VTI介质的AVO理论与应用研究

AVO（Amplitude Versus Offset)技术的研究已有30多年的发展历程，其中有起有落，近两年在国际上该技术的应用又日趋广泛，发展较快，在寻找隐蔽性和裂缝性油气藏方面，AVO具有其他方法不能替代的作用，本文通过对羊屋三维数据的处理，解释一体化的研究，发现VTI各向异性介质对动校正存在较大的时差影响，本次研究成功地应用VTI介质成像理论对该地区地震数据进行了时差校正，同时采用时频域球面发散和吸收补偿加地表一致性（炮点，接收点和炮检距项）反褶积较好的振幅和频率补偿结果，并实现了相对保持振幅的要求，通过此次处理，解释一体化研究，发现了一块具有第二类AVO特性的，在常规成像条件下无法识别的地质异常体。     

衰减性介质中的纵波速度：实验物理模型研究

弹性波速度通常是通过拾取传播脉冲特定特征（如初至波振幅最大）的旅行时决定的。然而介质的衰减和散射改变了传播波菜，从而使确定有意义的速度时出现问题。所以，这样得到的速度不能代表介质固有的波的相速度和群速度。通过实验，从由饱含甘油、未固结、随机充填玻璃珠子和瑛 砂组成的高衰介质中得到相速度和群速度。我们的实验结果表明，在200－600kHz的有效频率带内速度的品质因素Q在2－6之间变化。把基本速度与更一般的简单速度估算值作比较。一般情况下，用比较简单的能估算出主频率误差为3％的群速度，但与其对应的相速度吻合很差，用第一探测脉冲旅行时得出的波速度（信号速度）与主群速度的差异达到12％，在波速随频率而增加的介质中，初至波速度至多为高频带的相速度提供了一个底界。然而，正如波至时间和传播蹁间高质量的线性回归所显示的那样，每一种旅行时拾取方法都是自相一致的。     

衰减性介质中的纵波速度:实验物理模型研究

弹性波速度通常是通过拾取传播脉冲特定特征(如初至波振幅最大值)的旅行时决定的。然而介质的衰减和散射改变了传播波形,从而使确定有意义的速度时出现问题。所以,这样得到的速度不能代表介质固有的波的相速度和群速度。通过实验,从由饱含甘油、未固结、随机充填玻璃珠子和石英砂组成的高衰减介质中得到相速度和群速度。我们的实验结果表明,在200～600kHz的有效频率带内速度的品质因素Q在2～6之间变化。把基本速度与更一般的简单速度估算值作比较。一般情况下,用比较简单的方法能估算出主频率误差为3％的群速度,但与其对应的相速度吻合很差,用第一探测脉冲旅行时得出的波速度(信号速度)与主群速度的差异达到12％。在波速随频率而增加的介质中,初至波速度至多为高频带的相速度提供了一个底界。然而,正如波至时间和传播距离间高质量的线性回归所显示的那样,每一种旅行时拾取方法都是自相一致的。     

VTI介质P波反射时差分析

常规动校正处理方法提供的叠加速度及层速度精度不能满足钻前压力预测的需要。其主要原因在于该方法假定地震波在各向同性层状介质中传播 ,而实际地层却表现为各向异性特征。因此本文以 VTI介质为地下岩层模型 ,采用纵波 (P波 )正演模拟 ,论述了 Alkhalifah方法、含有效各向异性参数的四阶时差分析方法和平移双曲线时差分析技术 ,分别校正了 P波非双曲线反射时差 ;同时与基于各向同性介质模型的四阶时差校正和平移双曲线时差校正结果进行了比较 ;并采用 Thom en(1986 )提供的实际岩样的有效各向异性参数 ,对实际资料进行了校正。结果表明 :VTI介质的时差分析方法同样适用于各向同性介质 ,并可以提供更为精确的地震速度 ;利用 VTI介质有效各向异性参数 η也可以描述各向同性水平层状介质 ;当取有效各向异性参数 η<0 .1时 ,可以较好地反映弱各向异性层的特征 ,在中、近炮检距附近道的校正误差仅为一个采样间隔。本文最后给出两种求取有效动校正速度和有效各向异性参数 η的实用方法     

横向各向同性介质纵波非双曲线时差速度分析

在各向异性介质中，纵波反射旅行时具有非双曲线时差特性，随排列长度的增大非双曲线现象更加明显。显然，常规双曲线时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此，在时距关系中增加含炮检距的四次项，并采用分式展开法表示该四次项，同时引入远偏移距收敛因子。改进后的时距关系表达式在形式上接近于常规地震波双曲线型时距关系，清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例表明，该算法提高了各向异性介质速度分析精度，改善了剖面叠加效果。     

