。该方法将数值模拟和物理模拟结合, 既保留了物理模拟的真实性, 又利用了数值模拟的易操作性, 能够克服起伏地表物理模拟采集难度大、采集速度慢的问题, 大大提高了起伏地表物理模拟采集的精度和效率。论文实验部分对数值模型和物理模型分别进行固体观测和水面观测, 通过对两种采集方法得到的固体观测地震记录进行比较, 证明了该方法的优越性。     

起伏地表声波方程的数值模拟

在实际地震勘探中,经常会遇到形状复杂的起伏地表,而实际采集的有关地表形状和介质的数据在进行数值模拟时都可视为对某一区域进行矩形剖分后所得网格点上的值,也就是说所获得的地表是一个阶梯状的地表,与实际的地表存在很大差异。利用阶梯状地表数据对地震记录进行波动方程模拟时,在阶梯的角点处会产生严重的干扰,进而影响数值模拟结果。本文利用声波方程,对阶梯状地表数据进行样条插值处理,得到了与起伏地表比较吻合的四边形网格剖分。经理论模型和实际数据的计算结果对比表明,用样条插值的方法逼近地表后进行计算的结果可以消除由于角点的奇性而产生的误差,减少了干扰,提高了计算精度。     

基于共聚焦点技术的起伏地表基准面重建

复杂地表条件严重影响了来自地下的反射信息，如果地表一致性的条件不能满足，常规的时移静校正就不再适用，基于共聚焦点技术的起伏地表基准面重建为解决此类问题提供了一种新的思路。在起伏地表以下选定某一水平界面作为基准面，在基准面上求取一系列的聚焦算子，这些包含了起伏地表信息的聚焦算子可用来跟初始炮记录作用进行波场重建生成新的炮记录。模型试算表明，重建后的炮记录基本消除了起伏地表的影响，成像效果良好。     

起伏地表下基于高阶广义屏算子的叠前深度偏移

:基于波场逐步累加的“直接下延”法是解决复杂地表和地质条件下叠前深度偏移成像的有效手段。波动方程的深度偏移对介质速度横向变化有较强的适应性，适宜于复杂构造的偏移成像。高阶广义屏算子随其阶数的增多，其精度也将越高。基于高阶广义屏算子，应用直接下延法，实现了起伏地表条件下的高阶广义屏算子深度偏移。在具体的计算中，采用一系列的近似以避开奇值点，保证算法的稳定性。模型试算结果表明了该方法的有效性。     

起伏地表条件下地震波数值模拟方法综述

起伏地表地震波数值模拟中，如何选择适合地表的数值计算方法以及更好地实现起伏自由边界条件是2个关键问题。为此，就前一个关键问题所涉及的方法、原理以及发展状况进行了详细的阐述分析；而对后一个问题，就近年来发展的主要实现方法进行了详细的论述。目的在于选择适当的实现方法解决相应的问题，以达到满意的模拟效果。     

基于SEG起伏地表模型数据的偏移方法比较

介绍了SEG起伏地表逆掩断层模型的特点，并以该模型数据为试验的原始地震数据，在理论模型速度和通过道集速度分析得到的速度2种条件下，分析对比了常规叠后时间偏移、水平地表叠前时间偏移、起伏地表叠前时间偏移和起伏地表叠前深度偏移的结果。     

起伏地表三维建模研究进展与前景

:三维地质建模及其可视化是当前地学领域研究的热点问题之一。近年来，国内外三维地质模型可视化的应用十分广泛，在数据模型、可视化处理、三维拓扑关系研究等方面取得显著进展。从地形可视化建模、地质体可视化建模以及数据场可视化建模3个方面讨论了地球物理三维建模方法和应用的研究进展，并在此基础上分析了起伏地表建模的发展趋势。     

起伏地表二维声波方程地震波场模拟与分析

 为了模拟和分析起伏地表上的地震波场，本文采用一种坐标映射的方法将起伏地表映射成为水平表面，推导出映射后坐标系下的二维声波方程，然后在映射后坐标系下采用有限差分法对起伏地表地震波场进行数值模拟。计算结果表明该方法能够正确模拟起伏地表上的地震波场。通过对波形、能量、频谱、相位等方面的分析表明：起伏地表对地震波场的动力学特征影响很大。     

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。     

三维地震物理模型的研究

在能源勘探三维地震勘探已得到广泛使用，为获得既经济又高质的三维地震数据和成像结果，要求对三维地震勘探的观测系统设计，数据处理和解释进行详细的研究，地震模拟方法为人们提供了这方面的灵活性，目前三维地震数字模拟方式费用还十分昂贵，尤其对全弹性三维模型情况，要精确地使用数字模拟目前还很不现实，地震物理可以比较方便地对三维地震勘探进行模拟，本文介绍CNPC物探重点实验室近几年发展成熟的三维地震物理模型技术。     

三维地震物理模型技术的效果与精度研究

地震物理模型技术是地震勘探的重要手段，地震物理模型的实验水平，精度和效果是该技术的关键。本文选择了两个地质模型－上覆均匀介质的穹窿模型和上覆裂隙介质的穹窿与断层模型，进行常规三维地震数据的采集、处理和分析，得出如下结论：地震物理模型实验完全可以模拟三维的地质构造体；每一个地质体的波场特征都能反映在剖面上，模拟的精度能满足地震勘探攻关的需要。     

