多分量地震数据矢量保真度分析

介绍了矢量保真度分析技术的基本原理。利用VectorSeis数字和普通模拟三分量检波器采集的多分量资料计算了地震波质点偏振的椭圆率和平均互相关误差，并将两类检波器的计算结果进行了对比。对比结果表明，虽然用两类检波器采集的资料计算出直达波的质点振动轨迹都呈线性偏振，但数字检波器线性偏振系数的分辨能力和抗干扰性比普通检波器好，在互相关误差系数上表现得要比模拟检波器小得多，表明数字检波器采集的地震数据矢量保真度优于模拟检波器。在中原油田进行了二维三分量地震勘探试验，得到了较好的PP波和Ps波成像资料。     

vsp三分量资料合成的新方法

利用V SP三分量资料向其偏振方向投影,提出一种新的合成方法,此法有三个步骤构成:(1)用模型计算每一道、每一个采样点所对应的反射角;(2)用三分量中两个水平分量的直达波振幅比先求取下行P波的偏振角,然后经过时不变角度旋转求取合成后的水平分量;(3)用三分量资料的直达P波垂直分量和合成后的水平分量振幅比先求出直达P波的入射角,然后把三分量资料向直达P波偏振方向投影求得最佳下行波能量的W_D记录,向上行P波偏振方向投影求得最佳上行P波能量的记录W_U。以该方法编制的模块已在CYBER系统和PE 3284的GOS系统上运行。经对三口井的实际VSP资料试处理,计算列表和处理结果均是正确的,使非零井源距资料的处理质量有了很大提高。     

基于三分量的微地震震源反演方法与效果

微地震检测的关键是确定微震源的位置。本文讨论了利用井下多级三分量检波器资料反演微震源位置的新方法。首先用射孔直达纵波水平分量确定检波器的方位角;再在三维空间逐点对检波器组计算直达波旅行时并通过沿直达纵波时距曲线进行能量叠加,反演得到微地震震源位置的分布范围;针对微震源反演存在的多解性问题,利用微地震直达纵波水平检波器分量变换和震—检地理方位角的关系确定微震源的方位角;最后采用两种空间点集的统计方法确定微震源点的位置坐标。在均匀介质、斜井直线观测系统的三分量微地震正演模拟记录上所作的微震源反演试验表明,在信噪比较低的情况下,利用这些方法可以有效与稳定地反演微震源的位置。     

井间三分量检波器方位估算

井间三分量检波器的方位确定是井间资料处理的关键。井间地震观测通常采用分扇区的观测方式,其共检波点道集中的初至波应该具有相同的偏振轴。因而,可以在共检波点道集中,首先计算各道直达波的偏振系数,再用偏振系数作为权系数,采用加权最小二乘算法直接计算出检波器坐标中的主偏振方向,以此准确估算出检波器方位。这种处理方式能得到稳定可靠的井间波场水平径向分量和切线分量。     

VSP三分量资料处理

在 VSP 观测中采用三分量检波器接收,每个分量所记录的信息都是空间波场振动在该分量上作矢量投影的合振动,因此,VSP 资料处理的关键,就是进行波场分离。为了获得好的波场分离效果,必须确定两水平分量的定向和求取偏振角。两水平分量的定向可以借助于直达 P 波的偏振方向在水平面内的投影加以确定。偏振角可通过矢端曲线和瞬时相位法求取。两水平分量定向后,上、下行 SH 波的水平分量被分离到 H_T(t)分量中,上、下行 P 波和转换 SV波的水平分量被分离到 H_S(t)中。将 Z(t)分量和 H_S(t)分量按在垂直平面内估算的下行 P 波偏振角进行坐标转换,即可实现下行波场的初步分离。然后,再联合使用波场分离和反转投影方法对上行波场进行分离。但是,反转投影只能实现上行 P 波和 SV 波的主能量分离,不能完成全波场的分离。文中展示了在PDP-11/24计算机上使用人机交互三分量处理软件的处理效果。     

利用P波源三分量VSP检测裂缝

本文利用Ｐ波源三分量ＶＳＰ资料进行裂缝检测。首先通过对水平分量检波器定位，求取水平分量和垂直分量，进行Ｐ－ＳＶ波分离处理；然后对处理后的数据进行横波分裂分析，求取快横波偏振方位，确定裂缝方位。文中给出了实际资料的处理过程，其中有定位水平分量，水平横向分量和垂直同分量的求取以及震点的快速波偏振方向反演结果，即裂缝方向。实际资料分析表明，采用这套方法检测出的裂缝结构可以用于裂缝性储层的描述。     

