基于角道集的井约束层析速度反演

本文研究的走时层析方法,是在角度域共成像点道集(ADCIGs,简称角道集)的基础上获取旅行时差,并通过井约束控制层析反演的精度。此法实现的关键步骤为:①利用叠前深度偏移剖面上拾取的层位界面生成初始层析速度模型;②按照选定的角度范围抽取共成像点道集,并求取各层位的旅行时差;③求取共成像点对应的灵敏度矩阵;④建立反演方程组,并加入正则化和井约束反演慢度更新量;⑤依据共成像点道集中的同相轴拉平程度判断所求速度的精度是否达到要求。理论模型试算及实际地震资料处理结果均表明:该方法易于实现,不必考虑复杂的反射问题,每一步迭代都是在前一步深度偏移的基础上进行速度场的更新,能够得到精度较高的速度场。     

共聚焦点层析速度建模方法

讨论了基于双聚焦成像理论的层析速度反演方法的基本原理，利用该反演方法实现成像速度模型的迭代更新，使最终模型速度更接近于实际地层速度。由双聚焦成像产生的共聚焦点（CFP）道集是一个部分偏移过的道集，借助于反射层析思想，利用逆时聚焦算子和共聚焦点响应两者之问的时移，通过算子的更新来反演地层速度的更新量。该方法用向量参数化来描述速度模型，用摄动法来更新模型参数，因此提高了计算的稳定性。利用大庆油田的模型数据和胜利油田的实际地震数据对该方法进行了验证。结果表明，用该方法得到的速度模型进行叠前深度偏移，成像效果得到了改善。     

地震波反演成像方法与技术核心问题分析

常规的地震反演成像分为偏移速度分析与层析成像、叠前深度偏移(角度道集产生)和AVA分析/反演3个重要环节,其中的关键技术是当前勘探地震学中的核心技术。全波形反演(FWI)是理论意义下十分完善的地震波反演成像理论框架。原则上,FWI可以把上述3项常规的反演方法技术合为一体,给出比较理想的反演成像结果。但是,由于叠前地震数据的不完备、地震波正演模拟方法不能很好地模拟实测地震波场、初始模型不够精确、地震子波的未知和空变,使得严格意义下的FWI方法尚不能很好地解决实际问题。通过叠前地震数据和地下介质模型的特征表达,提出把经典的FWI分成透射波层析成像、最小二乘叠前深度偏移成像和反射波层析成像3个线性化反演方法的串联,构成FWI反演成像的实用化流程。针对我国陆上地震数据的特点,指出做好浅层速度模型建立、背景速度模型建立、成像道集层析速度模型建立、最小二乘叠前深度偏移成像、张角及界面倾角道集的产生以及小角度成像道集波阻抗反演,是当前推进FWI反演成像方法技术应用与发展的关键所在。     

基于角度域共成像点道集的层析速度反演方法研究

碳酸盐岩探区的复杂构造成像与速度反演是目前地震数据处理难点问题。碳酸盐岩构造复杂、目标层极深、断点发育,常规处理方法很难得到比较好的成像与速度反演结果。为此提出基于角度域共成像点道集(ADCIGs)、面向碳酸盐岩储层的层析速度分析方法,利用波动方程双平方根算子叠前深度偏移提取的角度域共成像点道集作为速度分析道集,能够更为准确地反映速度和深度的耦合关系,并且减少了假象等的干扰,使得速度分析结果精度更高。模型和实际结果表明,该方法能够较好地解决碳酸盐岩探区的速度反演问题。     

CFP道集交互速度分析

基于双聚焦成像理论，本文提出一种共聚集点（CFP）道集交互速度分析方法，用于建立初始成像速度模型，完成从时间层位到深度层位、从时间域速度场到深度域速度场的转换。该方法根据旅行时相等原理确定地层速度，以成像质量最优作为速度正确性的判别标准。根据时间解释结果计算CFP响应曲线和时移曲线是CFP道集交互速度分析方法从理论到实践过渡的关键一环，也是本文在理论和实践上的一个新贡献。此方法具有实现灵活、过程稳定、分析结果比较准确的特点。通过对大庆地震数据模型和实际地震数据的速度建模验证了方法的稳定性、有效性和实用性。     

叠前时问偏移解析速度分析

常规叠后地震速度分析通常基于三个假设条件，即横向速度均匀、小炮检距、水平反射层。这类假设不符合我国地质构造的特点。为此，本文提出叠前时间偏移解析速度分析方法。该法通过研究共成像点道集上同相轴的深度随炮检距的变化规律，得出以下结论：①同相轴的深距曲线为抛物线；②同相轴的深度误差与速度的相对误差成正比；③同相轴的深度误差与真深度成反比；④同相轴平直时，成像深度为真深度。其主要实现步骤为：首先利用三次叠前时间偏移道集上同相轴的时差，解析求取这种时差(或称延迟)为零时所对应的速度，此速度即为所需的成像速度；然后利用此速度进行叠前时间偏移处理，通过对实际资料处理结果的观察可以看出，该法简便实用、效果明显。     

