基于快速射线束偏移的交互式地震成像

为了提高偏移速度，使交互式速度建模和速度模型测试成为可能，在对近年来人们提出的快速偏移方法进行成像研究之后提出了快速射线束偏移法。该方法用许多局部相关的同相轴来达到地震记录稀疏表示的目的，提高了偏移效率。同相轴由多路径方式偏移到空间域中，可以使相关噪声和偏移假象得到更有效的压制。快速射线束偏移方法的成像步骤为：①数据分割；②同相轴拾取；③偏移拾取的同相轴得到分偏移像；④分偏移像叠加得到总偏移像。以SIGSBEE二维人工数据为例，将快速射线束偏移方法与Kirchhoff成像方法进行了对比，结果表明：采用快速射线束偏移方法能生成质量更高的图像，尤其是盐丘下的构造成像，其速度比Kirchhoff偏移快数十倍。在墨西哥湾实际三维海洋数据成像中（三维面积约210km^2），采用快速射线束偏移方法生成的图像和Kirchhoff偏移方法生成的图像质量相仿，但前者比后者的成像速度快两个数量级。     

叠前深度偏移技术在深层地震勘探中的应用

随着全球油气勘探程度的不断深入,深层地震勘探已成为世界上许多国家扩大油气生产储量的主要途径。然而,深层地震信号常常具有频率低、能量弱、信噪比低及子波畸变大等特点,给野外地震采集、室内地震资料处理和解释都提出了一个较难的课题。本文介绍了利用叠前深度偏移技术解决深层地震资料处理中的速度分析和偏移成像问题。     

叠前深度偏移技术在深层地震勘探中的应用

随着全球油气勘探程度的不断深入,深层地震勘探己成为世界上许多国家扩大油气生产储量的主要途径。然而,深层地震信号常常具有频率低、能量弱、信噪比低及子波畸变大等特点,给野外地震采集、室内地震资料处理和解释都提出了一个较难的课题。本文介绍了利用叠前深度偏移技术解决深层地震资料处理中的速度分析和偏移成像问题。     

波动方程偏移角度域共成像道集

对于复杂介质，炮域共成像道集和偏移距域共成像道集遇到了麻烦：对于相同到达旅行时和相同的水平慢度，反射同相轴可能来自地下界面不同的点，即地下界面的点存在多解性。对于地下界面的每一点，角度域共成像道集却惟一地定义了射线对，因此，数据体中的每一个同相轴只对应地下界面一个点。利用波动方程偏移能够生成可以用于偏移速度分析和振幅随入射角变化分析的角度域共成像道集。     

基于时间偏移速度的时深转换和地震速度分析

本文旨在以下两个方面建立有效算法:(1)基于时间偏移速度建立地震速度模型;(2)将时间偏移成像结果转换到深度域。本文借助于旁轴射线追踪理论,分别在2D和3D情况下建立了时间偏移速度和地震速度之间的关系。2D情况下的理论分析表明,常规Dix速度是地震层速度与成像射线的几何扩散值的比值。文章通过公式推导建立了由Dix速度得到地震速度的反问题,并且找到了解决的数值计算方法。方法包括两个步骤:①计算成像射线的几何扩散值,并由Dix速度计算时间域坐标系下的真地震速度;②计算时间域坐标系到深度域的转换矩阵,实现真地震速度时间域到深度域的转换。在步骤1中,我们推导出联系DIX速度和成像射线的几何扩散值的偏微分方程(PDE)。这是一个非线性椭圆偏微分方程。结合此方程的物理意义我们提出一个柯西问题。这个问题是不适定的,但是我们可以在要求的时段从两个方面得到其数值解,不过这个时段要足够小。一种是受Lax-Friedrichs法的启发得到的有限差分法;另一种是频谱—契比雪夫法。而在步骤2中,受Sethian的快速前进法启发建立了一种有效的似Dijkstra解决方案。最后结合一个合成数据模型和野外实例对上述数值计算方法进行了测试,结果表明该地震速度分析法较常规Dix反演,可明显提高计算精确性。该算法可以用于深度偏移中速度模型的建立。     

3D叠前地震偏移对地震相干性和振幅变化的影响

我们比较3D叠后成像与3D叠前成像对地震相干、地震振幅和地震振幅变化的影响。我们发现即使在两种成像方法中都使用横向不变量[v(z)]的(宏观)速度模型,使用相干性和振幅梯度,叠前成像改善的分辨率和振幅保持导致更精确地圈定边界和较好的成图。     

据大偏移距地震记录进行速度分析

应用地球物理中的一个最重要的问题是利用地表或井中所采集的数据提取纵波和横波速度.但是,在一些典型的地震试验中,我们没有足够的资料可用来唯一恢复作为(x、y、z)函数的速度.所以,本文考虑了一个简单的地层模型(水平均匀层状介质),且对处理反射波的现代技术作了中肯的讨论。     

地震折射偏移

由折射初至精确地反演近地表表层结构,一直是折射解释和折射静校正工作的重要内容。本文提出一种能快速准确地给出折射界面的方法:首先在每一炮点处求得临界距离值及从炮点到临界点的旅行时;然后根据该旅行时用椭圆法来构制折射界面。该方法可利用多次覆盖资料,在只知道上层速度而不知道折射速度的情况下,能准确地给出折射界面的位置,能适应界面剧烈起伏和折射速度有横向变化的情况,并能顺利地求取准确的折射速度值。     

