粘弹性介质中地震波的吸收衰减补偿方法

地震波在地下介质中传播时,高频成分易被吸收。研究地震波的吸收与衰减机制可以部分地补偿被吸收与衰减的地震波成分,但是,实际地下介质的地震波吸收与衰减机制很复杂,非一个简单的数学模型可以充分描述的。尽管如此,地震波的吸收与衰减补偿对提高地质构造和岩性分布反演的分辨率仍有重要意义。地震波的吸收与衰减不但与岩性有关,而且也依赖于传播路径。因此,除了研究常规的单道吸收与衰减补偿方法外,研究沿地震波传播路径的吸收与衰减补偿方法更接近真实情况,补偿更准确。     

VSP测井频谱比值法Q反演及自动化改进

我国西部地区地表表层结构复杂,地震波吸收衰减严重,大幅降低了地震资料品质.本文分析了VSP测井频谱比值法Q反演技术并提出了改进策略,可以大幅提高传统谱比法的效率,应用反演得到Q进行吸收衰减补偿,可以有效提高地震剖面分辨率.     

大地对地震信号的吸收衰减规律研究

由于大地对地震信号有强烈的吸收衰减作用，地震信号在地下的传播会造成地震记录波形的严重失真，因此在地震资料采集的过程中，要根据地层对地震信号的吸收衰减规律和地震地质条件的特点，采取相应的技术措施来补偿有效信号的能量，以提高地震资料的信噪比和分辨率。本文针对松辽盆地北部大庆长垣以东地区的实际情况，讨论了建立大地对地震信号吸收衰减模型的方法，分析研究了其吸收衰减规律。     

黏弹性介质地震波吸收衰减研究进展

实际地下介质的复杂多样对地震探测技术提出严峻的挑战。黏弹性介质理论的发展及其应用,使得波场衰减信息的利用成为地下油气储层预测的重要技术之一。在概要回顾介质非弹性吸收衰减的一些经典黏弹性模型、黏弹孔隙介质理论和黏弹各向异性理论的基础上,重点介绍了介质中地震波衰减机理的研究进展、衰减各向异性以及强衰减介质理论的提出和发展现状;通过数值模拟对比强调了强衰减模型介质中地震波的衰减特征,指出了强衰减模型综合考虑介质的多种物理因素建立耗散系数来描述地震波黏滞衰减特征的有效性。认为:由于衰减机制研究尚不完善,波场强衰减是值得攻关研究的重要方向,但需要大量岩石物理实验的支撑,并充分结合流体流动机制和各向异性理论建立一般性的衰减介质理论。     

拟合Q体建模技术及应用

在地震勘探中,由于传播介质的吸收衰减,接收到的地震信号频率降低,严重影响了地震资料的品质,因此必须对其衰减进行补偿。VSP数据接收的是直达波,旅行时短,信噪比高,应用谱比法计算的Q值比较可靠。然而工区内的VSP数据毕竟有限,仅几口井的Q值代表不了整个区域。基于常规Q值经验公式及拟合Q值计算方法,依托拾取的精确速度谱,通过VSP数据计算的Q值进行标定,进而建立区域内的拟合Q体。通过实际应用及对比,该技术可使地震资料的能量和频率均有所提高,计算的Q值可靠,是值得借鉴的一种新方法。     

地震波能量的衰减及其影响因素

在实验室内用频谱振幅比较法模拟测试了储集层岩石在高温高压下的弹性波振幅衰减值.弹性波振幅在岩石中的衰减程度受其温压、所含流体性质、流体饱和度、岩石组分、结构等因素的影响.岩石中地震波振幅的衰减量随着压力的增大而减小,随着流体饱和度的增大而增大;弹性波振幅在沉积岩的衰减量大于在火成岩中的衰减量;含气砂岩的弹性波振幅衰减量大于饱含油样品的衰减量,饱含油样品的弹性波振幅衰减量大于饱含水样品的衰减量.这些差异为使用地球物理资料进行油、气、水检测提供了依据.     