一种3D叠前深度成像的关键方法

在任何深度成像问题中，地球物理与地质涵义的主要问题是建立速度－深度的总体模型，总体模型与偏移是紧紧相连的。因为模型必须由深度偏移空间来确定，我们在着手寻求这个解以前，就应在理论上解这个解。我们发表本文是要极力解开这个迷。为了逐步解答每个包括速度－深度总体模型建立的问题，我们描述了一个总体战略。这种战略设计成使所有的时间和费用最少，它们包括３Ｄ层析反演、叠后剥层深度偏移、成像道集模型修正和最终３Ｄ叠     

地震资料叠前深度偏移在CD地区的应用

本文针对复杂构造的成像问题，在ＣＤ地区开展了地震资料前深度偏移研究，并根据该区古生界册的地质特点和地震资料现状提出了一套处理流程，首先，对地震资料进行了精细的预处理，结合地质，测井和钻井等资料建立初始的地质模型；然后，利用ＣＭＰ道集相干反演速度分析方法建立整体的速度－深度模型；接着；利用偏移速度分析方法进行剩余速度分析，提高速度－深度模型的精度；最后，基于Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ积分偏理论进行叠前深度域     

网格层析速度反演技术在齐古背斜叠前深度偏移中的应用

针对准噶尔盆地南缘齐古背斜主体构造复杂、地层倾角较大、基于层位的速度建模方法在该区精度较低的难点,采用网格层析速度反演方法,建立工区准确的速度模型。该方法通过共成像点道集上的残余深度差全局更新速度模型,更适应于山前带深度域模型的迭代更新。应用结果表明,该技术可以提高速度模型精度,改善复杂构造区地震成像效果,验证了网格层析速度反演在复杂构造区叠前深度偏移中的有效性和实用性。     

基于束偏移的地层倾角约束网格层析建模

研究区深层构造复杂、缺少足够的地质信息及钻井资料、基于沿层层析无法建立准确速度模型。为了改善该区断块成像精度,进而落实构造圈闭,应用Tomogui叠前深度域网格层析速度建模和高斯束偏移成像。首先利用CVI(约束速度反演)方法获得平滑并符合地质特征的初始速度模型,进行高斯束体偏移;利用四维去噪技术优化处理成像道集,提高道集信噪比;在此基础上,直接进行基于道集数据驱动的网格层析反演,并利用地层倾角场约束网格层析反演过程。通过高斯束偏移与网格层析速度更新、迭代,采用深度域高斯束偏移成像明显改善了成像效果,查明了该区的断裂展布特征,断块型圈闭得到落实。     

高精度深度域层析速度反演方法

深度域层速度场是叠前深度偏移最重要的参数,直接决定了偏移成像的精度。传统层析速度建模方法由三部分组成,首先利用Dix公式或基于层位约束的Dix公式生成初始层速度模型,然后利用炮检距域道集对初始速度模型进行层析迭代,最后利用网格层析方法局部修饰速度模型。本文改进了传统层析速度建模流程：首先利用炮域波动方程相干反演方法建立初始速度模型,再利用角度域共成像点道集进行层析迭代,最后利用基于层位约束的网格层析方法局部修饰速度模型。渤海M区块三维实际数据试算证明本文对层析速度建模流程的改进是有效的,改进后的新流程可以大幅提高层速度场的精度。     

叠前深度偏移速度建模方法分析

基于层位的层析反演和基于网格的层析反演是实际地震资料叠前深度偏移的两种主要速度建模方法。根据歧口凹陷典型地质模型及其正演模拟的地震波场,对两种速度建模方法进行了实验分析。实验结果表明：基于层位的层析反演方法具有较高的稳定性,但只能得到速度模型的低频分量;基于网格的层析反演方法可以获得速度场的高频分量,但受初始模型的影响较大,不容易收敛到实际速度模型。为此联合应用两种方法,即先利用基于层位的层析反演方法获得速度场的低频分量,再利用基于网格的层析反演方法获得速度场的高频分量,这样能够提高速度模型精度,改善叠前深度偏移的成像质量。     

自动拾取的成像空间域走时层析速度反演

本文研究了一种成像空间域走时层析速度反演方法,利用波动方程双平方根算子叠前深度偏移提取的角度域共成像点道集(ADCIGs)作为速度分析道集,并基于剩余曲率自动拟合策略获取高精度的走时差。文中不仅给出ADCIGs道集剩余曲率自动拟合拾取的主要思路,而且给出成像空间域层析反演的实现。模型和实际资料试算验证了该方法具有较高的反演精度和计算效率。     

射线层析与波动方程联合成像

射线层析与波动方程联合成像是构造和速度同时成像的新思路。由偏移共成像道集算出深度偏差,进而算出速度修正量,把速度修正量按射线路经均匀地分配,由浅入深,逐层修正速度模型;再用修正后的速度作波动方程偏移,抽取共成像道集,算出速度修正量,再将其按射线路经均匀地分配。如此反复进行波动方程偏移和射线法反演迭代,直到共成像道集深度方差满足预设的精度为止,最后得到速度和深度构造同时成像。仿真实验验证了本方法。     