地震叠前时间偏移处理技术

叠前时间偏移处理技术对速度场精度的要求较低，在构造复杂但速度横向变化不大的情况下有较好的成像效果，近年来在中国石油天然气股份有限公司各探区得到高度重视和推广应用。对叠前时间偏移处理的关键技术（叠前去噪、振幅补偿、反褶积、静校正、速度建模）进行了分析总结，并对其在富油凹陷整体评价、复杂断块精细勘探、碳酸盐岩岩溶地形识别、岩性地层油气藏勘探等方面的应用效果进行了分析，实践证明，叠前时间偏移是一项具有明显技术优势、应用前途广阔的地震精确成像技术，适合于在横向速度变化不大地区的地震资料处理。图6参7     

正演子波响应特征及逆时成像分析

采用一阶形式和二阶形式的地震波动方程,开展了二维地震子波正演响应理论研究,并以二维均匀介质速度模型为例,将不同相位的 Ricker子波作为输入子波,进行了数值模拟。结果表明,一阶形式的子波响应与输入子波波形差异较大,且存在较大的相位移,同时,其比值 谱与频率呈线性正比关系;而二阶形式的子波响应与输入子波波形差异较小,相位移较小,其比值谱几乎不随频率变化。因此二阶形式的波动 方程具有更好的保形特征,可以实现任意期望子波波形的正演数值模拟。在上述研究的基础上,讨论了逆时子波波场响应特征,并以一维层状 介质反射系数模型为例,进行了一阶形式和二阶形式波动方程的相关型和反射率型逆时偏移成像试验,结果表明,当震源波场与接收波场的子 波波形相一致时,低频逆时噪声能量最弱,成像效果最佳;反之,成像剖面中的反射界面与真实的地层界面位置会存在时差,同时,低频逆时 噪声能量较强。因此,保持子波波形的一致性是实现高精度相关型、反射率型逆时偏移成像的前提。     

地震叠前深度偏移在CUDA平台上的实现

由于GPU（图形处理芯片）拥有强大的通用计算能力,在地球物理领域进行GPU计算的应用研究日益受到关注。基于CUDA软件开发环境,根据裂步法叠前深度偏移的算法特点,将偏移程序的波场延拓核心部分移植到GPU上进行并行计算,其余辅助计算在CPU上完成,实现了二维地震叠前深度偏移处理的GPU计算。在NVIDIA Tesla C870上的Marmousi模型测试结果表明,GPU处理速度是CPU（单核）的10倍左右。由于所用GPU仅支持单精度浮点运算,GPU和CPU计算结果之间存在一定的差异,但这种差异在偏移剖面上未产生视觉上可以识别的影响。     

最小二乘叠前时间偏移在地震数据规则化中的应用

地震数据不规则和地下照明不均匀是阻碍地震保幅成像的两个关键因素。为此,利用已知的地下模型信息,采用Kirchhoff叠前时间偏移将原始数据映射到成像空间,在成像空间提取有效特征,再反偏移到数据空间,重建缺失数据。由于偏移算子在一定程度上消除了地震波的传播效应,因此成像空间比数据空间更加简单,更易于提取有效的信息特征。在最小二乘意义下利用迭代算法拟合观测数据从而提高了方法的精度,并分析了该方法对速度模型的依赖性。理论模型和实际资料处理结果表明,该方法能够对复杂介质条件下的地震数据进行有效的规则化处理,并改善成像质量。     

地震散射偏移方法

现有的地震数据逆时偏移方法不区分散射数据与反射数据,成像公式是基于反射波传播概念建立的。从波动方程的扰动形式出发,根据地下非均匀体大小与波长之间的关系定义产生散射波的散射体和产生反射波的反射体,建立一次散射波数据的线性正演方程;然后利用线性反演理论推导出对散射体空间位置进行成像的地震散射数据偏移计算公式;应用Sigbee2A模型数据验证文中所提出的散射数据偏移方法。由理论和数值试验可知,对于散射数据的偏移成像,相较于基于反射概念建立的常规逆时偏移,所提出的散射数据偏移方法可以得到相位正确和分辨率更高的偏移结果。     

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。     

孔洞型碳酸盐岩储层地震正演及叠前深度偏移

塔里木盆地孔洞型碳酸盐岩储层具有尺度小、埋藏深、非均质性极强的特征,严重制约油气的勘探开发。针对碳酸盐岩储层的复杂性和特殊性,有必要开展地震正演模拟和叠前深度偏移方法优选研究。基于PML边界的变网格高阶有限差分算法可对小型非均质地质体进行精确地震模拟,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,为理论研究提供模拟数据。采用克希霍夫积分法、单程波、逆时偏移对模拟数据进行偏移成像。结果表明,在速度准确情况下,波动方程方法成像效果优于积分法成像,实际资料也验证了这一点;从保幅角度来看,单程波偏移方法的振幅相对保持能力最佳,优于积分法和逆时偏移。综合上述3种偏移方法的成像效果、计算效率和振幅保持能力,单程波叠前深度偏移更适合孔洞型碳酸盐岩储层的成像。     

石油调运设备存在的问题及改进措施

本文对石油调运设备的构成和使用原理进行了介绍,对调车作业中出现的故障进行了分析,并提出了相应的改进措施。     

振动筛现场问题及解决方法

针对振动筛在现场应用中出现的筛网寿命短、跑浆、振动电动机的固定螺栓断裂、电气故障等问题,以S250系列平动椭圆振动筛为例,分析了出现上述问题的原因,并从现场安装调试和维护保养的角度提出了相应的解决方法,即设置合理的振动幅度,保证正确的电路连接,调节合适的筛箱角度,安装筛网时保证适当的张紧力,振动筛累计工作2月后对振动电动机上的轴承进行润滑,振动电动机损坏后正确地更换。