利用傅氏变换将转换波变为零偏移距

利用常速介质中倾斜反射层的反射时差表达式,即可在频率-波数(f-k)域中将转换波近似地变换到零偏移距(TZO)。该表达式的导出是先将时间和偏移距记作慢度参数 v 的幂级数,然后通过这两个幂级数中幂 v 的匹配,求得作为偏移距的的旅行时。本文用作 TZO 的 f-k 域公式是以对所推导出的时差表达式作双曲线近似为依据的。与对原 P 波的双曲线近似不同,在上述情况下,转换波的 f-k 域公式具有一个与空间域中固定横向相移相当的附加时不变线性相移。对于一个水平反射层,转换波转换点的横向位置实际上是随深度和偏移距而变化的。为了能更好地模拟转换波的这种性质,文中进一步将这一相移改变成时变的。除了相移外,这种 TZO 法的脉冲响应是一个椭圆,它略扁于原 P 波的椭圆。将这种 TZO 法用于合成数据的结果证明,即使在这种近似的情况下,使 TZO 处理适应波型转换的数据仍是很重要的。而常规 TZO 法不能适用于转换波数据。     

转换波叠前深度偏移

叠前深度偏移是转换波最佳成像方法。在研究Ｐ波叠前深度偏移的基础上，进一步研究了转换波叠前深度偏移方法，该方法涉及多波速度建模、震源函数求取以及延拓成像，其中偏移成像采用有较高精度的傅里叶有限差分（ＦＦＤ）方法实现。经理论模型及实际资料处理证明了方法及软件的正确性。     

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。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

基于零偏移距VSP的时变子波反褶积方法

提高地面地震数据分辨率的一种有效方法是从VSP数据中提取反褶积算子并将其应用于地面地震数据,然而,传统的VSP子波反褶积方法通常是在不考虑地震子波时变特性的情况下,提取固定反褶积算子,且由于地震子波是时变的,从VSP中提取一个子波反褶积算子应用于地面地震记录是不准确的,由此提出一种利用VSP数据提取时变子波反褶积算子的方法。该方法将零偏移距VSP数据的下行直达波作为单程VSP地震子波,利用地下介质的衰减函数将单程地震子波的振幅谱转换为双程地震子波的振幅谱,在最小相位的假设下,从时变子波振幅谱中获得时变反褶积算子,然后将算子应用于叠后地面地震数据。理论合成数据和实际地震数据证明了该方法可有效补偿振幅能量并可提高地震记录的分辨率。     

基于CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移算法研究及实现

转换波叠前时间偏移计算量巨大、耗费时间长,影响了多波多分量地震数据的处理效率,也限制了转换波技术在生产上的应用规模。目前转换波叠前时间偏移主要采取CPU集群计算方式,但CPU集群存在功耗大、占用空间大和维护成本高等缺点,为缩短偏移计算耗时和降低计算成本,本文提出一种基于CUDA技术的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行算法。应用理论数据和实际转换波数据在CPU和GPU测试平台对算法进行了对比验证和性能分析,确认GPU并行算法计算速度可提高上百倍,是一种高效、低成本的方法。     

三维转换波叠前时间偏移方法研究与应用

三维转换波叠前时间偏移是在变速介质中的一种转换波偏移方法。影响转换波叠前偏移成像的主要因素有两个:一是旅行时;二是偏移算法。三维转换波叠前时间偏移的旅行时受偏移孔径、速度模型及双程垂向旅行时等诸多因素的影响,转换波旅行时由从激发点到成像点的纵波旅行时和成像点到接受点的转换波旅行时两部分构成。通过研究,提出了一种合理切实的转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法,并通过理论计算和实际资料处理的结果表明,三维转换波速度模型建立方法和旅行时计算方法是非常可信和实用的技术。     

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。     

非零偏移距VSP资料在油气检测中的应用

非零偏移距VSP就是在距离井口有一定距离的位置放炮 ,在井内安置检波器接收地震波 ,属于二维观测。通过资料处理 ,可以得到井口附近的一段高分辨率的P波地震剖面、PS波地震剖面 ,也可以提取地层属性参数。联合应用P波剖面、PS波剖面和地层属性参数可以直接检测油气层和油气层的的横向分布范围。     

