论反射振幅

现代地震记录仅器,可以精确地测量反射讯号的振幅。直观地说,可以预料关于振幅的信息能够增进我们对于反射地层物理特点的了解。与反射讯号振幅有关的因素为:球面扩散,吸收,反射界面的反射系数,其上部全部界面的透过损失,以及多次反射的影响。这些因素中有三个-—球面扩散,反射系数和透过损失是相当清楚的概念(虽然由声波测井曲线估计透过损失值,在合成地震记录盛行的时期仍有某些困难)。吸收仍然是旨前应当注意的细致问题,然而近几年来对其了解显著地增加了。了解最少的因素,肯定要算是多次反射的影响了。比一次反射多反射偶数次的反射,对通过地层序列的脉冲有延迟、整形和放大的作用。可以用薄层简单地论证这个现象,而这些薄层可以组成各种实际的地层序列。这种论证使人们能够探究透过脉冲的频谱与反射系数序列的频谱间的相关系数。如果可以区分出层间吸收造成的振幅和波形变化,就有可能将这种吸收的量度用作岩石特性的相互关系或特征的指标。如果能够区分出由多次反射引起的振幅和波形变化,就可能用作周期型沉积的指标和沉积周期的主要时代的指标。然而区分这两种影响是十分庞大而艰巨的工作。区分上的困难,意味着需要及时回顾由野外实验得到吸收的定量估值。     

真振幅地震偏移：三种方法的比较

了解地下弹性参数的差异就能了解岩性的变化，在地震记录上弹性参数差异表现为与角度有关的反射系数。在未偏移的记录上解释与角度有关的反射系数，或振幅随偏移距的变化，常常受到共深度点拖影，不正确选定的几何扩散损失，震源／接收方向以及其它因素的影响。     

地震能量的传播和衰减及其与沉积构造和岩性的关系

用于地震勘探的能量脉冲在地下传播过程中的衰减主要是由球面扩散,透过损失以及非弹性衰减造成。可从已知的速度和密度以及离散反射界面的波阻抗差推导出与第一和第二因素有关的能量衰减。然而,在能充分了解时间和/或空间域中能量衰减特性以前,必须研究仍然未知的非弹性衰减效应。作者运用了H·J凯尔纳等发明的一种方法。由各种沿海地区记录的反射地震资料     

来自薄层的反射波

我们利用薄层滤波的形式,可以研究某一反射层的反射讯号和透过讯号沿水平方向变化的情形。根据研究结果得到:(1)反射层很薄时反射波的振幅大致与振幅特性值一致;(2)反射系数k大时,在层内产生多次反射;(3)k值小时,反射波波形成为与时间有关的微分形式;(4)透过波的波形变化是很小的;(5)反射波的周期随着岩层厚度而增大。当增加到一定厚度时,波形分叉。透过波的波形,则没有明显的变化。     

转换波振幅补偿

在地震勘探中,为了获得具有真振幅的地震记录,必须对由各种因素影响形成的衰减后的实际地震记录进行振幅补偿.在影响地震波振幅的诸多因素中,除反射系数外,最主要的是波前扩散和吸收的影响.所谓振幅补偿实际上主要是对扩散和吸收的补偿.由于转换波传播路径的不对称性,对转换波波前扩散和吸收影响的计算较为困难.文中考虑转换波传播路径的不对称性,提出计算转换波波前扩散和吸收影响的方法,对转换波的振幅进行补偿,实际资料试验处理结果证明了方法的有效性.     