孔洞物理模型的地震属性特征研究

 文中介绍了孔洞物理模型实验的设计、制作方法及模型数据采集、处理的过程，并在解释层位的基础上，利用物理模型进行孔洞的地震响应特征研究，分析了孔洞的分布形态和孔洞内不同流体对地震属性的影响以及它们之间的关系和变化规律。分析结果表明：有一定发育规模且顶、底和洞壁保存相对较好的孔洞在偏移剖面上表现为背景差异明显的强短反射，且当孔洞内含气时，孔洞绕射最严重、串珠状特征最明显；主振幅和积分最大值/最小值属性对孔洞内流体的反映最敏感，洞内含气时属性值变化最大，含油次之，含水最小。上述地震属性特征可为孔洞及其所含流体的识别提供有益的帮助。     

基于地震物理模拟的采集脚印分析

采集脚印是描述三维地震勘探中的一种地震噪声的新概念,采集脚印的形成机理为:①地面炮点和检波点几何图形离散化分布可造成地下水平层照明强度分布不均匀,并导致CMP面元水平叠加、偏移振幅和相位不均匀;②三维观测模板规律性的纵、横向滚动可造成地下CMP面元属性的周期性变化,从而导致CMP面元水平叠加振幅和相位也呈现周期性变化。文中借助地震物理模拟技术,在三维偏移数据体的时间切片上,观察到了各种特征的采集脚印图像,验证了采集脚印对中、深层地质目标地震成像的影响,并得出以下初步认识:①在微震扰动背景下,采集脚印的振幅水平与背景振幅属于同一数量级,因而可以观测到与理论分析相吻合的各种特征的采集脚印图像;②采集脚印噪声水平对强反射信号影响不大,但它足以影响中、弱反射信号的振幅和相位,从而影响中、深层地质目标的地震成像质量;③在地震物理模拟中,由于地质模型是已知的,所有与地质目标相关的信息都可以正确演示出来,而采集脚印是一种周期性的规则噪声,也可以进行预测、识别,因此地震物理模拟技术是研究采集脚印问题的优势技术。     

含高速层地震物理模型的广角地震波场研究

广角地震可以实现对高速屏蔽层下模糊区的地震成像。利用地震物理模拟技术在实验室内再现了野外观测到的复杂地震波场。讨论了地震物理模型设计的比例观测原理，地震模型的设计与建造。通过地震物理模型的分层观测，详细研究了高速屏蔽层下的复杂地震波场。     

宽/窄方位三维观测系统对地震成像的影响分析——基于地震物理模拟的采集方法研究

 “在复杂地区采用宽方位还是窄方位观测问题”，成为近十年中三维地震方法研究的一个热点问题。考虑到该问题的复杂性，本文结合中国东部滩海地区的地质特点，选择了一个水退模式扇形薄砂体构建地质模型，设计了16线4炮全方位和6线4炮窄方位两个观测系统，对扇体进行了地震物理模拟分析。通过对三维偏移数据体时间切片的宏观全局分析和偏移剖面的微观局部分析，得出如下认识：在上覆地层相对平缓、速度横向变化不大的地质背景下，通过采用CMP叠加偏移处理，宽方位和窄方位三维采集都能对地下目标实现基本正确的地震成像，且两者的成像分辨率基本相当。     

地震仿真中的快速波场重建技术

地震仿真是利用地震方法研究地下含油气地层分布的一种技术,其主要计算过程可归结为反复求解地下局部介质改变后的地震波波场。本文基于有限元和有限差分联合解法提出一种地下局部介质改变后对波场进行快速重建的方法。该方法只要对局部发生变化的波场进行重建,即可得到介质改变后的全部波场,无须每次都求解整个正问题。在这种简化的求解过程中,由于计算范围受到一定的控制,大大地减少了计算量,从而提高了计算效率。对地质模型试算的结果表明,上述方法是可靠的。     

地震物理模型中三维地质模型材料特性研究

实际地质构造具有复杂和岩层速度变化大等特点，制作相应的三维地质模型，需要有各种性质的模型材料，以满足模型与实际情况相接近的要求。为此，对几种模型材料的性质和适用范围进行了分析。一般工业材料的速度，虽然有些能与岩石速度相匹配，但却难以加工成各种各样的构造形态，而且不能满足对层与层之间胶合质量的要求。环氧树脂和合成橡胶是工业上常用的2种材料，具有液态固化特性，将两者混合在一起可得到速度连续可变的混合材料。实验表明，混合材料中硅橡胶与环氧树脂的量之比（配比ε）不同，速度可在2600-950m／s之间变化。变化规律呈现出3种方式：配比ε在0～50％之间，混合材料的速度随硅橡胶量的增加线性降低；配比ε在60％～100％之间，速度下降的趋势变缓，速度的变化主要取决于硅橡胶的速度；配比ε在50％～60％之间，混合材料的速度范围为1350-1800m／s，在此范围，速度受温度的影响较大，出现了不稳定现象，用柔性环氧树脂可以消除这种现象。此外，硅橡胶量多的混合材料，对横波的传播不利。利用混合材料的液态固化特性，可以根据需要，利用模具技术制作各种形态的地质构造模型，且层与层之间的胶合性质与实际地层沉积特性相似。