三维地震共炮检距向量道集

共炮检距道集中覆盖次数以及方位角的不规则变化是造成偏移噪声的主要原因之一，构造共炮检距向量（COV）道集是解决偏移噪声问题的有效方法。COV道集是传统二维共炮检距道集概念在三维地震数据中的延伸，在一个规则的三维地震观测系统中，每个COV道集是一个单次覆盖整个数据观测范围的数据子集。COV道集也可以通过连接三维地震交叉排列的特定子集而构成。一个简便实用的构造COV道集的方法是：在给定检波线的走向后，计算出每一地震道的inline炮检距和crossline炮检距；用观测系统中一个具有代表性的炮点的检波器排列范围来确定整个数据的inline炮检距范围和crossline炮检距范围（由负到正），用两倍的炮线间距把inline炮检距的范围分成若干份，用两倍的检波线间距将crossline炮检距的范围也分成若干份，一份inline炮检距和一份crossline炮检距就构成一个炮检距向量道集。在炮线与检波线不垂直时，可由实际的炮线方向及间距计算出垂直于检波线方向的有效炮线间距，再使用这个有效炮线间距和原检波线间距构造出合理的COV道集。最后对COV道集技术在实际应用中存在的炮检距范围较大和观测系统不规则问题给出了客观的分析。     

椭圆展开法共炮点道集速度分析方法

 以椭圆展开理论为基础,本文提出了基于共炮点道集数据的速度分析方法,给出了相应的速度分析流程;通过选定速度范围,采用椭圆展开并相干叠加的方法,利用共炮点道集求取每一速度的零炮检距叠加剖面;对得到的零炮检距叠加剖面进行选排形成共法向出射点速度谱,按照能量最大准则确定每一个法向出射点的速度;进而利用拾取的速度求取真正的零炮检距叠加剖面。该速度分析方法无需预先抽取速度分析道集,避免了常规速度分析中共反射点弥散的问题。模型试算表明了该方法的正确性和有效性。     

P-SV转换波多域迭代静校正方法

P-SV转换波共接收点叠加道集相关算法在构造较复杂时不能正确计算静校量,专家学者根据纵波共接收点叠加道集构造对转换波静校正量进行了改正,但不能准确对比纵、横波叠加剖面.转换波多域迭代的方法可以不使用纵波资料解决构造量,具体做法是:①采用共接收点叠加道集相关算法计算检波点静校正量;②生成共炮点叠加剖面,并在叠加剖面上选择与共检波点叠加道集对应的层位;③利用共炮点叠加剖面上的层位对共接收点道集相关求取的静校正量进行构造改正;④重复②、③步骤到共炮点叠加能量不增加时为止.应用结果表明,该算法在实际资料处理中效果较好.     

井间地震观测系统的物理模型研究

通过物理模型进行了井间地震观测系统的研究，利用井间地震观测系统的排列方式易于变换的特性，提出应用不同选排道集空间即共炮点道集、共接收点道集和共偏移距道集来识别和分离复杂的井间波场。对共偏移距道集空间数据分析和应用作了较详细的叙述。实验结果表明，采用共偏移距道集分析井间波场比共炮点道集或共接收点道集更方便，显示更清楚，更有利于确定地层特征和构造模式。     

炮域波动方程叠前深度偏移的偏移距域和角度域共成像点道集计算

炮域波动方程叠前深度偏移是一种实用化的成像算法,特别在稀疏炮集宽方位角观测系统采集的数据成像中非常有效。本文将偏移距定义为叠前偏移中下行震源波场和上行接收点波场之间的位移,在偏移过程中提取偏移距域共成像点道集,利用最早应用于炮—检偏移的径向记录道映射方法,将偏移距域道集转换到角度域。计算过程包括多偏移距成像和炮—检点坐标系向中心点坐标系的转换。该方法能够在炮集偏移过程中生成随角度变化的反射波成像结果,但在稀疏炮集观测系统下,共成像道集的质量仍会受到炮点假频的影响。     

3D对称采样的理论和实践

简单地说,3D对称采样的标准是:1)炮点间隔位置=接收点间隔位置;2)炮线间隔=接收线间隔;3)最大纵测线炮检距=最大横测线炮检距;4)炮点和接收点的中心排列数据采集;5)所需的炮点组合和检波器组合相等。 把这些标准应用于正交观测系统中可得到(a)正方形形状的十字排列;(b)共接收点道集与共炮点道集相似;(c)横测线方向的地震特征与纵测线方向上的相同。     

