Marmousi声波数据集的预处理和波动方程炮点模拟

在“Kirchhoff”（即加权绕射叠加）叠前偏移中，可以把整个绕射面范围内的求和看作是由偏移共炮点、共接收点或共炮检距道集估算的反射系数。平均反射系数的最佳加权应该以Bleistein等人（2001年）的β共炮检距加权为基础。通过比较，β共炮点和接收点加权虽然对单个道集进行了校正，     

P-SV转换波多域迭代静校正方法

P-SV转换波共接收点叠加道集相关算法在构造较复杂时不能正确计算静校量,专家学者根据纵波共接收点叠加道集构造对转换波静校正量进行了改正,但不能准确对比纵、横波叠加剖面.转换波多域迭代的方法可以不使用纵波资料解决构造量,具体做法是:①采用共接收点叠加道集相关算法计算检波点静校正量;②生成共炮点叠加剖面,并在叠加剖面上选择与共检波点叠加道集对应的层位;③利用共炮点叠加剖面上的层位对共接收点道集相关求取的静校正量进行构造改正;④重复②、③步骤到共炮点叠加能量不增加时为止.应用结果表明,该算法在实际资料处理中效果较好.     

共法向出射点道集三维椭圆展开速度分析方法

椭圆展开速度分析方法是一种有效的叠加速度分析方法,可以解决常规速度分析方法在地层倾斜时引起的共反射点发散问题。现有的椭圆展开速度分析方法都是基于二维地质情况,无法适用于三维实际资料处理,为此,开展了三维椭圆展开速度分析方法研究。文中以椭圆展开理论为基础,推导了三维条件下的椭圆展开方程,将此方法应用到三维情况,并提出一种抽取共法向出射点道集的方法。相较于CMP道集,共法向出射点道集包含更丰富的反映法向出射点的信息。文中基于共法向出射点道集开展三维椭圆展开速度分析,该方法能够适用于地层倾斜的复杂地质条件,得到高精度的均方根速度,适用于实际生产中的交互式速度分析。     

三维共散射点道集叠前时间偏移速度分析

基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析方法的理论基础是散射理论和Kirchhoff积分偏移方法。等价炮检距为研究叠前地震偏移和速度估计方法提供了新的思路。本文首先阐述了二维情况下单平方根旅行时方程的推导,以及共散射点道集的提取与构建,总结了共散射点道集的优势;在此基础上研究了三维情况下共散射点道集映射原理、构建方法及速度分析方法。实际三维资料的试算表明,共散射点道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面的精度高于常规CMP道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面。     

用共炮检距偏移和炮点记录偏移对宏观模型进行估算

最近,人们提出了几种基于图象道集分析的宏观速度分析技术。图象道集可通过共炮检距(CO)偏移和炮点记录(SR)偏移得到。在本文中我们指出,这两种图象道集有着明显的区别。令人意想不到的是,有些作者在进行以速度分析法为基础的炮点记录偏移中,隐式地采用了共炮检距校正方程。当然,这样做未必会导致错误的宏观模型,但一定会降低收敛速度。因此,要使基于速度分析法的共炮检距偏移或炮点记录偏移达到最佳,重要的是要采用相应的校正方程。     

实现最佳零炮检距地震照明成像——CRS叠加之几何阐述

零炮检距剖面是地震反射成像过程中重要的中间成果，常规处理中的共中心点（CMP）叠加的目的正在于此。当地层倾斜时，CMP道集发生反射点弥散，CMP叠加无法得到正确的零炮检距(ZO)剖面。在这种情形下，只有实施NMO/DMO叠加或沿着共反射点（CRP）轨迹进行叠加才能达到偏移到零炮检距（MZO）的目的。根据共反射面元（CRS）叠加理论，CRS叠加面是反射点附近一个邻域内CRP轨迹的集合，所以沿CRS叠加面应能得到最好的零炮检距剖面。以几何描述的方式，在常速介质假设下通过图示定性描述CRP与CRS叠加之间，NMO/DMO叠加、叠前深度偏移（PreSDM）与CRS叠加之间的区别与联系。     

