地震波的振幅—简论

提出了基尔霍夫波动方程的一种形式,它对于从事地震反射振幅解释的物探工作者是有价值的。将基尔霍夫推迟位方程式简单地重排一下,便可将反射过程看作是震源子波与所谓“波前扫描速度”的褶积而求解。波前扫描速度是入射波前通过反射界面的速率的度量。对具有不同曲率的地质模型的波前扫描速度加以比较,就可得到绕射和反射振幅与界面曲率的关系之直观认识。此外,根据波动方程式的这种一般形式,容易获得反射振幅的几何光学解。然而,更重要的是,由波前扫描速度的讨论可引伸出一种图解法,使物探人员可以用园规和直尺推算曲率和绕射对地震振幅的影响。     

3D真振幅有限炮检距偏移

非零偏一次反射纵波能被成像到经3D时间偏移或深度偏移后的反射波剖面之中,因此偏移后的波场振幅反映了反射波系数随入射角的变化,包括最近提出的加权绕射叠加法在内的各种偏移/反演算法都是以Born近似或克希霍夫近似法为基础的。本文提出了一种3D克希霍夫型叠前偏移法,这种方法预先以零级绕射线近似来描述被成像波场的一次反射波。这样,试图恢复与入射角有关的反射系数这一主要问     

能否用初至旅行时来绘制复杂构造图

当我们利用叠前克希霍夫深度偏移,并用程函方程进行有限差分得到的旅行时来完成复杂速度场的地震图像时,常常会遇到困难。问题并不在于克希霍夫偏移法本身的局限性,而是由于有限差分难以计算代表波场的强能量部分的旅行时。进一步分析表明:初至波在一定程度上常常与强能量同相轴有关.而与后续的波至存在于何处无关。其结果是用了运动学上不恰当的因子绘制了强能量地震同相轴,因而造成了深度上的错位。因此,我们建议:当速度场决定多个传播波至时,在对程函方程进行有限差分得到的初至旅行时域中,要十分慎重地将其应用于克希霍夫偏移。典型的情况是由地质构造引起的极强的局部速度不均匀的地方,这些地方将把入射与反射波场分成多个波至。严格地说,在这种情况下不能认为成象是运动学过程,因为成象必须明确依据多个波至中有关的振幅来完成。     

塔河地区石炭系盐体对地震参数及成像精度的影响

为探讨塔里木盆地塔河地区盐体下伏地层的影响．选择了一块具有代表性的区块，从速度、振幅、频率、偏移等方面进行了分析．首先对该区块的地震资料进行了重新处理：然后对DMO叠加速度以及炮域波动方程和克希霍夫叠前深度偏移剖面进行了对比分析；最后提取了下伏地层地震反射波的振幅和频率．探讨了盐体对地震波运动学和动力学参数的影响。结果表明．盐体对下伏地层的成像精度以及地震波的振幅和频率影响不大。     

三维叠前深度偏移的CRP道集速度扫描分析技术及应用

三维共反射点（CRP）道集百分比扫描技术，是一种基于剥层法的叠前深度偏移速度分析方法，通过对层速度模型做均匀扫描，得到不同速度下克希霍夫深度偏移后的CRP道集，从道集中直接观察和拾取使同相轴拉平的正确速度和深度，就可以对原来的速度－深度模型进行修正，这种方法不受地下构造复杂程度和任何假设条件的限制，分析速度快，精度高，在胜利油田CB30地区三维克希霍夫叠前深度偏移处理中得到了成功应用。     

地震波场延拓的一种算法

随着地震勘探技术的不断发展,地震剖面的成像技术也日益完善。从早先的人工几何作图绘制剖面到现在的时间剖面,这是一个进步。但在构造复杂的地区,时间剖面不能真实地反映地下剖面情况。因此,出现了各种偏移方法,其中有根据绕射理论发展起来的绕射扫描迭加、克雷尔伯特波动方程差分解法和根据克希霍夫积分的解法。这些方法使地震剖面成像技术推进到更高的阶段。绕射扫描迭加仅仅是克希霍夫积分解法的几何近似,克雷尔伯特差分解法仅适合于界面倾角不大的情况。当倾角大时波散现象严重。     

三维真振幅零偏移距偏移的数值试验

振幅保持偏移法的目的是将零偏移距或非零偏移距一次反射纵波变换为三维时间或深度偏移反射。因而偏移后的波场振幅反映了随角度变化的反射系数。该方法的主要步骤是切除一次反射的几何扩散因子。近年来,提出了多种以Born近似或克希霍夫近似为基础的加权绕射叠加偏移/反演算法。此     