用共炮检距偏移和炮点记录偏移对宏观模型进行估算

最近,人们提出了几种基于图象道集分析的宏观速度分析技术。图象道集可通过共炮检距(CO)偏移和炮点记录(SR)偏移得到。在本文中我们指出,这两种图象道集有着明显的区别。令人意想不到的是,有些作者在进行以速度分析法为基础的炮点记录偏移中,隐式地采用了共炮检距校正方程。当然,这样做未必会导致错误的宏观模型,但一定会降低收敛速度。因此,要使基于速度分析法的共炮检距偏移或炮点记录偏移达到最佳,重要的是要采用相应的校正方程。     

属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移,且对速度误差更敏感,故舍弃Kirchhoff深度偏移,针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代,更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略,可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移,将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值;依此将偏移结果重排入所属炮检距段;逐炮依次计算并叠加,最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算,因此只增加了一次检波点波场的传播,计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比,验证了该计算方法的有效性。     

不依赖于速度的DMO和成像后的AVA分析

共中心点（ＣＭＰ）道集通常用把反射系数表示为对称反褶积子波的峰值振幅来提供振幅随炮检距（ＡＶＯ）变化的信息，这就把反射系数Ｒ放在每个炮检距ｈ上给出了一个函数Ｒ（ｈ），但是，我们怎么把入射角φ与炮检距ｈ相联系，从而得到反射系数函数Ｒ（φ）呢？这就需要进行振幅与入射角（ＡＶＡ）关系的分析。本文的一个目的是通过不依赖于速度的倾角时差校正（ＤＭＯ）、偏移径向剖面，以及叠前零炮检距偏移之后，求出振幅与入射角     

绕射波叠前共虚震源道集分离方法

绕射波携带了地下小尺度非均质体的高分辨率信息，对岩溶体储层等的识别具有重要意义。能量较弱的绕射波易被反射波场掩盖，导致偏移成像不清、小尺度异常体精细识别与刻画难度大等。传统的绕射波分离方法存在深层绕射波能量损失严重、绕射波与反射波场相交或相切时难以分离的问题。为此，提出一种叠前绕射波分离方法：首先通过共虚震源变换将共炮点道集转换成共虚震源道集，然后在共虚震源道集中进行偏移—反射波去除—反偏移，最后通过共虚震源反变换得到共炮点道集绕射波场。数值模型和实测资料的应用表明，该方法能有效地压制反射波，同时较完整地保留绕射波能量，提升成像剖面上小尺度地质体的识别精度。     

共接收面元三维折射旅行时反演方法

本文提出一种基于共接收面元的三维折射旅行时反演方法。将工区划分成若干个接收面元,并设每个接收面元内高速层速度不变。先根据折射时距曲线瞬时斜率计算各个接收面元的高速层速度。对于一个接收面元,把各炮点与该接收面元有关的炮检距和折射旅行时数据按方位角划分成共方位角道集,分别将各共方位角道集数据转换成相对于均值的相对坐标数据,再对该接收面元的所有相对坐标数据进行直线拟合,将拟合直线斜率的倒数作为该接收面元内的高速层速度。求出各个接收面元的折射速度后,根据折射旅行时方程得到各对炮点和接收点的延迟时间之和,构成所有炮点和接收点延迟时间满足的线性方程组,在平滑约束下用最小平方QR分解(LSQR)算法解该方程,获得各炮点和接收点的延迟时间。用该方法对新疆A区山前带的三维地震资料进行长波长静校正处理,取得了良好的应用效果。     

波动方程共炮检距道集叠前深度偏移

目前所用的几种波场外推算法（分步傅里叶、傅里叶有限差分、广义屏和频率--空间域有限差分）可以在共炮道集上获得较好的成像效果。在上述算法中,共炮道集为了兼顾各种波传播角,每炮偏移都要考虑相当多的边道,并且炮点和检波点要分别向下外推,因而计算量很大。针对上述问题,本文提出了基于双平方根算子的波动方程共炮检距道集的深度偏移方法,它适用于二维和三维叠前深度成像,其步骤为：①在高频假设条件下,把共炮检距道集波场延拓公式中的积分运算进行稳相近似,得到波场延拓的相移公式;②把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动,可求得整个均匀层波场深度延拓的偏移时移量、各层的偏移时移量及振幅校正系数,进而可得到最终波场延拓值。脉冲响应测试和理论模型试算表明,该方法具有较高的计算效率和成像精度,可适用于复杂地质体成像。     