转换波振幅补偿

在地震勘探中，为了获得具有真振幅的地震记录，必须对由各种因素影响形成的衰减后的实际地震记录进行振幅补偿，在影响地震波振幅的诸多因素中，除反射系数外，最主要的是波前扩散和吸收的影响，所谓振幅补偿实际上主要是对扩散和吸收的补偿，由于转换波传播路径的不对称性，对转换波波前扩散的吸收影响的计算较为困难，中考虑转换波传播路径的不对称性，提出计算转换波波前扩散和吸收影响的方法，对转称波的振幅进行补偿，实际资料试验处理结果证明了方法的有效性。     

分频球面扩散和频率吸收补偿

地震波在地下传播过程中，波前扩攻会引起地震波反射振幅减弱；实际地层的非完全弹性会引起地震波被吸收，其高频成分的吸收要比低频成分快。在进行常规球面和吸收补偿时需要了解介质速度及地层吸收系数等参数。如果参数给得不准确必然会影响到补偿效果。本对地震资料进行分时窗、分频带处理，拟合 出球面扩散及频率吸收衰减曲线，通过对理论模型及实际料作补偿处理，说明本方法能较好地补偿球面扩散和频率吸收对振幅的影响。     

真振幅地震偏移:三种方法的比较

了解地下弹性参数(纵、横波速度和密度)的差异就能了解岩性的变化。在地震记录上弹性参数差异表现为与角度有关的反射系数。在未偏移的记录上解释与角度有关的反射系数,或振幅随偏移距的变化(AVO),常常受到共深度点拖影、不正确选定的几何扩散损失、震源/接收方向以及其它因素的影响。通过分析叠前偏移共反射点道集可以解决这方面的某些问题。其前提是能够消除震源和接收器之间波传播的所有振幅畸变。 偏移法可以消除这样的畸变,进而在无损、各向同性、弹性介质中的分析点上产生与角度有关的反射系数,称之为“真振幅偏移”。真振幅偏移的原理很简单,有好几种方法都可以被看作是“真振幅”的。本文中笔者研究了三种这样的偏移方法:一种是Berkhout,Wapenaar及Delft大学的合作者提出的;一种是Bleistein,Cohen及科罗拉多矿院的合作者提出的,新近Hubral及Karlsruhe大学的合作者也有研究;第三种由Tarantola提出,国际上许多学者对此做了进一步研究。这些方法在其推导、实现和应用等方面都有很大差异,但是它们具有一些基本的相似之处,包括某些基本的限制条件。笔者用统一的观点对这三种方法作一简明的阐述和比较。其目的在于指出这种方法的相似性以及它们的相对长处和短处。     

波传播对振幅随偏移距变化测量结果的影响:模拟研究

波的传播能明显地影响振幅随偏移距变化(AVO)的测量结果。这些影响包括扩散损耗、传播损耗、层间多次波、层面多次反射、P-SV型转换波和非弹性衰减。叠前弹性波合成地震记录的试验表明.扩散损耗和传播损失加上层间纵波多次波最主要的是以时间和偏移距对一次反射波产生影响。与多次波和P-SV型转换波有关的层面则对叠前振幅产生影响,导致AVO模式的畸变。这种畸变在AVO模型拟合时会带来很大的偏差。叠前粘弹性合成地震记录也显示出非弹性衰减使AVO响应进一步复杂化,因为扩     

倾斜界面的多次波在二维平面波域中的选择性衰减方法

在许多地质条件下,气-水界面处的强反射为地震记录中的多次波提供了大部分的能量,在此,我们阐述一种自由界面的多次波衰减方法,就是运用众所周知的恒定内插技术推导出一个地震记录的反射算子模型,再利用它进行反射波衰减。当然这种方法是在二维平面波域中运行的;而且针对不同的射线参数,考虑到地质构造的横向变化。在这种横向变化是平滑的条件下,地震数据在二维平面波域中压缩得很好,而且最终的有限带宽矩阵也大大减少了计算时间。这种处理方法的一个重要特点就是它的灵活性,也就是允许从任意选择的反射中剔除多次波。 为了得到没有多次波的资料,波动理论基础上的多次波衰减方法就是试图估算出源函数或者地下界面反射系数。而我们的方法就是综合利用了上述两种方法。首先利用反射系数预测多次波旅行时间,然后寻求一个源函数预测振幅。模拟和实测数据都表明,这种方法用来衰减界面多次波时是稳定而成功的。     