关于深度偏移的几个相关概念

本文仅对深度偏移和时间偏移的关系，叠前深度偏移和叠后深度偏移的关系．法向射线与成像射线、射线偏移、相干反演等相关概念进行了分析。明确了所有的偏移公式都是在深度域定义的；只有当前层以上所有各层的速度都正确时，修改速度模型使其共成像点道集上同相轴达到平直，方可认为该速度和深度接近于真实值。论述了射线偏移在建立速度一深度模型过程中的重要作用，它可以把时间域层位转化为深度域层位；进一步明确了法向射线与成像射线的概念．利用法向射线可以将叠加时间剖面上层位转换为深度域层位；利用成像射线可以把时间偏移剖面的层位转化为深度域层位；提出了利用相干反演建立初始速度深度模型的优缺点及克服其缺点的办法。只有深入地理解这些概念才能提高利用深度偏移方法解决问题的能力。     

射线参数共成像点道集偏移速度分析方法研究

叠前深度偏移速度分析一直是地震数据处理方法研究的重点与难点，为此，对基于射线参数域共成像点道集的剩余曲率法偏移速度分析方法进行研究。射线参数域共成像点道集（PhCIGs）属于角度域的范围，描述的是成像点局部偏移距射线参数与偏移深度之间的关系。角度域共成像点道集不会受到多路径问题的干扰，适合于进行速度分析。采用剩余曲率速度分析方法．推导了基于PhCIGs的倾斜地层深度剩余量公式．提出了基于PhCIGs的沿层速度扫描法速度分析流程。通过对凹陷模型和实际资料试处理，证明所用方法的正确性和有效性。     

深度-射线域偏移速度分析

根据波场外推理论和共角度成像条件，给出了基于深度-射线域共成像道集的偏移速度分析方法。该方法采用速度扫描技术，以共成像点道集同相轴拉平，即成像质量最优为准则提取速度修正量，可以采取沿构造层位或道集深度2种方式进行交互式速度分析。用Marmousi模型对该速度分析方法进行了沿深度方向和沿层位的偏移速度分析测验，结果表明，用该方法提取的速度修正量与预设的偏移速度误差几乎一致。     

山前带地震勘探策略与成像处理方法

山前带地震资料信噪比低和道间时差剧变是引起此类地区成像困难的主要原因。本文从宏观速度估计的角度,分析了山前带勘探中野外数据采集、资料低信噪比和道间时差剧变等因素与后续成像处理的关系,认为速度建模是山前带成像处理的关键问题,山前带地震数据采集要以有利于近地表浅层速度建模和中深层宏观速度估计为目标。为此,本文提出了一套以宏观速度建模为核心的成像处理流程。在该流程中首先利用基于叠前深度偏移(PSDM)的扫描速度分析方法得到初始宏观速度场;再利用非水平地表射线束PSDM技术高效生成深度域成像道集;最后进行角度道集层析速度估计,为射线束PSDM提供更精细速度模型。压噪和消除道间时差是该流程的两个关键环节。本文强调尽可能用同相叠加方法压制噪声,通过选取合适成像基准面以消除或减弱高波数道间时差对叠前成像的影响;中低波数道间时差由后续速度分析及成像消除,将静校正问题置于速度建模过程中加以解决。理论模型和实际资料成像结果验证了本文思路的正确性及方法的有效性。     

双平方根算子波场延拓道集速度分析

在中心点一半偏移距域，利用波动方程的叠前双平方根算子．实现炮点及检波点波场向下延拓。通过速度扫描，在波场延拓后的深度域共中心点道集和经分选后的共成像点道集上，分析速度变化对成像点道集的影响。利用分偏移距成像，修正速度场，以达到提高成像精度的目的。     

泌阳凹陷下二门地区复杂断裂带精细成像处理

针对泌阳凹陷下二门地区地表起伏大,泥质白云岩发育,速度横向变化快,地震反射层位与钻井层位深度误差大,构造高点与控制圈闭的小断层难以落实等难点问题,在成像处理中采取以下方法技术,利用微测井约束层析反演提高近地表速度建模精度;采用高密度小步长沿层百分比扫描、井速度趋势约束提高均方根速度场精度;采用速度场低频趋势约束与地震解释层位约束的方法进行层析反演,构建深度域初始层速度模型。结合射线密度分析、低降速带及高速层的速度分析,将微测井约束层析反演得到的近地表速度模型与中深层速度模型进行融合建模。为了消除各向异性引起的深度误差,利用各向同性速度场以及深度误差生成多属性数据库,对比分析深度域地震解释层位与钻井层位深度吻合性,不断更新各向异性速度、δ与ε模型,直到各向异性成像横向不出现构造异常点,纵向井震层位深度误差小于10 m为止。依据各向异性速度场进行各向异性叠前深度偏移处理,提高了井震匹配关系以及地震资料信噪比、保真性和断裂成像精度。通过对各向异性叠前深度偏移数据体进行解释,发现了一批断块圈闭,在圈闭高点部署的B437井、B443井、B449井获高产油流。