利用AVO原理拟合零炮检距道反射记录

常规多次叠加技术对地震勘探的发展起到了极大的推动作用。但是，由于存在反射振幅随跑检距的变化情况，常规多次叠加技术就不能够保真地反映零炮检距道的反射振幅。为此，本文从ＡＶＯ原理出发，提出一种在一定近似意义下，根据实际ＣＭＰ道集用最小平方加权叠加技术拟合零炮检距道反射记录的方法。（１）最小平方加权叠加是ＡＶＯ技术的一种简化，不需要多次迭代，所以计算速度快。（２）用此法处理的地震剖面分辨率高，有利于进行     

拟合AVO属性反演

本文从Shuey的佐普里兹方程近似式出发，通过拟合随入射角变化的反射系数，获得较精确的零炮检距反射系数，提高了地震资料的信噪比；而且这种拟合方法不会从根本上改变原有地震资料CMP道集上反射振幅随炮检距变化的关系，进而反演出较准确的AVO属性剖面。通过理论模型和实际地震数据试算结果，表明该方法与以往采用的AVO反演的主要区别在于不仅能够反映炮检距上振幅能量随炮检距变化的关系，而且对入射角没有限制。     

共炮(检)点剩余静校正方法

本文针对低信噪比、剩余静校正量较大的地震资料,提出了分别计算炮点和检波点剩余静校正量的共地面点剩余静校正方法。该法基于经过动校正后的共炮点数据集和共检波点数据集分别求取检波点剩余静校正量和炮点剩余静校正量,并分别将共炮、检点道集动校正后的叠加道作为模型道与道集内各个道进行互相关,求出各个炮、检波点的剩余静校正量。理论和实际数据的测试表明,这种方法可以解决低信噪比、剩余静校正量较大地震资料的静校正问题。     

多炮检距偏移与速度分析

叠加速度最佳地表示了共中心点道集正常时差曲线的特性，而偏移速度则零炮检测距剖面和共中心点道集的绕射曲线特性。对于水平层状介质来说，由于其法向射线与成像射线一致，所以这两种速度是相同的，在倾斜地下的情况下，叠加速度取决于反射面的倾角，并与法向射线有关，但是反射点的横向分散（模糊性）与倾角有关，经倾角时差校正后，叠加速度降低了，而反射点分散现象消失，射线聚集于共反射点上，对于均匀介质来说，倾角时差校正     

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率-波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。     

实现最佳零炮检距地震照明成像——CRS叠加之几何阐述

零炮检距剖面是地震反射成像过程中重要的中间成果，常规处理中的共中心点（CMP）叠加的目的正在于此。当地层倾斜时，CMP道集发生反射点弥散，CMP叠加无法得到正确的零炮检距(ZO)剖面。在这种情形下，只有实施NMO/DMO叠加或沿着共反射点（CRP）轨迹进行叠加才能达到偏移到零炮检距（MZO）的目的。根据共反射面元（CRS）叠加理论，CRS叠加面是反射点附近一个邻域内CRP轨迹的集合，所以沿CRS叠加面应能得到最好的零炮检距剖面。以几何描述的方式，在常速介质假设下通过图示定性描述CRP与CRS叠加之间，NMO/DMO叠加、叠前深度偏移（PreSDM）与CRS叠加之间的区别与联系。     

三维共散射点道集叠前时间偏移速度分析

基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析方法的理论基础是散射理论和Kirchhoff积分偏移方法。等价炮检距为研究叠前地震偏移和速度估计方法提供了新的思路。本文首先阐述了二维情况下单平方根旅行时方程的推导,以及共散射点道集的提取与构建,总结了共散射点道集的优势;在此基础上研究了三维情况下共散射点道集映射原理、构建方法及速度分析方法。实际三维资料的试算表明,共散射点道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面的精度高于常规CMP道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面。     

角度域共成像点道集的提取与叠加成像

基于共成像点道集的速度分析是速度分析方法中常用的一种方法。共成像点道集有偏移距域共成像点道集、炮域共成像点道集和角度域共成像点道集等。在复杂地区，偏移距域共成像点道集和炮域共成像点道集存在运动学和动力学假象，而角度域共成像点道集则有效地克服了这个问题。首先分析了角度域共成像点道集的特性，讨论了如何较准确地提取角度域共成像点道集；然后分别利用单平方根算子和双平方根算子波动方程偏移方法提取了偏移距域共成像点道集；接下来应用插值法将偏移距域共成像点道集投影到角度域，生成角度域共成像点道集；最后进行了角度域叠加成像。模型试算结果表明：与常规波动方程偏移方法相比，角度域叠加成像能够改善局部成像质量。