三维反射面追踪

目前常用的三维地震数据体的可视化方法，如切片式可视化方法带有明显的三维数据二维解释的痕迹。本文认为要彻底摆脱三维数据二维解释的局限性，三维地震数据体可视化必须将各个反射面显示出来，然后根据反射面的错位和中断将断层面显示出来，从而了解这些界面的起伏、断层面的空间形态及它们之间的接触关系，进而确定油气圈闭的有利位置。为此，本文提出了在同一反射层的子波粒子在三维空间叠合成一个同相面的概念，论述了将三维连通域(同相面)通过细化后直接转换为三维反射面的思路。在此基础上，本文提出了一种三维反射面追踪的方法——三维连通域追踪的有序交叉算法。实际运算结果表明，该方法是有效的。     

虚谱法三维地震波动方程正演模拟

虚谱法三维地震正演模拟通过有限空间数据的傅立叶变换解波动力方程的空间导数，用二阶中心差商解波动方程中的时间偏导数进行地震正演模拟，给出了一个简单三维倾斜界面模型点震源沿走向和倾向的炮集记录，并给出楔状体模型沿走向和倾向的零炮距记录，模拟结果表明，该算法应用于三维地震正演模拟是可行的。     

三维一步法全倾角偏移

本文采用时间层分裂法实现三难一步法全倾角滤动方程有限差分偏移。该方法对和构造走向及倾角都无特殊限制。文中阐述了差分议程理论及实现方法，并对山区三维、煤田三维以及海陆交互区三维地震数据进行了处理。结果表明，本方法的偏移成像剖面比两步法偏移成像剖面分辨率高、界面归位合理、断点清楚，取得了明显的效果。     

三维地震常速叠前偏移

三维常速叠前偏移可以等价地分解成两个独立部分；三维常速ＤＭＯ叠加，三维常速偏移。其中，三维常速ＤＭＯ叠加是根据给定的速度将炮检距空间的地震数据映射到ＤＭＯ速度空间，在消除地层倾角影响的ＤＭＯ速度处形成叠加能量。三维常速偏移是在每个ＤＭＯ速度数据体上独立地进行的，从而消作了反射点位置对速度的影响。     

薄互层等效横向各向同性的研究

当由各向同性介质组成的薄互层各层的导厚均远小于地震波的波长时，薄互层会表现出等效横向各向同性。本文发展了横向各向同性介质中波传播的矩阵方法，并利用矩阵阵分别计算了波通过各向同性和等效横向各向同性介质的反射，透射理论地震图。通过比较两者计算的结果，认为对于垂直或接近于垂直入的情况下各向同性介质中的传播矩阵方法对薄互层仍然适用，同时也证实了薄互层的等效横向各向同性，对斜入射时，两者不完全相符。     

三参量速度信息的求取及应用

对于三维地震勘探，在地下界面倾斜的情况下，其ＣＭＰ道集的动校正速度不仅随空间位置和ｔ０时间变化，而且与炮点－检波点连线的观测方向有关，为了得到较好的动校正效果，必须进行三参量速度分析，确定地下反射界三参量速度信息，即倾向，倾角和均方根速度。笔者介绍的三参量速度分析迭代算法充分利用采集到的三维地震资料，在叠加道集上求取地层的倾向和倾角，在ＣＭＰ道集上扫描确定均方根速度，减少了解的不确定性，并且使解释     

倾斜叠加三维叠前波动方程偏移

本文提出的倾斜叠加三维叠前波动方程偏移的理论和方法，是对不同的共中心点三维地震数据进行τ－ｐ变换，形成共中心点的三维τ－ｐ数据体；从不同的共中心点三维τ－ｐ数据体中抽选出共Ｐ值的三维数据体，并对各个共Ｐ值三维数据在Ｆ－Ｋ域中进行偏移延拓；然后，将偏移后不同Ｐ值的三维数据进行叠加，即得倾斜叠前三维偏移的三维数据体。通过点脉冲响应试验和点绕射偏移试验，说明了本理论方法的正确性和有效性。     