三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一，构造共炮检距向量（COV）道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸，在一个规则的三维地震观测系统中，每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是：在给定检波线的走向后，计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距；用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围（由负到正），用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份，用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份，一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时，可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距，再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。     

共炮(检)点剩余静校正方法

本文针对低信噪比、剩余静校正量较大的地震资料,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面点剩余静校正方法。该法基于经过动校正后的共炮点数据集和共检波点数据集分别求取检波点剩余静校正量和炮点剩余静校正量,并分别将共炮、检点道集动校正后的叠加道作为模型道与道集内各个道进行互相关,求出各个炮、检波点的剩余静校正量。理论和实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比、剩余静校正量较大地震资料的静校正问题。     

叠前时问偏移解析速度分析

常规叠后地震速度分析通常基于三个假设条件，即横向速度均匀、小炮检距、水平反射层。这类假设不符合我国地质构造的特点。为此，本文提出叠前时间偏移解析速度分析方法。该法通过研究共成像点道集上同相轴的深度随炮检距的变化规律，得出以下结论：①同相轴的深距曲线为抛物线；②同相轴的深度误差与速度的相对误差成正比；③同相轴的深度误差与真深度成反比；④同相轴平直时，成像深度为真深度。其主要实现步骤为：首先利用三次叠前时间偏移道集上同相轴的时差，解析求取这种时差(或称延迟)为零时所对应的速度，此速度即为所需的成像速度；然后利用此速度进行叠前时间偏移处理，通过对实际资料处理结果的观察可以看出，该法简便实用、效果明显。     

DMO技术及其处理效果分析

当地下界面存在倾角时，地面上同一共中心点道集中记录到的反射波并不是来自界面上的同一个反射点，而是来自界面上的一个反射段，用这样的共中心点道集直接进行动校正叠加也就无法实现真正的共反射点叠加，从而严重影响了倾斜反射波在水平叠加剖面上的成像质量。而MO就是将非零炮检距地震记录转化为自激自收地震记录，保证在任何地层倾角的情况下都能实现共反射点叠加的一种重要技术。我们将看到：在地层倾角较大的情况下，对于一些大炮检距地震记录在叠加前应尽可能作DMO处理，以消除非零炮检距地震道由于地层倾角而产生的时差，只有这样才能确保水平叠加剖面的质量。而且DMO还能消除地层倾角对叠加速度的影响，从而使得叠加速度更接近均方根速度，提高速度分析的正确性。     

属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移,且对速度误差更敏感,故舍弃Kirchhoff深度偏移,针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代,更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略,可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移,将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值;依此将偏移结果重排入所属炮检距段;逐炮依次计算并叠加,最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算,因此只增加了一次检波点波场的传播,计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比,验证了该计算方法的有效性。     

油田开发阶段三维高精度速度场研究

根据叠加速度、平均速度和层速度之间的关系,用声波测井、VSP数据以及井震对比标定后的井点时深关系,分别对三维地震偏移速度场进行校正,建立了适用于油藏开发阶段随钻研究的三维高精度速度场,并形成了一套获得三维高精度速度场的方法,该方法在部分油田应用取得了较好的效果。     

井间地震观测系统的物理模型研究

通过物理模型进行了井间地震观测系统的研究，利用井间地震观测系统的排列方式易于变换的特性，提出应用不同选排道集空间即共炮点道集、共接收点道集和共偏移距道集来识别和分离复杂的井间波场。对共偏移距道集空间数据分析和应用作了较详细的叙述。实验结果表明，采用共偏移距道集分析井间波场比共炮点道集或共接收点道集更方便，显示更清楚，更有利于确定地层特征和构造模式。     