利用纵波地震资料确定方位各向异性的主方向

在方位各向异性介质中，方位各向异性的主方向就是似Ｐ波和似Ｓ波以纯Ｐ波和纯Ｓ波方式传播的方向。如果方位各向异性是由作用于一个方位各向同性背景中的定和垂直裂缝引起的，则这些主方向中的其中两个对应平行和垂直于裂缝的方向。横波穿过一个方位各向异性介质时，对与主方向有关的传播方向很敏感。因此，可以用多分量的一次Ｓ波或转换Ｓ波资料来获得主方向。除了采集费用高以外，地震工业界目前还没有完全开发出多分量资料处理和     

高密度双谱分析法在各向异性介质速度分析中的初步应用

地下地质体都存在不同程度的各向异性,对大偏移距和各向异性介质,反射动校时差曲线是非双曲线型的,复杂介质中的速度分析必须考虑各向异性的问题。因此介绍了法国CGG公司的高密度双谱速度分析法,解决了垂向非均匀介质中各向异性问题,在叠前时间偏移的实际应用中取得了良好的效果。     

各向异性介质纵波速度分析

速度分析是数据处理和解释中的重要环节，根据各向同性假设的传统速度谱技术已经得到广泛应用，但对于实际资料中存在的各向异性，则需要用各向异性的速度分析方法为各向异性的成像处理提供参数。采用垂直各向同性(VTI)介质的纵波各向异性参数和动校速度分析的方法，分别对理论记录和实际资料进行双参数速度谱扫描方法试验。针对信噪比较低的实际数据，采用先形成超道集，然后再做信号互相关速度谱分析的处理方法。经过理论数据和实际资料的计算，证明该方法可以从纵波的旅行时中同时提取出纵波各向异性参数和动校速度，还可以利用该方法产生沿界面的纵波各向异性参数的曲线图或切片图。     

双相各向异性介质中的拟慢纵波研究

通过双相各向异性介质理论,利用弹性波传播方程,推导出三维双相各向异性介质中弹性波的Christoffel方程。在Christoffel方程基础上,分别计算并分析了频率、固流相耦合密度、渗透率对双相各向异性介质中拟慢纵波的相速度、衰减的影响。     

横向各向同性介质纵波非双曲时差速度分析

在各向异性介质中,P波反射具有非双曲时差特性,地震波走时亦随排列长度的加大呈现非双曲现象。因此,常规双曲时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此,我们对双曲时距曲线进行了改进——在走时公式中加入了含炮检距的四次项,并采用分式展开法表示。改进后的表达式在形式上接近于常规地震波双曲型时距关系,清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例中可见其提高了复杂介质速度分析精度、改善了剖面叠加效果。     

VTI 介质各向异性叠前时间偏移技术及应用

目前地震成像处理中,以各向同性叠前时间偏移为主,其假设地下构造为层状各向同性介质,以直射线或者弯曲射线为主要的走时计算方法。但是在各向异性变化大的地区,该方法导致走时计算不准确,从而造成动校正或者偏移成像存在误差。为此,对 VTI 各向异性介质中走时的计算方法进行讨论,然后结合实际三维地震资料及构造特点,利用 VTI 叠前时间偏移成像技术,探索出一种适合于塔里木地区碳酸盐岩缝洞型储层地震资料叠前各向异性成像技术,处理效率和处理效果均得到提高和改善。     

各向异性介质P-SV转换波速度分析方法及应用

由于地球介质中广泛存在各向异性，地震时距关系多表现为复杂的非双曲线形式。因此，基于双曲时距关系的速度分析方法不适用于各向异性介质转换波的速度分析。采用了由转换波资料直接进行速度分析和各向异性参数估计的方法，该方法应用分式展开时距方程及改进的相似系数能量准则，可简化处理过程、避免求取转换点、减少误差累积、提高速度分析精度。垦71地区实际资料的转换波速度分析处理表明了该方法的正确性。     