三维地层是一种比常规二维地震投资效益更好的选择

毫无疑问，三维地震是近几年内地球物理勘探中一项非常重要的进展。与传统的二维地震相比，三维地震能提供清晰而连续的地下界面图象，这样就能够正确地指出构造特征和地层特征。     

相干数据体及其在三维地震解释中的应用

三维相干数据体技术是近几年发展起来的一种三维地震解释技术，应用三维相干数据体可以确定断层的空间分布，确定目的的层白岩性变化林。     

优化系数傍轴近似方程三维一步法偏移

三维偏移成像的核心问题是三维波场外推算子。本文在最小二乘意义下用共轭梯度方法导出优化系数的三维傍轴近似方程。这虽然具有经典45°的形式，却能使近70°的界面反射波准确地偏移归位，同时我们构造出了该方程的隐式、恒稳、中心差分的差分方程。凡是具有经典45°形式的三维偏移方程都可用此差分方程求解。与已有的三维一步法偏移算子相比，该算法具有效率高、稳定性好、处理效果明显及编程简单的优点。     

非均匀各向同性介质中声波传播的盒式积分法模拟

利用积分差值法,将运动方程、自由边界条件上的吸收边界条件进行积分,根据高斯定理,得出二维非均匀各向同性介质中的声波传播的二阶显式格式。避免了不准确的二阶中心差分算子,对自由表面、人工边界及交接层面可以方便且精确处理。编制了声波方程的数值模拟程序,针对几种典型的地质模型,相应的计算了声波的数值模拟结果。     

简单三维模型的计算方法

这里介绍两种简单三维模型的计算方法:其一,应用三维条件下的斯奈尔定律逐个计算出地下所有反射面元的地面坐标、反射时间和垂直旅行时间,放入内存,然后按地面测线位置从内存中依次取出相应的各层反射面元的反射时间和垂直旅行时间,在这些时间上,用一子波与反射系数褶积得到该测线的自激自收记录;其二,对一些具有中心对称的三维模型,可以采用旋转叠加法,即直接利用二维斯奈尔定律获得二维剖面,然后以二维剖面上的某一记录线为轴旋转180°或360°,来合成三维空间中任意点的记录。     

用旅行时反演确定层速度的横向变化

本文用叠前共炮点或共中心点道集记录的反射波旅行时反演来确定目的层层速度的横向变化。采用正演模型的旅行时与实测旅行时最佳拟合的方法求取层速度参量,这种方法与地震反射波层析技术是一致的。但常规的地震反射波层析技术求解的参数多,使得计算结果不稳定,且具有多解性。本文采用了一些措施,如选用合理的地质模型及等效层的方法和平衡雅可比矩阵元素的方法等,力求减少反演的参数,稳定了求解过程和提高了求解的精度。在实际应用上取得了良好的效果。另外,文中还论述了旅行时反演原理和有关的技术问题,并给出了工作流程。最后介绍了该方法在大庆地区对地震资料进行反演的实际例子。     

含薄夹层盐岩地层套管等效应力分析

采用FLAC3D三维有限差分软件,建立了套管-水泥环-层状地层三维有限差分模型,分别研究了泥岩夹层弹性参数、厚度对含薄夹层盐岩地层界面处以及层内套管等效应力的影响。夹层厚度对上下岩层中的套管等效应力都有影响,泥岩和盐岩力学特性上的不匹配导致二者界面附近套管受力不均衡;夹层较厚时,套管等效应力相对较小;与泥岩相比,盐岩中套管等效应力较大,套管更容易发生屈服;夹层弹性参数不同时,夹层弹性模量越低,界面处以及夹层层内套管等效应力越大。该研究为含薄夹层盐岩地层套管设计和井筒安全性评价提供了理论依据。     

三维最短路径法射线追踪及改进

射线追踪技术在地震学领域有着广泛的应用，其中以最短路径算法在复杂介质中走时计算稳定性最好。理论上最短路径法的误差来源为速度模型采样误差、空间离散化误差和角度离散化的误差，由此造成网格稀疏时射线路径呈之字形，计算走时比实际走时偏大。弯曲法追踪精度高，但是射线追踪速度受初始路径与真实射线路径逼近程度制约，在复杂介质中可能找不到全局最小走时路径。最短路径法追踪出来的网格射线路径，可以作为较理想的初始路径，供弯曲法迭代优化。将最短路径法和弯曲法结合，通过射线在初始路径附近的扰动得到Fermat原理约束下的最短路径。文章对常速模型的试算，显示了改进方法对射线路径优化的作用，在模型网格稀疏的情况下效果尤其明显。本算法适用于计算三维任意复杂介质中初至波走时和射线路径，可应用于三维走时层析成像等领域。     

