一种经济实用的3D一步法深度偏移

３Ｄ地震数据处理中的关键是偏移步骤，因为既要考虑它的３Ｄ特性，又要顾及到计算的费用。３Ｄ偏移的效率和准确性是由所用到的波场外推技术决定的，以变长度的二阶微分算子为基础的波场外推同时具有很高的效率和准确度。与基于ＭｃＣｌｅｌｌａｎ变换和算子分裂的偏移方法相比，变长度二阶微分算子的使用展示出了明显的优势。这种３Ｄ偏移算子具有近乎完善的圆对称性，在纵测线与横测线间的４５方位角上没有明显的定位误差。理论算     

共偏移距偏移对AVO反演估算孔隙度的影响

在北海Valhall/Hod地区的一条2D地震测线上试验了叠前时间偏移对孔隙度估算的影响。白垩纪白垩剖面中孔隙度的估算分两步。首先,用振幅随偏移距变化(AVO)反演估算出P波和S波的速度及密度。再通过从岩心栓分析得到的岩石物性资料建立起这些参数与孔隙度的联系。孔隙度既可用未偏移的又可用叠前偏移地震资料来估算。对偏移数据集来说,可采用的是标准的叠前基尔霍夫时间偏移,再加上简单的角度和振幅校正。与现代高费用的真振幅偏移方法相比,这种方法既快速又实用。试验测线构造相当简单,最大倾角为5°;但取决于偏移是在反演前还是反演后进行,结果却明显不同。估算的孔隙度的最大误差约为10％(约为相对变化的50％)。从未偏移的数据中估算出的高孔隙度带没有出现在用偏移后的数据估算的孔隙度剖面上。     

基于单程波方程的合成平面波保幅偏移

基于单程波方程的保幅偏移方法不仅能够提供波场的运动学信息,还能够提供动力学信息,实现-定程度上的真振幅偏移。相对于传统偏移算子的单程波偏移方法,保幅偏移加入了振幅补偿项,降低了计算效率。为了提高单程波方程保幅偏移的计算效率,本文提出了基于单程波方程的合成平面波保幅偏移方法,该方法在成倍提高计算效率的同时,可以提供地下目标区域的方向性照明。应用平层模型,对比分析了传统偏移算子与保幅平面波偏移算子的成像效果,应用复杂的Marmousi模型验证了该方法对复杂构造的适应性和有效性。     

高效的三维一步法深度偏移

从三维属性和计算成本看,偏移处理是三维地震数据处理的关键。我们用波场外推技术来估计三维地震数据偏移的有效性和精度。基于变长度二级差分算子的波场外推技术是很有效的,而且给出的结果的精度也很高。基于McClellom变换和算子分裂的偏移比较结果表明,利用变长度二级差分算子     

转换波速度估算和深度成像新方法——拟偏移距偏移法

深度成像已经成为P波数据的重要工具。从最近的研究来看，深度成像对转换波资料更为重要。叠前深度偏移虽然是最好的成像方法，但不足之处是要求有精确的初始速度模型，否则，深度偏移的结果还不如时间偏移好。Wang Weizhong和Long D.Pham等提出了一种转换波叠前成像和速度分析的新技术——拟偏移距偏移法（POM）。这种方法与等效偏移距法（EOM）不同的地方是对偏移距的定义不同。POM法可以更精确地计算初始速度，同时还可以简化转换波处理流程。     

波动方程最优分裂步相移(OSP)偏移方法研究及应用

波动方程叠前深度偏移是复杂构造准确成像的最有效手段,它用可描述波在复杂介质中传播过程的算子来实现波场外推,更适用于复杂介质中波的成像,此外,它还具有保振幅性的优点。波动方程叠前深度偏移的核心问题就是波场外推算子,一般要求算子能适应陡倾角反射的成像和较剧烈的横向速度变化,同时还要有较高的计算效率。介绍了OSP算子的基本原理及特点,并与其他几种偏移方法进行了比较;同时用OSP方法研制的软件在大庆油田进行了实际应用,取得较好的效果,表明该方法具有良好的应用前景。     

相移插值法偏移中一种新的变延拓步长方法

在叙述相移插值法波动方程偏移原理、对该偏移过程中的波场外推公式及最终成像方程进行适当的改进变形后,重新标定了向下外推算子,使得成像过程可借助于 FFT 来完成,并给出了一种不同于时间域内插的新的变延拓步长的方法。本方法与传统的相移插值法偏移中时间域内插值法变延拓步长相比,向下外推步长可远远大干地震波视波长的四分之一,从而满意地解决了相位插值偏移算法效率低的问题。文中给出的理论模型计算与实际煤田及陡倾角地震数据偏移处理的结果表明:本方法是一种快速经济的,适合于陡倾角、复杂地质构造归位的 f-k 域偏移成像技术。     