VTI介质频率——空间域准P波正演模拟

本文从VTI介质弹性波动方程出发，借助VTI介质弹性参数和Thomsen参数，结合Kelvin-Christorffel方程，推导了VTI介质中准P波动方程，并对VTI介质准P波进行了正演模拟。在正演模拟中，为了克服常规差分算子的数值频散，采用了25点优化差分算子；再依据最优化理论求取的优化系数建立了频率-空间域中准P波波动方程的差分格式；为了消除人为边界反射，根据特征分析方法并利用Kelvin-Christoffel方程，构建了VTI介质中准P波方程在不同边界和角点处的边界条件，再由准P波波动方程和边界条件，通过频率-空间域有限差分法，对准P波在均匀VTI介质，层状VTI介质和回陷模型中的传播过程进行了数值正演模拟。通过正演模拟，得到了单频波波场，时间切片和共炮点记录，为研究地震成像及反演等提供了依据。     

VTI介质角度叠加逆时偏移

常规各向同性逆时偏移方法在处理各向异性问题时会导致层位成像不准确、同相轴能量不聚焦等问题,并且利用拉普拉斯滤波算子等简单滤波方法不能彻底去除成像结果中的强振幅低频噪声。针对这些问题,首先应用声波近似方程模拟qP波在各向异性VTI介质中的传播,在震源激发位置设定平滑的各向同性或椭圆各向异性震源环以压制qSV波的影响;在此基础上提出了VTI介质逆时偏移的角度叠加实现策略,利用角度域共成像点道集中不同角度成像结果的叠加压制低频噪声,提高成像精度。模型试算和应用实例偏移结果表明,该方法能够对高陡复杂构造准确成像,且能量均衡、低频噪声压制效果较好。     

时间域黏声VTI介质自适应聚焦束偏移

自适应聚焦束算子采用动态初始束参数,在射线追踪过程中基于速度驱动进行自适应聚焦,具有较强灵活性且适用于速度横向剧变区域.为此,将 自适应聚焦束偏移思想拓展到黏声VTI介质,通过修改束射线追踪方程并校正旅行时信息,推导出 自适应聚焦束表征的黏声格林函数,形成了同时适用于黏滞性和各向异性介质的新型波束偏移法.由于频率域聚焦...     

纵波方位各向异性及其在裂缝检测中的应用

裂缝型储层具有良好的油气储集性能，地球物理通常利用多波多分量技术来检测裂缝的方向和密度，但该技术的应用受到诸多因素的限制，因此，人们开始探索利用三维纵波资料进行裂缝预测的方法，但方位各向异性介质中P波反射系数的精确解很复杂。为此，首先通过物理模拟实验，证实垂直裂缝存在方位各向异性特征（AVA）；然后在AVA特征分析基础上，提出了基于二维多方位预测的精确解法和基于三维多方位预测的最小二乘法。利用基于三维多方位预测的最小二乘法，对塔河油田某区块的碳酸盐岩裂缝储层进行了预测，结果表明，预测的裂缝方向和密度与实际情况相符合。     

几种弱各向异性介质中qP波速度与偏振异常分析

本文介绍了在具有垂直对称轴的横向各向同性介质（TIV介质）中导出的偏振和相速度近似关系,并由这些关系计算了地球内部几种各向异性岩石中地震波速各向异性因子、偏振信息及其与传播方向之间的偏差。最后,我们从图形对计算结果进行了讨论。     

裂缝各向异性介质中纵波速度的变化及其对共中心点道集叠加的影响

在各向同性介质中引入裂缝张量因子，可以建立不同裂缝分布模式的地质模型。利用波动方程计算裂缝各向异性介质中沿不同方向传播的纵波速度，进而建立不同裂缝分布模型的地震响应，并探讨裂缝引起的共中心点道集动校正剩余时差以及带来的沿偏移距叠加和沿方位叠加的影响。结果表明，不同的裂缝分布模式对地震响应的影响是不同的，并且是不容忽视的。     

关于横向各向同性介质中的Thomsen参数取值的讨论

本文讨论了Thomsen给出的横向各向同性介质中的相速度、群速度、群角与相角的函数关系;定义了一个与垂直方向纵横波速度比有关的参数C0;说明了Thomsen参数ε、δ与C0并不是完全独立的,它们的取值范围是相互约束的。文中给出了Thomsen参数ε、δ及C0的取值范围在理论上应满足的相互约束关系;证明了q-P波的群角(θ)是相角θ的单调递增函数及q-P波的相速度和群速度关于相角θ具有一致的单调性;给出了q-SV波的群角(θ)关于相角θ单调的条件,并总结出q-SV波的相速度和群速度关于相角θ的单调不总是一致的。上述分析结果可为采用线性或非线性插值方法确定已知群角所对应的相角以及相速度和群速度提供理论依据。