三维转换波地震资料处理方法

纵波震源激发、三分量检波器接收的三分量地震勘探，因在岩性、裂隙和流体识别等方面获得成功,而备受关注。在三维三分量地震勘探资料处理中，对于反射纵波资料可以采用常规方法进行处理；而对于反射转换波资料，由于其传播路径的非对称性，转换波共中心道集不再是共反射点道集，转换波时距方程也不是双曲方程，因此不能采用常规纵波处理方法来处理转换波资料。基于三维转换波传播特点，对三维转换波资料处理方法进行了研究，包括水平分量旋转、三维转换点计算、三维转换波双曲速度分析与动校正、三维转换波非双曲速度比分析与动校正等。三维转换波非双曲动校正和常规双曲动校正结果对比表明，非双曲方法优于双曲方法。应用所建立的三维三分量地震资料处理流程，对某实际地震资料进行了处理，得到了较高质量的三维转换波速度比谱，转换波非双曲动校正和叠加取得了较好效果。     

快速射线追踪算法

本文提出了一种快速射线追踪算法,该算法主要以模型划分和射线路径简单搜索为基础。模型划分是用一系列的垂直平行线划分所研究的模型,平行线与各层界面相交构成对模型的一种特殊剖分,一系列的交点则为近似表示模型界面的节点。假定射线通过这些节点,则根据Fermat原理,用简单的三点比较法迭代求得射线路径,进而计算旅行时、生成合成地震记录。该算法原理简单、计算速度快、使用灵活,它可以适用于多种复杂的地质构造、适用于多种采集排列,可以广泛地运用于合成记录计算、旅行时反演中的旅行时计算以及偏移处理中的成像时间计算。文中给出了一些计算结果,说明了本算法的有效性及模型划分的精度。     

重力,地震资料联合反演实例

本文利用速度、密度参数之间的关系，进行地震，重力资料联合反演，文中给出了两个实例；实例一对给定地层模型取多次重力观测值后形成一线性方程组，然后用奇异值分解等方法解此方程组获得密度参数（方程解）的范围，从中选出最佳解。实例二是以层速度和密度关系为桥梁，进行地震波产时与重力预测值联合反演，可以得到与地震解释似的结果。     

两步法三维偏移在不同地震道记录的精度研究

本文主要针对两步法三维偏移的方法原理以及两步法三维偏移在不同地震道记录的精度进行了研究,得出两步法三维偏移方法是在互相垂直的两组地震测线网中每次在一个方向上进行一次二维偏移,两次偏移的结果近似等价于三维偏移。用这种方法进行三维偏移,相当于二维偏移工作量的两倍,如果用全三维偏移方法中的任何一种都是二维偏移工作量的10倍以上。该方法在不同的地震道记录的精度不同,在记录的中心道上精度最高,随着与中心道距离的增加会发生很大的频散现象,效果不佳。     

东部老区二次三维地震勘探的意义及效果

中原油田全区基本覆盖了三维地震勘探，其中白庙地区的三维资料是1987年采集的。由于该区地表条件复杂，地下小断层发育、岩性变化快、目的层埋藏深，虽经多次处理，仍不清楚该区的油气成藏规律。为此在2001年冬至2002年春重新在该区开展一次三维地震勘探。在采集方法上采用可变面元三维观测系统，在资料处理上采用高保真度处理，在地震资料解释中采用高精度综合层位标定、地震正演分析、相干体分析、可视化等先进解释技术，所以地震资料的分辨率和信噪比有了明显提高，为岩性反演、属性分析和储层预测提供了条件。本次在白庙地区开展的二次三维地震勘探见效快、投资周期短，可望为老油区资源挖潜、产能建设提供一条捷径。