广义屏深度偏移方法的应用效果分析

为了解决复杂介质条件下的成像问题，从原理上简要介绍了近年来广受地球物理学界关注的广义屏深度偏移方法。方法是基于波的散射理论并借助于局部Born近似导出，是在空间域和波数域交替进行波场管延拓的双域偏移方法，具有较高的计算效率1。广义屏深度偏移算子能适应速度场较强的横向变化，并能保证对陡倾地层的精确成像。数值试验中，强横向变速理论模型合成数据及实际资料的叠后深度偏移结果都表明，广义屏算子在复杂地质成像方面具有较大的应用价值。     

VTI介质迭代正则化偏移反演算法

VTI介质地震数据成像的关键问题之一是解决反问题的不适定性,特别是当正演算子的伴随算子无法对其逆算子充分逼近时,可以采用迭代偏移反演方法求取更精确的逆算子。本文研究了VTI介质地震偏移反演成像的计算方法,导出了偏移成像算子方程,并提出了固定点迭代正则化算法。该方法是一种改进的迭代正则化算法,与一般的迭代正则化方法相比,无需矩阵分解,具有更高的计算效率。本文对典型模型数据进行了数值模拟,并对实际数据进行了试验性处理,结果表明,该偏移反演成像方法在地震成像领域具有一定的应用前景。     

高斯射线束叠前深度偏移成像研究

高斯束偏移方法弥补了克希霍夫偏移方法在处理多值走时及焦散问题方面的不足,同时突破了单程波偏移算子的倾角限制。系统介绍了高斯束偏移方法的基本原理,应用理论模型验证了高斯束偏移方法在陡倾角构造成像能力上优于二阶广义屏算子这一结论。由于高斯束中心射线携带了丰富信息,在偏移算法中给出了直接计算角度域共成像点道集的方法。实际数据测试结果表明,在复杂构造、陡倾角以及低信噪比资料成像方面,高斯束偏移成像效果明显好于目前常用的克希霍夫偏移成像方法。     

在工作站上实现的3D保幅叠前深度偏移方法

本文提出了一种基于射线+波恩近似的3D保幅叠前深度偏移算法(PAPsDM)。射线+波恩近似反演能够定量地恢复模型的扰动。格林函数则采用波前构造法(WFC),通过3D非均匀平滑速度场的动态射线追踪来估算。这种算法是在SunSparc 20工作站上实现的,工作站的CPU效率和内存需求应引起特别注意。我们将这种方法应用于一个3D海上数据体(13GB),获得一个7×1×1km的偏移成像结果大约需一周的CPU时间。     

高精度屏算子地震偏移成像方法研究

从波场延拓的非稳态相移公式出发,基于反问题求解中常用的摄动理论,利用单平方根算子的渐进展开,推导出了波动方程广义屏叠前深度偏移算子方程的高阶形式;针对散射波场计算项对于横向变速介质的不稳定性问题,通过数学近似提出了有效提高稳定性的策略并应用到波场递归外推过程中,从而得到一种稳定的高精度屏算子地震偏移成像方法。数值试验和实际资料处理表明,该方法具有更高的精度,对宽角度信息成像更好,是对传统广义屏算子的有效补充和发展。     

螺旋坐标系下的三维叠后深度偏移

3D偏移常用交替方向隐格式来实现，即将3D平方根算子沿相互垂直的2人方向分裂，这会导致明显的方位各向异性误差（分裂误差），将算子沿多方向分裂是消除这种误差的有效手段。根据螺旋变换的思想，采用4方向分裂法，用频率域差分法和混合法进行了三维叠后深度偏移，其优点是避免了不同方向求解时由于非矩形区域而带来的编程复杂性，明显消除了分裂误差，数值算例验证了该方法的正确性，且该方法具有较好的一般性和适用性。     

基于优化系数的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移

为了提高复杂高陡构造区成像精度,提出了基于系数优化的混合域Fourier有限差分叠前深度偏移方法,该方法利用padé近似的有理函数对波场外推算子进行展开,然后利用切比雪夫多项式优化展开式系数,推导得到新的波场外推算子,降低了与波动方程精确波场外推算子的相对误差,提高了对波场外推算子的逼近程度,且在保证计算效率的同时提高了高陡构造区地震偏移成像的精度。对比改进后的混合域Fourier有限差分偏移方法与常规的傅里叶有限差分偏移方法(FFD)对Marmousi模型偏移剖面的成像效果,系数优化后的混合域Fourier有限差分偏移方法具有更高的成像精度。     