地震波频谱衰减检测天然气技术应用研究

 由于地层含油气后对高频成分吸收增强、吸收系数增大，这为利用吸收系数预测油气及含油气范围提供了理论依据。实验表明，地层对地震波的吸收作用主要取决于岩石骨架的弹性性质、岩石的孔隙率及孔隙中含流体成分等，因此沿反射层位计算地震波的吸收性质及其横向变化可以用来预测岩性和含油气性。文中利用基于模型的参量法来估算地震波频谱，其优势在于即使在小时窗也可以提取到准确的地震波频谱。具体方法包括以下步骤：①利用目的层顶面的地震追踪层位拾取目的层地震相位；②沿目的层上、下各开一个等大的时窗分别计算信号谱和子波谱；③求取上、下时窗的子波对数谱的绝对值比值，得到目的层含气影响所造成的频率吸收衰减谱。文中分别计算了研究区目的层上、下两个时窗内的地震频率信号谱及其各自的子波同态（Cepstral）谱，还比较了在经过两时窗所夹持的目的层后子波同态谱在有效频段内的吸收程度，认为在高频段的衰减主要由地层中含有天然气所致。     

基于时变子波的品质因子估计

地下介质的地层滤波效应和吸收衰减效应会使地震信号频带变窄、主频降低、相位畸变。在对非稳态地震记录进行时变子波估计的基础上,从频率域和时间域两方面研究子波的时变性与品质因子的关系。首先推导非稳态记录正演模拟的时间域实现方法,通过子波褶积矩阵表达传播子波的时变性;其次,基于最优化思想,在给定范围内扫描Q值,使深部和浅部两个传播子波达到最佳匹配,提出了频率域子波匹配Q值估计方法和时间域子波匹配Q值估计方法。相比于常用的谱比法,频率域子波匹配法不需要做谱比,并通过最小二乘优化算法替代线性回归,具有更高的抗噪性。时间域子波匹配法通过子波褶积矩阵引入衰减响应,从根本上避免谱估计的误差,具有更高的精度。理论模型和实际数据计算结果表明,两种方法都能快速有效地估计品质因子,与时变子波谱比法相比,对低信噪比数据具有更强的鲁棒性。同时,模型测试表明品质因子估计结果的纵向分辨率有限,两个子波间的时间间隔制约着估计精度。     

振幅谱比法求取吸收参数的误差

本文分析了当吸收系数与频率不成线性关系时,品质因素Q随频率f变化的情况,并考察了用振幅频比法求取吸收参数的误差。分析结果表明,当吸收系数α=Kf而r≠1(即吸收系数与频率不成线性关系)时,用振幅谱比法求取的Q_m随f的变化比较大,因此而引入的误差也比较大。在这方面,作者对振幅谱比法提出了改进,并在合成地震记录上进行了试算,所得Q_m的质量得到明显改善。     

基于改进的广义S变换的地层吸收衰减补偿

 广义S变换采用时窗宽度随频率呈反比例变化的高斯窗函数,而改进的广义S变换采用宽度可变的高斯窗函数,其时窗宽度随频率呈正比例变化,即在低频段时窗较窄,获得较高的时间分辨率;高频段时窗较宽,获得很高的频率分辨率。此法更有利于进行地震波吸收衰减补偿。该方法能进行无损的广义S反变换,并能提取时变Q值,避免了传统方法中利用Q值补偿造成的欠补偿或过补偿问题。补偿后各时刻的时频谱变化趋势完全相同,地震记录的频带相同。此法用于实际VSP数据处理,结果表明利用该法进行吸收衰减补偿效果明显,有利于提高地震资料的分辨率,改善资料的品质。     