倾斜界面的多次波在二维平面波域中的选择性衰减方法

在许多地质条件下,气－水界面处的强反射为地震记录中的多次波提供了大部分的能量,在此,我们阐述一种自由界面的多次波衰减方法,就是运用众所周知的恒定内插技术推导出一个地震记录的反射算子模型,再利用它进行反射波衰减。当然这种方法是在二维平面波域中运行的,而且针对不同的射线参数,考虑到地质构造的横向变化。在这种横向变化是平滑的条件下,地震数据在二维平面波域中压缩得很好,而且最终的有限带宽矩阵也大大减少了计算时间,这种处理方法的一个重要特点就是它的灵活性,也就是允许从任意选择的反射中剔除多次波。为了得到没有多次波的资料,波动理论基础上的多次波衰减方法就是试图估算出源函数或者地下界面反射系数。而我们的方法就是综合利用了上述两种方法。首先利用反射系数预测多次波旅行时间,然后寻求一个源函数预测振幅。模拟和实测数据都表明,这种方法用来衰减界面多次波时是稳定而成功的。     

处理地震深层资料的设想

地震勘探由于受波前扩散、地层吸收等因素的影响,致使接收到的深层信息的能量相当微弱,即使是比较强的波阻抗界面,在地面上记录下来的深层信息的能量也是很弱的.尤其是潜山内部,其界面反射系数较小,埋藏深度又深,在地面上记录的能量就显得更弱了.加之,在记录的尾部,干扰波(包括随机干扰及低频规则干扰)又控制了仪器的增益,使深层反射信息得不到足够的放大,以致使深层的反射信息大部份都淹没在干扰的背景之中.究竟如何得好和处理好深层的地震资料,乃是伺待解决的问题.     

偏移地震资料多角度、多尺度反演

目的层中一个界面的相关角反射系数和(在地表地震资料中所观测的)振幅随炮检距变化(AVO)效应之间的关系由许多因素所复杂化,正如Ostrander在其经典文章中所指出的那样(Geophysics,1984)。某些因素是“与反射有关的”(如薄层调谐、反射层弯曲),其它因素或是“与传播有关的”(如几何扩散、传播或滞弹性损失)或是“与采集有关的”(如震源一接收方位、地震检波器耦合)。只有考虑这些效应时,在某目的层中可以由AVA反演之前的正演模拟或分段处理成功地进行振幅随入射角变化(AVA)反演。在Delphi研究项目中,我们选择了后者。例如,通过把多分量海底测量值分解成P波和S波响应,接收器方位效应无疑被压制。此外,在偏移期间几何扩散效应被补偿。     

时间剖面方程与反射界面曲率影响

反射波振幅受多种因素影响,其中包括记录系统影响、波阵面几何扩散影响、非理想弹性介质影响及反射界面曲率影响等.在当前的地震数字处理技术中,对前三者已能有成效地进行定量校正,对反射界面曲率影响则尚缺乏完整的定量讨论分析.具有正曲率的凸界面使反射能量发散,具有负曲率的凹界面在一定条件下可使反射能量聚焦,这些都是众所周知的事实.诸如时间剖面上的背斜顶部的所谓“秃顶”现象,以及“亮点”技术中出现的虚假振幅异常——隆起顶部存在“暗点”、凹陷底部却出现“亮点”等     