基于MPI和CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行计算

转换波Kirchhoff叠前时间偏移可以实现全空间三维转换波资料的准确成像。但转换波叠前偏移数据量巨大,而且需偏移迭代多次来寻找匹配的偏移速度模型,导致偏移处理周期长、效率低,限制了转换波偏移技术在生产上的应用规模。目前解决海量运算问题的方法主要是应用CPU集群来提高计算效率,但集群存在成本高、功耗大、占用空间大、维护成本高等缺点。给出了一种基于MPI(Message Passing Interface)和CUDA的转换波Kirchhoff叠前时间偏移并行算法,将细粒度线程级的GPU(Graphic Processing Unit)并行计算融入粗粒度进程级MPI并行编程模型。利用实际转换波数据分别在CPU(单核)、GPU(单卡)、MPI和GPU(2个节点)测试平台上对算法性能进行了测试,结果表明,MPI和GPU(2个节点)的计算速度是CPU(单核)的近400倍,可以大幅度提高转换波Kirchhoff叠前时间偏移的计算效率,降低计算成本。     

转换波各向异性叠前时间偏移在喇嘛甸地区的应用

介质的各向异性对转换波成像的影响非常大,直接影响到大炮检距道集的成像。本文以转换波各向异性非双曲旅行时方程为基础,提出了一种简单实用的高精度γ0(纵、横波平均速度比)场的建立方法和构造速度扫描方法。应用这两种方法能够得到较准确的γ0场和转换波均方根速度场,并应用各向异性双平方根散射旅行时方程可精确求取偏移旅行时。据大庆长垣喇嘛甸地区的三维三分量的转换波资料三维Kirchhoff叠前时间偏移结果显示,各向异性叠前时间偏移剖面的同相轴连续、断点清楚、断面清晰、归位准确。     

基于多参数速度模型的转换波叠前时间偏移技术

 转换波成像困难的关键在于转换波的共转换点位置难以求准。本文在抽取渐近转换点（ACP）的基础上,采用基于多参数速度模型的Kirchhoff偏移算法实现叠前偏移成像,避开抽取共转换点难的问题,可以从常规速度分析方法中求取与转换波有关的速度参数。该方法很好地解决了转换波不对称性射线路径及强各向异性等带来的不利影响,实现了实际地震道转换波的不同反射层段在空间上的归位。     

转换波叠前时间偏移速度场的建立与应用

在转换波数据处理中,采用叠前时间偏移技术时不进行共转换点道集抽取和倾斜时差校正也能较好地解决复杂构造成像的难题。基于喇嘛甸油田的转换波资料,阐述了叠前时间偏移初始速度场和初始伽马场的建立方法,给出了最佳叠前时间偏移速度和伽马场的调整流程。在喇嘛甸油田的应用结果表明,经过叠前时间偏移处理后的转换波剖面上断点、断面更清晰,解决了倾斜层归位和绕射波收敛的问题。     

反射地震成像的波场变换方法

遵循反射地震数据叠前偏移可分步描述的思想,即动校正＋叠加＋叠后偏移,根据叠前观测波场、零炮检距波场和叠前时间偏移波场之间的坐标位置关系,通过波场变换实现了偏移到零炮检距地震剖面和叠前时间偏移。计算实现简单,只是空间方向的Fourier正反变换与时间方向的积分,并且偏移到零炮检距地震剖面与叠前时间偏移计算量基本相当,计算没有任何关于小炮检距近似或小反射倾角近似假设。最后讨论了这种方法在研究保幅成像、地震道插值等方面的应用可能以及处理实际地震数据可能面临的问题。     

相对振幅保持的转换波叠前时间偏移方法研究

 振幅保持的转换波叠前偏移不但能使构造准确成像，而且还可为AVO分析提供更多可靠信息。本文以纵波的单程波方程为基础，给出了转换波的单程波方程。根据反褶积成像条件，利用Kirchhoff Helmholtz积分推导出转换波的共炮保幅叠前时间偏移公式。由于最后反演积分的结果是体现反射系数的信息，所以又导出了转换波乘积型成像条件的共角度道集的偏移公式，这样使偏移后道集的振幅峰值成为入射角的函数，同时也大大提高了计算的稳定性。理论模型试算证明，无论是水平层还是倾斜层，应用振幅保持的转换波叠前时间偏移都能使偏移后的振幅峰值比较真实地反映原始反射系数的大小。