时频空间域球面发散与吸收补偿

陆上地震勘探由于近地表岩性的空间变化，导致激发能量和激发子波也随之产生严重的空间变化，进而引起最终成像储层反射地震属性信息的变化，并且这种变化要远大于地质和油气因素引起的储层信息变化，势必给储层的识别带来困难。以往的球面发散与吸收补偿、地表一致性振幅补偿和地表一致性反褶积在某种程度上可以消除一定的近地表影响，但它们难以在时间、频率和空间三个域内有效地消除近地表的影响。为此，本文在原有时频域球面发散与吸收衰减补偿方法的基础上，提出了“时频空间域球面发散与吸收衰减补偿”方法。该方法通过对油田的三维开发地震数据的处理、解释和开发钻井的验证，表明该补偿方法在消除近地表对地震属性的空间影响的同时，还满足相对保持储层振幅信息的处理要求。因此该方法是陆上地震勘探进行近地表和大地吸收衰减补偿的有效方法。     

句容地区VSP转换波的研究

以句容地区shk1井VSP测井资料为基础数据,对VSP转换波进行了细致的分析,提出了处理特殊VSP转换波的方法,获得了零偏移距、非零偏移距VSP转换波最终深度剖面和时间剖面,因为VSP转换波的产生和接收均在地面以下的井中,避开了地面各种干扰波的干扰,又避免了地面浅层的强烈吸收,故VSP转换波跟VSP纵波或常规地面转换波相比,具有较高的分辨率和信噪比。     

近地表Q值测试方法研究进展与展望

准确求取近地表品质因子Q值是构建近地表衰减Q模型、实施反Q滤波处理以提高地震资料分辨率的重要前提。通过对现有近地表品质因子估算方法的梳理,将其初步划分为岩石样本测试Q估算和地层原位测量Q估算两大类。前者依据测试原理的不同可细分为应力-应变法、驻波法和行波法三种;后者按照现场观测技术的不同细分为微测井法、小折射法、大炮初至波法和面波法四种。进一步对不同测试方法的基本原理、应用条件、探测范围、优点与不足等进行对比分析,指出各方法研究和应用中存在的问题。总体而言,岩石样本测试Q估算的测量精度相对较高,但受样本自身局限性及测量频率与地震勘探频率的非一致性等因素影响,测量结果在地震勘探中的实用效果难遂人愿。微测井法和小折射法均可获得有限调查点的较准确Q值,具有较高的纵向分辨率,但难以精准描述Q值横向变化。此外,小折射法还受近地表观测条件限制,地域适应性欠佳。大炮初至直达波法易于估算近地表低降速层Q平均值,能够较好地描述近地表Q值的横向变化,但纵向分辨率不足。初至折射波法无法反映近地表高速层的衰减特性。可控源记录初至波法理论上可获得与小折射法同等精度的Q值纵向分辨率,且具有优于小折射法的横向Q值变化刻画能力。面波法主要应用瑞雷面波,包括来自大炮记录的瑞雷面波信息,其探测深度较小,主要揭示近地表风化层的Q值。此外,受面波信息处理、提取和速度频散曲线求取精度等限制,现有的面波法Q值估算精度有限。井地联合及多源信息融合Q反演应该是未来近地表准确Q值反演和应用研究的主要发展方向。     

一种频域吸收衰减补偿方法

针对地震信号的吸收衰减补偿问题，在重新建立吸收系数和Q值关系的基础上，提出了一种基于反Q补偿的分时窗频域吸收衰减补偿方法。首先，逐道抽取地震信号，从浅层到深层选取不同长度的时窗进行傅里叶变换；然后从非均匀粘弹介质波动方程出发，导出更加准确的吸收系数与Q值的关系，并应用于频域吸收衰减补偿中；最后将处理得到的频谱反傅里叶变换回时间域重构地震信号。将该方法应用于松辽盆地某地区的叠前和叠后地震资料的吸收衰减补偿，取得了很好的效果，地震资料的信噪比和分辨率得到了提高。     