偏振投影法及其在VSP中的应用

在通常的三分量VSP数据中,各种类型的地震波所对应的位移夫量在检波器的各个分量上均有投影。本文讨论一种分离不同类型的地震体波(P波、SV波、SH波)的方法-偏振投影法。这种方法利用地震体波具有线性偏振的特性,把原始记录按选定的偏振方向进行重新投影,以达到加强一某种所期望的波型的目的。正确地确定偏振方向是偏振投影的关键。由于在不同时间上记录到的波具有不同的射线路径,所以即使是同一类型的波,其偏振方向也是随时间变化的。文中具体介绍了两种确定偏振方向的方法及其适用范围。     

利用折射波的海底节点地震三分量检波器重定向方法

在海底节点(Ocean Bottom Nodes, OBN)地震中,因为水下检波器实际姿态的任意性,三分量检波器的重定向成为OBN勘探需解决的首要问题。为此,提出一种根据折射波偏振特性进行OBN三分量检波器重定向的方法。首先,引入三个欧拉角描述坐标系的旋转,给出检波点两侧炮点产生折射波偏振矢量的三种特性,并根据该三种特性建立误差函数以描述检波器姿态与设计姿态的偏差;然后,利用不同欧拉角对原始地震记录进行旋转,每次旋转后求取检波点两侧炮点产生折射波的偏振矢量,并计算相应的误差函数,误差函数最小的欧拉角即为姿态校正角;最后,利用求取的校正角对原始地震记录进行校正,即可实现检波器重新定向,从而将实际采集信号校正到检波器沿设计方位放置时应有的地震记录。模型试验和实际数据处理结果表明,该方法易于实现且计算精度高,可用于未安装罗经姿态传感器的OBN地震数据校正。     

斜井VSP三分量检波器定向方法

 在进行VSP三分量资料采集时，检波器垂直分量的方向一般为铅垂向下，而检波器水平分量的方向一般是随机的，通常利用两个水平分量来计算水平分量方位角和实现水平分量旋转。在斜井中进行VSP三分量资料采集时，如果检波器垂直分量方向沿着井轨迹方向，要获得地震记录的垂直分量、径向分量和切向分量，必须对三个分量进行坐标旋转，此时计算检波器水平分量方位角也需要利用三个分量。本文首先推导出了斜井三分量检波器坐标系与旋转后坐标系之间的关系，得到了斜井VSP三分量旋转公式；然后给出了斜井零井源距、非零井源距VSP检波器水平分量方位角计算方法；最后针对实际斜井零井源距VSP资料和斜井三维VSP资料，计算了检波器水平分量方位角，并进行了三分量旋转定向，结果表明了文中方法的有效性。     

用单炮测定井下三分量检波器水平分量的方位——一个实例的研究

本文通过分析一组实测的三分量VSP记录,讨论了利用波的偏振性质确定井下三分量检波器水平分量方位的精度问题,并给出了一种效果较好的处理步骤。     

基于跟踪分量扫描的井中微地震定位方法

常规的井中微地震定位方法主要利用的是初至旅行时和偏振信息,如果信噪比较低则方法不再适用。理论研究表明,各检波器X分量和Y分量记录在其水平面内沿着任意方向可合成为一个新的向量,当该向量为质点振动的跟踪分量时,其能量最强且在各检波器间波形一致性最好。根据三分量微地震记录的这一性质,将地面微地震定位常用的叠加能量扫描方法引入井中微地震定位中,将检波器X和Y分量记录在水平面内沿着假想震源与检波器连线方向进行合成,对所有检波器的合成向量经时差校正后进行波形叠加计算能量值E₁,再计算各检波器合成向量的能量值并求和得到能量值E₂,以E₁+E₂作为目标函数,通过网格搜索方法得到累加能量最大的网格即为震源位置。该方法不需要拾取初至信息,通过模型数据和实际资料验证了该方法的定位精度和抗噪能力,可用于信噪比较低的井中微地震事件定位。     

微地震监测中三分量检波器的定位

在进行微地震监测三分量资料采集时,检波器水平分量的方向一般是随机的,检波器垂直分量的方向一般为铅垂向下。在室内资料处理中,通常首先计算水平分量检波器的方位定向,再对水平分量实施方位旋转。在斜井中,如果检波器垂直分量方向沿着井轨迹方向,要获得地震记录的垂直分量、径向分量和切向分量,必须对3个分量进行坐标旋转。研究首先推导出了斜井三分量检波器坐标系与旋转后坐标系之间的关系,然后针对实际微地震监测资料,计算了检波器水平分量方位角,进行了三分量的旋转。     

用于初至拾取的三分量井间地震资料时间—频率相干分析

本文提出了一种处理三分量宽带井间资料的方法,目的是压制尾波信号,分离开重叠在一起的滤场分量。其基础是：当用小道距检波器接收,或由小炮点距震源激发时,尾波的相关度减小。具体实现方法是通过把信号变换到时间－频率域,并计算相邻射线传播信号各个时刻的瞬时相关度,得到相干波的高相干时间－频率域。由此认别出地震记录中的直达Ｐ波、Ｓ波、反射波和转换管波等不同波型。本文还提出了一种计算地震信号中不同波型初至时间的     

