井间地震CT几个问题的研究

本文对井间地震层析成象中存在的问题,如强非均匀介质中的射线弯曲及曲射线层析成象、层析反演结果中出现畸变或假异常的原因和解决办法及利用超声地震模型检验层析软件等进行了研究和探讨。     

利用逆VSP和井间层析成象技术描绘地下地层

逆VSP(RVSP)、井间地震和地面地震相结合可用来描绘相隔600英尺的两口井之间1000英尺深的地层。利用炸药作井下震源,24道水中检波器串作井下接收装置。地面炮点用1/3磅炸药,地面接收用垂直检波器。48道,25～1200英尺井源距范围的RVSP资料通过射线追踪法制作等效迭加地震剖面。利用SIRT(联立迭代重建技术)旅行时地震层析成象算法处理井间地震资料,制作速度剖面。RVSP和井间地震速度剖面的分辨率高于地面地震剖面。例如,井间地震速度剖面能显示急剧的速度横向变化,而在地面地震剖面上则难以反映。但是,所有这三种方法在它们共同的分辨率限度内是一致的。试验结果表明,RVSP和井间地震层析成象适用于描绘高陡构造和复杂构造。例如,小断层、地层尖灭、蒸汽驱带、生物礁边界、盐丘翼部等。     

海底电缆资料处理关键技术及其应用

对于浅海勘探中海底电缆(OBC)采集的地震数据,在处理过程中主要采用了初至波二次定位和双检波器数据求和等技术。初至波二次定位技术主要针对数据采集时电缆由海面向海底沉降过程中受海流影响而产生的位置偏离问题,即在已知炮点位置前提下,利用单炮记录初至波起跳时间、海水速度及炮检距等参数及其相互关系,采用二次定位技术可准确定位接收点在海底的实际位置。双检波器数据最佳求和技术是根据压力检波器(Hydrophone)标量特性和速度检波器(Geophone)矢量特性,采用上、下行波波场分离、GaussSeidel迭代等技术,求出各接收点地震波压力和速度能量之比,以此将压力检波器数据和速度检波器数据进行最佳比例求和,达到了压制虚反射和海水鸣震噪声的目的。     

地球物理层析成象的原理和应用

本文论述了射线层析成象和衍射层析成象的原理和基本算法,介绍了射线成象的投影层析定理、衍射成象的付氏投影定理以及用于衍射成象的插值法、滤波—逆投影法和既可用于射线成象又可用于衍射成象的代数重构法。其原理既适用于地震波成象技术,也适合于电磁波成象技术。此外,还介绍了地球物理井间层析成象在地球物理勘探、油藏工程、工程地质等方面的应用及其最近的发展。     

利用线性旅行时内插的地震射线追踪方法

本文提出一种被称为线性旅行时内插法(LTI)的射线追踪新方法。这种方法在二维速度结构中计算旅行时和射线路径比其它常用的方法更为迅速和更精确。对二维面元模型导出了LTI法的计算公式,而旅行时和射线路径的计算只在面元边界上进行。因此,所考虑的射线路径在每个具有均匀速度的面元中总被看作是直线。这种方法适用于层析成象分析。LTI算法包括两个步骤:第一步是计算所有面元边界上的旅行时;第二步是计算所有检波器和炮点对的地     

用s—g（炮—检空间）向下延拓数据进行层速度分析

调节方向接收(CDR)层析成象反演法利用反射地震数据去求层速度(Sword,1987).这一方法的难点在于它的目标函数是基于单点射线追踪的(即对每条射线只给出它的出射的位置和角度),而这些射线路径又受近地表处速度水平梯度的影响极大,作者修改了这种层析方法,不再由射线追踪来确定目标函数.射线追踪步骤被在炮—检空间中的向下延拓所代替,结果使其计算方法与 Faye 和 Jeannot(1986)的聚焦深度分析法相类似.射线仍被用于模型的反向投影的速度校正.这种新方法还没有在实际或合成数据上验证过。     

基于波动方程的检波点二次定位

在进行浅海过渡带地震资料采集时,需要将电缆和检波器沉放到海底,由于洋流、潮汐等因素的影响会使检波点的实际位置与预设位置不同,从而严重影响了后续的地震资料处理工作,因此需要对检波点进行二次定位.在海底检波点二次定位中,炮点位置已知而检波点位置未知,需要从多个炮点位置正向外推波场,使波场逐步延拓到检波点,以此来获得检波点的...     

剩余炮点剖面偏移

我们已经开发了一种剩余炮点剖面偏移技术,该项技术包括倾角校正后的剩余正常动校正(NMO)和深度再拉伸(restretching).倾角校正后的剩余正常动校(NMO)公式和深度再拉伸公式由一般的 Al-Yahya 剩余 NMO 公式导出.应用倾角校正剩余 NMO 公式,比剩余 NMO公式中没有倾角校正项更能精确地估算速度误差。剩余炮点剖面偏移以类似于由级联剩余速度分析、剩余 NMO、叠加和深度拉伸的常规处理方式,可应用于叠前偏移资料中.使用剩余偏移,我们或者能够避免原始叠前资料的再偏移,或者能生成满意的图象而减少所需的迭代次数。在工作站上就足以有效地完成剩余偏移.本文用合成数据和野外资料的例子说明了本法可对某些地质情况(尖灭和盐层顶板与底板)的成象进行重大改进.     