塔里木沙漠区地震数据品质与沙层Q吸收

 结合塔里木沙漠区勘探地震数据、沙层Q吸收调查数据以及Q吸收理论模拟,本文对造成该区地震数据品质与地形相关性的主要原因、沙层Q吸收对地震数据的作用以及针对沙层的Q值估算和Q吸收补偿等问题进行较为深入的分析。分析结果表明：沙层Q吸收不是造成该区地震数据品质与地形相关性的主要原因;现有的Q值估算方法,在针对沙层的Q值估算中面临很强的干扰;Q吸收补偿只能在一定程度上减小与地形相关性的地震数据品质差异。     

基于一维弹性阻尼波动理论的沙丘Q吸收补偿

塔克拉玛干沙漠是世界上第二大沙漠，最高的沙丘可达３００ｍ左右。鉴于该区的短波长静校正已基本解决，目前的主要困难是资料的低信噪比和低分辨率问题。为此，本文从沙漠地区实际地震资料的分析入手，提出了基于一维弹性阻尼波劝理论的少天Ｑ吸收补偿方法。这一方法不仅克服了从低信噪比资料中求取子波的困难，而且避开了同沙丘起伏、激发深度与能量的大小、频率高低等的变化所带来的影响，能较好地依靠沙丘起伏的物理机制来补偿水     

CDP道集地震反射波特征描述及特征提取方法

建立了包含ＡＶＯ和ＰＶＯ影响的ＣＤＰ反射波道集模型，并给出了子波、ＡＶＯ、ＰＶＯ的信噪比估计的方法。当ＣＤＰ反射道集仅存在ＡＶＯ影响时，可采用时间域叠加法或奇异值分解法估计子波、ＡＶＯ和信噪比，振幅极性的反转会影响时间域叠另法的效果，但不会影响时间域奇异值分解法的效果；当ＣＤＰ反射道集存在ＡＶＯ和ＰＶＯ影响时，可采用频率域叠加法或奇异值分解法估计子波、ＡＶＯ、ＰＶＯ和信噪比，振幅和相位的变化特征会     

一种高分辨率高信噪比处理技术

本文提出了一种新的高分辨率、高信噪比的处理方法。它可以在不受时窗的影响下,在同一程序里完成时空域内自动检测有效地震信号,并对检测出的高信噪比地震信号,使用大波峰、波谷位置的谱移展法来提高其分辨率。经本方法处理后,信噪比可提高为原来的n倍(n为调向叠加道数),分辨率提高为原来的0.85(K-1)倍(K为分辨率控制系数)。该方法对理论记录和不同地区实际资料的处理取得了明显的效果,并且特别适用于低信噪比地区的薄层油气藏勘探。     

应用傅里叶尺度变换提高地震资料分辨率

针对叠后地震资料,本文提出利用傅里叶尺度变换进行提高分辨率的处理方法。由傅里叶尺度变换的性质可知,地震子波在时间域的压缩等于在频率域内频谱向高频端移动,反之亦然。因此,可利用傅里叶尺度变换性质对估算出的地震子波进行变换,得到更高频率的地震子波,再利用反演得到的滤波因子实现对地震资料的提高分辨率处理。该方法假设地震资料的反射系数序列是含白噪随机序列,地震子波具有零相位特性,且根据地震数据的信噪比估算合适尺度变换因子,再做拓频处理。模型数据测试和实际资料应用的结果均证实本文方法可有效提高地震资料分辨率,尤其适用于薄互层类储层的反演和预测,是一种简便实用的高分辨率地震数据处理方法。     

测井数据与信噪比约束的混合相位子波反褶积

针对常规反褶积在高分辨率处理时容易受到高频强噪声污染、降低资料信噪比的问题,提出一种保持信噪比的高分辨率反褶积方法。在信噪比与测井数据双重约束下,估算较宽期望子波的振幅谱,用信号纯度谱作为期望输出的频谱,进行混合相位子波反褶积;运用递归相位平均迭代解求取高阶相位谱,解决高阶累计量求取相位谱的多解问题。在提高地震记录分辨率的同时,降低高频噪声对反褶积后地震记录的影响,保持较高的信噪比和分辨率。