曲界面的反射和折射:模型研究

本文研究了二维模型上曲界面的反射和折射。主要研究反射波、转换波、折射波的旅行时、振幅和波形特点。也讨论了某些反射折射波、折射反射波和绕射波。因为PS波和SP波能够互相分开,所以能够分别地研究它们的振幅和波形特点。从研究折射波的振幅可以断言,折射线是穿透在高速层中传播而不是沿界面传播的。虽然本文得到的大多数成果从理论观点来看都是很有意义的,但是只有几个应用于勘探。     

共偏移距数据的叠前克希霍夫反演

在试图解决复杂地质构造问题时,使用 CDP 方法的缺陷就变得显而易见了。此外,将不同偏移距的地震道进行叠加,会扭曲用于地层分析所必需的振幅信息。为了保护数据中真实的振幅和构造信息,必须进行叠前处理。给定共偏移距数据和反射层之上的速度值,叠前声波克希霍夫反演能恢复反射界面的位置,当数据中的振幅信息被保护下来时,该方法还附带地计算出各界面点的反射系数。对于有限带宽地震数据,反演算子生成类似正弦信号段组成的反射界面图形,有限带宽奇异函数的振幅峰值等于与角度有关的反射系数。这种反演的推导是基于被插入到常规3-D 反演算子中的高频克希霍夫效据。用四维平稳相位法渐近地计算四个结果积分的方法,要选择反演振幅函数,以便使反演算子生成反映反射界面的位置、并由反射系数加权的奇异函数。把三维反演算子作一些特殊的处理,使其成为2.5-D 的算子,便可用于单测线共偏移距数据的处理。合成数据的例子说明了这种方法对常速克希霍夫数据的精确性,同时也指出了将常速数据用于多速模型时所存在的问题。     

无反射递推算法叠后逆时偏移的研究与应用

偏移成像是地震数据处理的重要环节之一,传统的偏移方法主要有基于克希霍夫积分法和基于波动方程两种。克希霍夫积分法射线追踪困难,复杂介质中存在焦散、多重路径的缺陷以及高倾角构造成像精度低的问题。传统的偏移方法都是按深度外推计算的,而逆时偏移则是在时间轴上实现外推,可以看作反时间方向的正演模拟过程。传统的基于波动方程的偏移成像方法都是基于单程波实现的,而逆时偏移则基于全波(双程波)方程。逆时偏移结果是上行波传播时间等于零时的空间域地震波场,相当于在地下的地层界面上进行观测的结果。逆时偏移不存在倾角限制问题,理论上可以适用于速度任意变化的模型。本文从叠后逆时偏移出发,对无反射递推算法叠后逆时偏移技术做了较深入的探讨,并将该技术应用于模型数据处理和实际资料处理中,均取得了很好的效果。     

非均匀介质中的克希霍夫射线偏移

声波方程的克希霍夫射线解及其估值实现偏移包括两个环节:波场外推法和成象原理。在本文研究中所用的波场外推法是以波动方程新的积分解为基础的。在这里,我推导出了这个解并介绍了它的计算方法。在非均匀介质中声波方程具有如下形式(例如,Berkhout,1982)。(?)式中Φ是在场点 x 处的压力,而 V 和ρ是介质的速度和密度。把Φ=ρ~(1/2)ψ代入方程(1)得(Berkhout,1982):     

各向异性克希霍夫叠前深度偏移

随着地震勘探精度的提高,各向异性对于常规克希霍夫叠前深度偏移效果的影响已不容忽视。研究了利用P波非双曲旅行时求取各向异性参数的方法,当道集的排列长度远大于勘探目的层深度时,P波走时资料包含的信息可以用来确定VTI介质的各向异性参数。利用VTI介质的CMP道集,研究了二步法提取η参数的方法,即先利用短排列地震数据求取均方根动校正速度,再利用长排列数据和水平速度扫描法得到水平速度,通过转换得到各向异性η参数;采用基于声学近似的VTI介质程函方程,通过各向异性射线追踪计算旅行时。模型及实际资料处理结果表明,利用上述方法提取各向异性参数,进行VTI介质各向异性克希霍夫叠前深度偏移,使成像精度和质量得到了明显提高。     

井间地震资料克希霍夫积分法叠前深度偏移

针对井间反射波资料的特点，采用克希霍夫积分法进行井间资料叠前深度偏移成像。讨论了对井间上、下行波场进行叠前深度偏移成像的一些技术细节和难点，以及井间叠前深度偏移成像处理中涉及的层析成像速度反演、波场分离等技术，并分析了井间反射波偏移成像的有效范围。最后通过模型试算，验证了方法的可行性，并取得了较好的成像效果。     