复杂近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正

在复杂近地表条件下采集的地震资料，由于地形起伏剧烈，低、降速带变化大，采用传统的垂向时移静校正方法会使地震波场发生扭曲，降低速度分析精度，影响资料的最终成像质量。近地表层析反演与波场延拓联合基准面校正的方法有利于解决复杂近地表条件下地震资料的静校正问题。其应用思路是先采用折射波层析反演得到近地表模型，再根据修正后的近地表速度模型分别对检波点和炮点进行波场延拓。具体实现步骤是：将水平基准面置于地形之上，根据惠更斯-菲涅尔原理和波场互易原理以及炮、检点的空间分布位置，以地表接收到的地震数据为二次震源，将检波点和炮点分别先向下、后向上延拓到水平基准面上，从而实现复杂近地表地区地震数据处理的层析反演与波场延拓联合基准面校正。     

层析成象技术

层析成象技术(由希腊字“tomo”意为切割而来)是一种用数学方法把许多从射线路径得到的信息组合成射线在其中传播的介质的两维图象。医学上的断层疹断技术是用X射线重现身体网各种器官的图象,而我们的地震成象技术则利用若干界面产生的反射波来重现地下地层速度的图象。实际上,地震成家术在以下几个方面比医学疹断术要复杂些:(1)射线在地层内是沿着弯曲路径传播的(这就使问题变为非线性的了);(2)反射层的深度是未知的(因此我们同     

地下界面成象的逆VSP和井间层析成象

一种综合逆垂直地震剖面(RVSP)、井间和地面地震实验的方法被用于相距600英尺、深1000英尺的两口井之间的地下界面成象。用标准射线追踪方法处理RVSP资料以产生一个等效的叠加地震剖面。井间资料由SIRT和共轭梯度旅行时透射层析成象算法处理并得到了一个速度横剖面。叠加的RVSP地下界面成象和井间层析成象速度横剖面两者与地面地震成象相比分辨率较高。例如,从层析成象中得到的速度图显示出急剧的横向速度变化,而在地面地震资料中就没有分辨出来。然而,在其总体分辨率极限内这三种方法相一致。这一结果表明RVSP和井间层析成象能潜在地用于陡倾角岩层或复杂构造的成象,例如小断层、尖灭、蒸气驱动带、礁体或盐丘翼部。     

CAT技术在油藏工程中的应用

ＣＡＴ即计算机轴位层析成象术,是一种创新的诊断技术,已被应用于石油工业。例如,ＣＡＴ与地面地震相结合,再综合测井资料,可以得到清晰的储层立体成象。层析成象术进展很快。莫比尔油藏与开发公司的研究人员不仅利用声波层析成象术获得了断层和层的连续性等方面的地质构造图象,而且还用它来监视石油开采和增加采收率的作业。层析成象术与地面成象术之间目前还缺乏成熟的比较,但它在某些方面有着明显的优点。例如,在地面地震中,由于欠压的地表层吸收高频,因而影响了深层的空间分辨率,使信噪比受到长行程中信号的哀减与接收器表面噪声的限制…     

基于直达波旅行时的OBS混合定位方法

针对海底地震检波器(OBS)记录的实际地震资料,在利用传统的三点定位法基于直达波旅行时对OBS进行二次定位时,发现由不同的三个炮点确定的同-OBS的位置不唯-,且偏差很大的问题,本文提出了基于直达波旅行时的OBS混合定位方法,利用三点定位法、最小平方法和搜索法的优点,克服了由直达波旅行时拾取误差、炮点坐标误差及海水的声波速度误差造成的三点定位法确定OBS位置不唯-的问题,搜索出最佳的声波速度和最佳的OBS位置,提高了OBS的定位精度,是-种简单且容易实现的OBS定位方法。     

基于高低频联测的常规检波器数据低频振幅和相位同时恢复方法

常规检波器对地震信号产生振幅和相位两方面畸变,已有的补偿方法虽然使低频地震信号的振幅畸变有所改善,但其相位畸变仍然存在。这种相位畸变在时间域体现为某些频率出现由检波器引起的时移,明显地影响了频率成分丰富的地震信号。本文提出的基于高低频联测的反褶积低频恢复方法,通过将常规检波器数据转换为目标低频检波器数据,从而实现同时恢复常规检波器数据的低频振幅和相位的目的。此方法以少量高低频联测点为参考道,联合参考道的低频检波器和常规检波器数据通过反褶积构建反滤波器,并通过褶积将反滤波器应用于所有常规检波器数据以实现低频恢复。为应对实际资料中各类噪声,将从不同参考道获得的常规检波器低频恢复数据进行叠加,可以提高低频恢复方法的抗干扰能力和计算稳定性。数值实验和实际资料应用都表明,本文方法可有效恢复常规检波器数据的低频振幅和相位,达到与目标低频数据较好的符合效果,且该方法具有实施简捷、效果稳定和抗干扰能力强的特点。     