大倾角有限差分深度偏移

当介质的速度在横向上存在较大的变化时,波动方程时间偏移不能使地下的构造正确成像。因此,人们开展了对深度偏移方法的研究。本文用拟微分算子方法将波动方程分裂为绕射方程和时移方程。对绕射方程进行45°单程波近似,并修改方程的系数,可使偏移角度的适应范围扩大到60°。引进辅助函数,把45°方程分解为低阶偏微分方程组,可以方便地采用差分法求解。本文提出的方法,计算量仅为15°时间偏移的1.5倍,是一种快速实用的深度偏移方法。     

相空间中的保真振幅偏移

在三维地震资料叠前偏移中,平面波偏移的成像效果可以等价于共炮点偏移,但计算效率却能成倍提高.此外,保真振幅偏移可以得到地下反射层的相对强度,获得品质更好的地下结构图像,为储层分析提供定量信息.基于这种考虑,针对平面波的保真振幅偏移进行了系统的研究.引人Maslov理论,利用τ-p变换将数据从空间s,r,t分别变换到ps,r,τ和s,pr,τ及ps,pr,τ空间中,并将其结合到Born反演中,推导出了相空间偏移算子振幅的高频渐近解.基于Marmousi复杂地质模型的模拟计算结果表明,平面波的保真振幅偏移在合理的计算量条件下可以得到高品质的地下结构图像.     

共偏移距共方位角全数据体3D叠前深度偏移方法

通过对海上拖缆船采集资料的规则性和对称性研究，得到了一套有效的3D叠前深度偏移和速度模型建立的流程。将海上3D数据抽提成共偏移距共方位角数据集。运用高性能的频率——波数域速度沿垂直方向变化的叠前深度偏移方法进行初始偏移。也用初始叠前v（z）偏移代替叠前时间偏移做AVO，或者在没有受到强横向变化影响时的目标成像。用共偏移距共方位角v（x、y、z）计算后续的深度偏移。这种叠前深度偏移算法也是利用共偏移距共方位角数据集的规则性来减少内存和CPU的需求。偏移输出数据用于产生一组速度误差拾取值和沿分析面的加密网格作为3D层析的输入。灵活钧模型建立工具与3D层析技术匹配能够产生出地质上合理的速度模型。两个数据实例表明：这种方法在相对轻微的速度变化区域（正如所期望的那样）和速度变化复杂的情况下（如盐下成像）能够取得良好的结果。     

拉东深度偏移

本文提出用经过拉东变换的共炮点地震记录作为输入的深度偏移方法。已经证明使用渐近射线理论(ART)构造波延拓算子可将拉东深度偏移法就用到空间变速深度模型。这些算子将入射检波器排列的一组平面波和理想的点源波场向地下深处延拓。对偏移速度模型的约束是其特征波长要大于震源主波长,这样延拓算子的ART逼近才有效。 本方法曾成功地应用于以下两种合成数据的偏移: 1.点绕射体 2.倾斜地层和向斜界面模型 在计算上,拉东偏移优于标准的克希霍夫偏移,因为它在主存储器中运算的射线较少。     

拉东深度偏移

本文提出用经过拉东变换的共炮点地震记录作为输入的深度偏移方法。已经证明使用渐近射线理论（ＡＲＴ）构造波延拓算子可将拉东深度偏移法就用到空间变速深度模型。这些算子将入射检波器排列的一组平面波和理想的点源波场向地下深处延拓。对偏移速度模型的约束是其特征波长要大于震源主波长，这样延拓算子的ＡＲＴ逼近才有效。本方法曾成功地应用于以下两种合成数据的偏移：１．点绕射体；２．倾斜地层和向斜界面模型。在计算上，拉     

基于双平方根方程的保幅地震偏移

 本文提出了一种基于双平方根方程的保幅叠前深度偏移方法，首先从保幅的单平方根算子方程出发，将保幅的上、下行波场进行组合近似表示为全声波波场，然后推导出由双平方根算子定义的单程波方程；根据摄动理论把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动，求得整个均匀层波场深度延拓的偏移时移量及振幅校正系数、各层的偏移时移量及振幅校正系数，得到最终的波场延拓值，实现了共炮域公式到CMP域公式的转换。理论模型试算和实际资料处理表明，该方法不但具有较高的计算效率和成像精度，而且可以输出正确反映地下反射系数的振幅信息，有利于AVO/AVA地震属性分析，提供精确的岩性识别与储层预测地震数据。