利用克希霍夫积分进行垂直地震剖面偏移

本文中,偏移是用French(1975)和Schneider(1978)推导的克希霍夫积分公式进行波场外推来实现的,紧接着采用一个成像程序。信号的相位和振幅,甚至近源场效应(见附录),都能运用偏移进行正确处理、根据Claerbout的成像原理(Claerbout,1971,1985)地下界面的图象是在入射与反射波场交会时间处构成的。在波场外推时,在水平层状介质情况下根据斯奈尔定律用均方根速度近似计算了传播时间(Kohler和Koenig,1986)。水平层状     

在地震频带中计算的最大能量旅行时

利用初至旅行时进行克希霍夫叠前偏移，在复杂构造地区，其成像很差。为了避免这一问题，我提出了一种计算旅行时的新方法。它计算的是最大能量波至的旅行时，而不是初至旅行时。这种方法估算的是在地震频带中有效的旅行时，而不是通常的高频近似。我对赫姆霍基方程进行求解，来估算几个频率的波场，用它来代替求解程函方程得到旅行时。然后，为了计算旅行时、振幅和相位，我对波场进行了参数拟合。将这些参数用于克希霍夫成像算法而     

在地震频带中计算的最大能量旅行时

利用初至旅行时进行克希霍夫叠前偏移,在复杂构造地区,其成像很差。为了避免这一问题,我提出了一种计算旅行时的新方法。它计算的是最大能量波至的旅行时,而不是初至旅行时。这种方法估算的是在地震频带中有效的旅行时,而不是通常的高频近似。我对赫姆霍基方程进行求解,来估算几个频率的波场,用它来代替求解程函方程得到旅行时。然后,为了计算旅行时、振幅和相位,我对波场进行了参数拟合。将这些参数用于克希霍夫成像算法而得到的图像,在质量上可与由全波场、有限差分、炮剖面偏移得到的图像相比。     

基于褶积模型的地震振幅含义讨论

根据褶积模型,反射波振幅是单个反射系数和子波褶积的叠加,一次反射地震记录的振幅从本质上说是有限带宽的反射系数,地震剖面的同相轴表示了地层的波阻抗差界面,并不是等时的,结合地层对比的依据说明波阻抗并不能完全反映地层的岩性,仅用波阻抗预测岩性是不准确的。在此基础上,结合模型和实例说明,同相轴的尖灭并不表示储集层的尖灭。     

时间剖面方程与反射界面曲率影响

反射波振幅受多种因素影响,其中包括记录系统影响、波阵面几何扩散影响、非理想弹性介质影响及反射界面曲率影响等.在当前的地震数字处理技术中,对前三者已能有成效地进行定量校正,对反射界面曲率影响则尚缺乏完整的定量讨论分析.具有正曲率的凸界面使反射能量发散,具有负曲率的凹界面在一定条件下可使反射能量聚焦,这些都是众所周知的事实.诸如时间剖面上的背斜顶部的所谓“秃顶”现象,以及“亮点”技术中出现的虚假振幅异常——隆起顶部存在“暗点”、凹陷底部却出现“亮点”等     

二维合成数据的真振幅偏移

真振幅偏移(TA)法也就是克希霍夫加权差分叠加法,利用这种方法能估计复杂的角相关反射系数,这种反射系数在AVO反演中非常重要。利用叠前或叠后克希霍夫偏移及快速格林函数计算程序就可实现真振幅偏移。本文,我们用含超临界角反射(复杂反射系数)的焦散线的单炮共炮检距合成地震记录作验证。真振幅偏移数据的振幅与理论反射系数之间的比较结果表明,角相关反射系数的估计是正确的。     

实用化的二维波动方程叠前深度偏移

实用化的波动方程叠前深度偏移技术正在进一步发展完善之中。本文仅比较了其中四种具有代表性的方法，即分步傅里叶法(SSF)、傅里叶有限差分法(FFD)、广义屏法(GSP)和空间一频率域有限差分法(XWFD)。这四种方法的基本思路是：将速度场分裂为背景场和扰动场；背景场的波场延拓采用相移法实现；扰动场的偏移成像采用不同的实现方式，从而构成各种方法的不同特点。文中对四种方法相应的脉冲响应进行了测试分析，同时用Marmousi模型数据和实测地震数据作了偏移成像处理，计算结果比较理想。还将波动方程偏移结果与克希霍夫积分法偏移结果进行了对比，分析表明波动方程偏移成像结果在分辨率和对弱信号的成像能力等方面明显优于克希霍夫积分法。