地震数据质量差的地区的井间地震研究

在一个地面地震数据质量差的地区,我们用井间旅行时层析成象和反射波成象完成了储层特征的研究。层析图象和反射波图象已有效地用于描述裂隙储层。速度层析图象表明:(1)垂向分辨率足以识别和确定厚50英尺(15米)的脆性岩层的岩性单元特征。对确定裂隙性储层特征而言,这是最重要的层段;(2)在层析图上能识别出不同岩性单元的速度差;(3)层析图的速度比声波速度高,这说明井间区域内的岩层可能是各向异性的。岩性与层析图的对比表明,各向异     

复杂近地表速度广义近似反演方法研究

针对复杂近地表地震波旅行时层析成像的数据特征,设计和推导了基于广义逆的近似算法,避开了大型矩阵的求解问题,提出了复杂近地表速度广义近似反演方法。这种广义近似反演方法是一种考虑了复杂地表区地震记录旅行时拾取误差的层析成像方法,能够获得较稳定的近地表速度模型。根据旅行时误差与速度模型误差的关系,给出了误差传递方程,可应用于反演精度的控制。将广义近似层析反演方法应用于南方海相碳酸盐岩复杂地表区实际地震资料,用炮检距小于2 500m的旅行时数据反演出了射线分布与近地表速度模型。针对无约束广义近似层析反演结果存在的射线分布不均衡问题,提出了4种约束方法,获得了较好的射线覆盖,反演出的速度分布清晰地展示出近地表地层结构。用3 200m/s作为门槛值划分出低、降速带后,将约束广义近似层析反演的速度模型用于地震资料静校正,消除了复杂近地表对反射波旅行时的影响,得到了理想的反射波同相轴形态。     

基于波动方程的炮点二次定位方法

在地震勘探中,由于各种因素的影响会出现炮点定位不准确的情况,这将严重影响后续的地震资料处理工作,因此需要对炮点进行二次定位.基于波动方程的炮点二次定位方法与常规地震偏移成像相似,在通过预处理去除干扰波后,利用克希霍夫积分法对波场进行反向外推,使波场逐步收敛,收敛点即为炮点,由此而实现对炮点的二次定位.模拟和实际地震数据处理结果表明,在资料信噪比较高的情况下,该方法能较好地实现炮点的二次定位,定位炮点位置与实际炮点位置之间的误差在允许范围之内.     

地震反射的层析X射线摄影法——典型分析

继根据地震反射资料模拟速度场和反射界面位置的反射点偏移之后,提出了包括二维(2D)速度估算在内的迭代方法。这种方法利用了从叠前地震反射资料中所拾取的旅行时间。在每一步迭代中速度场都是根据层析x射线反演方法得到的。反射界面的位置是根据偏移反射点的位置使用常用的速度场确定的。本文以实例说明了这种方法对北海海上地震的反射数据集的应用情况。     

利用激发时间成象条件实现离井VSP数据的逆时偏移

为了将逆时偏移应用于由速度可变介质获得的迭前、有限偏移距数据,标准(零时)成象条件需要进行推广,这是因为成象空间上的每一点都有一个或多个不同的成象时间。推广后的成象条件称为激发时间成象条件,其中每一点在源点至该点的单程旅时处成象。具激发时间成象条件的逆时偏移由三部分组成:(1)成象条件的计算;(2)记录波场的外推;(3)成象条件的确定。像中每一点成象条件的确定通过自源点作射线追踪来实现,这相当于源点波场在介质中的外推。记录波场的延拓则由有限差分算法来实现。有限差分外推成象中的每一步是通过从传播波场中提取该成象时间网格点上的振幅,并把它们加到成象空间中相应的空间位置上来完成。同一时间阶步中所有象点的轨迹为一个波前(等时或等相位轨迹)。以上迭前偏移算法是普遍适用的算法。其中,激发时间成象条件适用于各种炮点-检波点几何排列及变速介质,且当其应用于零偏移距地面数据时可以完全简化为常用的零时成象条件。该算法已被应用于合成及VSP数据。在处理合成数据时,最有意义和最有应用潜力的结果,就是当储层边界不能很好地成象时,储层内水平流体界面仍可被成象。     

海洋拖缆数据检波器移动时差校正

在海洋拖缆地震数据采集中,当震源激发后,检波器不是固定的,而是随着拖缆一直在运动,检波器位置的移动会造成地震反射旅行时误差,影响后续地震数据处理的可靠性,同时降低时移地震资料匹配精度。为此,提出了一种校正检波器移动引起的旅行时误差的方法。该方法利用炮检距、船速和叠加速度计算检波器移动造成的旅行时误差,得到的校正时差是时变的,与炮检距和船速成正比,与叠加速度的平方成反比。实际资料处理结果表明,检波器移动时差校正可以改善动校正后CMP道集的拉平程度,提高速度谱的聚焦度,同时为后续地震数据处理提供高质量的数据。