角度相关反射率估算

本文提出了一种用最小二乘法由叠前地震反射数据求解角度相关反射系数问题的方法。在预先不了解地质构造或倾角的前提下,可以直接从叠前地震反射数据估算反射系数和反射角。两个解自然包括了l_2补偿:有限的数据采集时窗,震源和接收器的方向特性,几何扩散,传播损失,以及高频固有Q衰减。未补偿的反射率幅度误差包含非一次反射相干噪声(如多次波、面波等)、陡倾角空间假频、偏移速度误差和数据切除区域。在倾角达30°的情况下,该方法能有效地应用于合成数据和实际数据,并且该方法可以是AVO分析和叠前波阻抗反演的有效组成部分。 反射系数和反射角的求解方法如下所述。结合平面波反射单元和克希霍夫、瑞利Sommerfeld绕射理论,可以生成随角度变化的地震反射数据的正演模型。以这一正演模型为基础,将最小二乘法问题形式化,以估算随角度变化的反射系数,该反射系数是地下坐标和偏移距的函数。这一分析导出了两个联立正则方程,解该方程可得到反射系数和反射角,它们是记录地震数据的函数。文中用稳相近似分解了这些方程,用标准的高斯-牛顿梯度最优化方法来求解该反射系数方程,并且通过一个因子方法来近似反射系数方程,这一特定的因子法是物理上直观近似法。     

一种计算非均质盖层反射散失能量的方法

振幅分析在地震勘探中尤为重要。在地壳地震学中，亮点和流体或者基于成因的熔融特征是振幅研究的依据。通常，反射信号的复杂性随反射层深度增加而加大。原因之一是越向下传播，反射界面地形越复杂；之二是复杂盖层阻止地震波向下传播。而且从震源到反射界面再向上到接收器的传播途中有较大扩展空间。在后一种情况下，地震波“累积”了复杂性，势必有大量能量散失。本文介绍了一种计算散失能量方法，用来估算已知盖层统计参数中所散失的能量。这类信息既可以校正散射造成的振幅损失，还可有效地估算反射系数和AVO走向。     

连续介质中任意炮检距的球面扩散补偿因子

合理的球面扩散补偿是相对振幅保持处理中的重要因素之一。本文导出了在波速随深度线性增加的连续介质中任意炮检距水平界面反射波的球面扩散补偿因子。通过与零炮检距球面扩散补偿因子的比较得出:炮检距对球面扩散的影响在多数情况下是可以忽略不计的。     

振幅及其信息内容

现代数字处理技术能精确地保持相对反射振幅并显示在标准记录剖面上。这些振幅可以反映出地质、地球物理现象——如反射能力的变化或与地层曲率有关的聚焦。直接确定反射系数的目标至今仍未实现,因为我们只能够不完全地补偿许多影响振幅的因素。尽管如此,我们发展了相对振幅的工作定义,从而使我们能在地震剖面之间进行有意义的振幅比较。由于合理地设计了数字处理程序,我们现在能够把影响振幅的人为因素减低至最小程度。相对振幅能够用来确定某些天然气区域的存在及其范围,讯实并阐明对构造和地层的解释,以及粗略估计某些沉积地层中的岩性变化。     

根据地震资料解释沉积相

通过有序地震反射解释法,可以根据地震资料断定沉积环境。该方法的关键在于了解岩性和岩层间距对反射参数的影响。较有用的地震参数有振幅、频率和连续性。反射振幅包括有特定界面的速度和密度差,以及交互成层的程度的信息。频率主要是向下传播的地震脉冲形状的特性,但它也与诸如反射面间距或层速度的横向变化等地质因素有关。反射连续性与层理连续性有密切的连系;连续反射意味着大面积的沉积。这种解释方法的第二个关键是认识反射周期与厚层层理,也就是地层的时间界面的     

基于模型的水层多次波去除方法

本文提出一种衰减水层多次反射的方法。首先估计水底反射系数函数，再加上计算出的振幅函数，同时考虑振幅和波形来模拟所有阶的水底多次反射波。在频率－－慢度城模拟水底的一次反射和多次反射。在数据模型中的振幅函数包括震源方向性函数、震源虚反射响、检波器组方向性函数、接收点虚反射响 以及与炮检距有关的几何扩散项。在小炮检距范围内，我们可以假设海底反射系数仅与频率有关，可以用最小平方法估计。利用海底的一次反射波