利用时频域极化滤波压制地震面波

把时频分析方法和自适应协方差矩阵方法结合起来,提出了一种压制地震面波的时频域极化滤波方法。该方法在广义S变换时频方法的基础上,构建时频域自适应协方差矩阵,通过特征分析计算时频域瞬时极化参数,设计极化滤波器,实现多分量地震面波压制。其优势在于可以根据信号的瞬时频率将协方差矩阵的分析时窗长度自适应地选择为每个时频点处的波的优势周期,在每个时频点估计特征参数,无须进行插值。模型数据及实际三分量地震数据处理结果表明,该极化滤波方法在压制地震面波方面具有较高的分辨率。     

两种方法结合实现斜井VSP检波器定向

 本文分析极性平面法、相对角度法两种斜井三分量检波器定向方法,前者利用直达波的偏振特性对检波器定向,后者利用相邻道相关特性对检波器定向。文中对正演模拟的斜井VSP三分量数据和实际斜井三分量数据进行定向,验证了两种方法的可行性及优缺点,指出极性平面法的计算需要拾取直达波的初至时间,工作量大,如果受井源距、激发条件和地层情况影响而造成初至不清晰时,给初至拾取带来困难,而且其实现过程需通过多次坐标转换,旋转角的求取要通过角度扫描实现,相对较复杂;相对角度法的计算过程首先需要知道某个检波器的方位角,再由与其相邻检波器接收信号的相关性计算相邻检波器的方位角,此法递推的过程产生了累计误差,但实施相对简单,不必拾取初至波时间。本文将两种方法合理结合,既减少工作量、提高效率,又能得到可靠的定向结果,为VSP的后续处理提供了可靠的基础数据。     

用于初至拾取的三分量井间地震资料时间-频率相干分析

本文提出了一种处理三分量宽带井间资料的方法,目的是压制尾波信号,分离开重叠在一起的波场分量。其基础是:当用小道距检波器接收,或由小炮点距震源激发时,尾波的相关度减小。具体实现方法是通过把信号变换到时间-频率域,并计算相邻射线传播信号各个时刻的瞬时相关度,得到相干波的高相干时间-频率域。由此认别出地震记录中的直达P波、S波、反射波和转换管波等不同波型。本文还提出了一种计算地震信号中不同波型初至时间的可靠方法。这种方法具有很高分辨率。     

OBN数据三分量重定向分析与质控

海底节点(Ocean Bottom Node, OBN)地震数据采集时，通常会记录描述三分量检波器在海底放置姿态的定向参数。利用现场记录的定向参数，通过三分量旋转对三分量数据进行现场重定向校正，可有效消除由三分量检波器放置姿态引起的记录波场在不同分量上的串扰现象。但是，如果现场记录的三分量检波器定向参数缺失或精度低，就需对OBN地震数据进行基于数据的三分量检波器定向分析和校正。为此，提出了一种综合利用OBN三分量记录不同分量上的初至波和反射波能量的三分量检波器重定向分析方法，并给出了实际OBN数据的三分量检波器重定向处理流程及效果质控手段。由于综合利用了初至波和反射波信息，该方法既适应深水也适应浅水OBN数据三分量检波器重定向处理，并且具有很好的稳定性。     

地震勘探新技术──三分量三维地震

地震勘探新技术──三分量三维地震三分量三维地震技术是在进行三维地震采集时使用三分量检波器。这样就能采集到９倍于常规三维Ｐ波法采集的资料。三分量三维地震要在每个接收器处三个方向──两个正交的和一个垂直的方向─—进行地震资料采集。震源的水平分量和接收器的...     

高速层出露区常规地震勘探存在的问题及对策

对比分析了低速近地表和高速近地表对反射波传播的影响.结果表明,当近地表速度为低速时,可以将垂直检波器记录的地震记录近似等同于反射纵波记录,这就是常规地震勘探在低速带区勘探取得成功的原因之一;当近地表速度为高速时,随着界面倾角和入射角的增加,垂直检波器记录的地震记录等效为反射纵波记录的误差增大,这就是存在高速近地表区地震勘探的难点之一.用三分量检波器替换垂直检波器,进而来完整地记录矢量地震波场,这是解决这一困难的根本办法.提出了对高速近地表区进行三分量地震资料处理的方法.     

VSP浮动坐标系偏振滤波

 偏振滤波是三分量VSP纵、横波波场分离最常用的方法之一。在传统的偏振滤波方法中,偏振角的计算是基于直达波的传播方向而确定,没有针对所需要的上行波。本文通过建立针对反射波的主能量方向计算偏振角,建立随反射深度变化的坐标系,即浮动坐标系,以有效提高波场分离精度。理论模型试算和实际资料处理结果表明,在浮动坐标系下,偏振滤波方法以所需波场为基础,能够实现波场的最优分离。