地震波逆时偏移中不同域共成像点道集偏移噪声分析

地震波逆时成像方法通常输出2种共成像点道集：一种是共成像点偏移距道集,另一种是共成像点角度道集。开展了针对地震波逆时偏移的2种共成像点道集波场特征及其差异的数值实验。以倾斜界面模型和复杂的Marmousi模型为例,合成了2种共成像点道集,其中角度道集是在逆时延拓过程中采用波印廷矢量制作的。计算结果表明,在速度模型准确的情况下,2种共成像点道集均可拉平,其中偏移噪声在偏移距道集上的分布规律较差,不利于后续的精细处理,而在角度道集上的偏移噪声主要集中在90°附近的高角度区域．对小角度范围内的地震道进行叠加时,逆时成像剖面的信噪比和地层的刻画能力均可得到有效提高,同时低频噪声能量与界面的反射系数存在正相关性。     

山地地震资料零速度层差分法叠后时间偏移

 在山地地震资料的常规处理中,速度分析、动校正和叠加通常在CMP面上进行。本文针对山地地震资料的有限差分法叠后时间偏移问题,从起伏地表条件下的理论模型和实际资料两个方面入手,对差分法叠后时间偏移的零速度层方法进行研究,并用不同的填充速度进行了偏移试验。研究表明,在起伏地表和水平基准面之间填充替换速度进行偏移会导致成像误差,而填充零速度层可得到正确的偏移成像结果。     

分偏移距动校正方法的改进

在地震资料处理中，速度分析和动校正对资料品质的影响很大。由于动校正速度是随偏移距变化而变化的，而常规速度分析并没有考虑这一因素，动校正效果往往不是很理想，从而影响资料的叠加和成像效果。分偏移距动校方法是在不同偏移距上采用不同的速度进行动校正。但由于是在不同偏移距组上分别独立进行速度分析和动校正，因此不能将不同偏移距组的同一反射同相轴校正到同一to层位上。这样就需要进行繁琐的后续处理，而且还会降低同相轴的连续性和平滑性。为此，对该方法进行了一些改进，即固定to在不同的分偏移距段进行速度扫描，段与段之间的衔接问题采用平滑处理解决。理论模型分析表明，采取上述改进措施后，动校正效果得到了一定提高，改善了同相轴的连续性和平滑性。     

背景速度替换与波场延拓速度场重建

在共中心点一半炮检距域中，利用波动方程的叠前双平方根算子，实现了炮点及检波点分层向下延拓。通过使用替换速度替换上覆地层速度，消除了背景速度对地层成像的影响，达到了提高深层地震资料处理质量的目的。利用叠前双平方根算子，将炮点和检波点波场向下延拓，并进行逐层剥离、速度场重建，消除了上覆地层对速度的影响，提高了速度分析的精度，为叠前偏移成像提供了可靠的速度信息。     

CFP层速度扫描建模方法

速度模型是做好叠前深度偏移的关键。在CFP(CommonFocusPoint)理论的基础上,给出了一种层速度扫描建模方法,并用实际地震数据进行了速度建模试验,取得了满意的结果。该方法没有常规偏移速度分析方法中常常存在的小炮检距假设或小倾角假设,适合于复杂地下介质的偏移速度分析。它用常规偏移剖面或叠加剖面作为参考,缩小了CFP速度判别准则下的解空间,可以在反射界面的单个分析点上进行,不需要区域性重偏移,比常规的偏移速度扫描方法显著地减少了计算量。     

基于时变数据映射的地震叠加成像方法

在海底节点（OBN）和山地地震数据的处理过程中,震源和接收点之间往往存在巨大的高程差,此时基于水平地表假设的共中心点（CMP）叠加成像方法已经不再适用。针对该问题,提出一种基于时变数据映射的共反射点（CRP）叠加成像方法。该方法首先利用叠加速度计算输出剖面中时变的CRP采样点,然后利用改进的双平方根公式计算经由该CRP采样点的双程地震波走时,完成数据的动校正处理。该方法不但可以有效地改善OBN和山地数据叠加成像效果,还可以准确地估计地下的叠加速度信息,用于后续的处理环节。模型和实际数据成像结果证明,基于时变数据映射的CRP叠加优于传统CMP叠加。