面波多道分析

瑞利面波的频率相关性可用于对地下浅层的成像和描述，大多数的面波分析都取决于对水平旅行基型瑞利波的相位速度的准确计算（这是以计算地滚波长为基础的一对接收器间隔所测得的）相干震源产生的噪声干扰限制了由波场反演确定的横波速度的可靠性，在这些非平面波中，非基型瑞利波（噪声）是体波，发散和非震源产生的面波及较高面波，各类噪声影响发散曲线，和反演的横波速度剖面的程度最终取决于频率和与震源间的距离。根据到达时间     

纵横波分离的多震源弹性波全波形反演

弹性波全波形反演（EFWI）具有获取高精度纵、横波速度和地层密度的潜力,但计算成本高。纵、横波耦合会引起串扰噪声,降低反演精度。多震源编码技术能大大提高EFWI的计算效率,但会增加波场的复杂度,致使非线性问题更严重。为此,提出一种基于纵、横波分离的多震源弹性波全波形反演（ES_SEFWI）方法,通过动态震源随机编码技术压制多震源串扰噪声,同时采用波场分离技术缓解纵、横波耦合引起的串扰效应。纵、横波速度结构相关的Marmousi模型和纵横波速度结构不相关的Marmousi-Ⅱ模型测试结果表明,所提反演方法能有效压制串扰噪声并提高计算效率。     

地震横波Ⅱ

本文提出了一种用瑞利波椭圆率的振幅和相位来估计局部地点近地表横渡速度的方法。椭圆率定义为质点运动径向分量与垂直分量的复付立叶谱之比,用各振型的贡献来模拟椭圆率。由一些二分量检波器测定检波器,再对模拟椭圆率做最小平方拟合而实现反演。反演可以提供横波层速度和振型振幅。此法对二层模型瑞利波合成记录做了数值检验。假定只有横波速度是地层的未知量。速度估值表明,随着迭代次数的增加,而迅速收敛于真实速度值。从超过真实速度15％的“初始猜测”值开始,得到4次迭代的计     

空间假频对频率—波数域瑞利面波频散曲线反演的影响

在地震勘探中,可以利用现有大炮地震记录中的瑞利面波频散信息提取频散曲线,进而反演近地表的速度结构,建立高密度的表层结构剖面。准确地提取瑞利面波频散曲线是提高近地表结构反演精度的前提。但由于地震勘探中大炮地震记录的道间距过大,利用频率—波数变换法提取频散曲线时,空间假频难以避免,这必然影响频散曲线提取和反演的效果。本文通过分析理论模型空间假频对频散曲线提取的影响,发现大道间距引起的空间假频会导致提取的频散曲线缺失高频信息,并通过频散曲线敏感度的理论分析,发现频散曲线高频部分对浅层横波速度更敏感。利用等厚分层阻尼最小二乘联合反演,分别对理论模型和实际数据进行了不同道间距的横波速度反演,反演结果表明空间假频引起的频散曲线高频段缺失会增大反演的整体相对误差,降低浅层反演精度和反演的稳定性,进而影响反演效果。     

用两个不同源距的声波测井全波波形计算纵波和横波波速

讨论两个不同源距的声波测井全波波形的处理问题。用数值模型模拟SKC－B国产大数控声波全波列测井仪后，通过波形的二维谱发现：测井波形中，纵波具有频率选择性，但传播速度不随频率改变，其幅度比较小；横波及伪瑞利波是连在一起的，伪瑞利波的幅度比较大，速度随频率改变。从这睦结果可知：用实际测井波形计算纵波时差时，波形中的干扰对计算结果的影响比较大；用实际测井波形计算横波时差时，伪瑞利波对计算结果的影响比较大。根据实际测井波形的特点，研究了相应的纵波时差和横波时差的处理方法。计算纵波时差时，讨论了干扰的影响及其消除方法；计算横波的时差时，利用伪瑞利波群速度随着频率的降低，逐渐接近横波速度的特点，改进了直接相位法中横波的处理,并称其为相位法。     

利用陆上三分量数据改善气云区构造成像

 针对柴达木盆地东部三湖地区涩北气田构造部位的气藏部分泄漏造成纵波同相轴下拉,振幅、频率变低,成像效果明显变差,无法准确描述构造形态等现状,有必要提高气云区构造成像精度,区分真假含气异常。为此在该区进行了炸药震源激发、数字三分量检波器接收的多分量勘探试验,完整记录了各种波场。对比各种记录可以看出,转换波反射特征明显,其中水平分量面波区内还有横波反射。本文利用VSP及地面三分量资料对这种波场进行了详细的分析,对多分量数据的水平分量进行预测反褶积,较好地压缩了地震子波,消除了鸣震;以基于三分量微测井资料建立的表层模型为基础,借助转换波检波点校正量的求取,最终得到准确的横波炮检点静校正量,使转换波与横波均得到了较好的成像,横波成像极大地提高了气云区的成像精度。     

多分量地震勘探技术在准噶尔盆地西北缘的应用

利用准噶尔盆地西北缘车排子地区纵、横波资料、测井资料,根据纵波、转换波传播的性质和特点,进行有针对性的转换波勘探观测系统设计,得到较高质量的多分量地震勘探数据;通过对转换波资料进行水平分量负炮检距反转,转换波去噪、静校正、共转换点道集抽取、速度分析、时间偏移等处理,得到信噪比较高、反射信息丰富、波组特征明显的多分量处理数据;通过纵横波标定、合成地震记录制作、转换波波型识别与层位对比、转换波剖面压缩与速度比求取、属性剖面计算、地震岩石物理分析、纵横波联合反演的解释思路,获得了与钻探结果相吻合的解释成果。     

基于分频编码的弹性波全波形反演

计算量与计算效率限制了全波形反演方法的应用，震源编码技术可以有效减少全波形反演的计算量，提升反演效率。传统震源编码技术要求各炮具有相同的接收点排列，在观测系统适应性方面存在不足，无法直接应用于滚动排列观测系统。为此，提出一种基于分频编码的弹性波全波形反演方法，即在正演过程中仍可同时对多个炮记录进行正向延拓，给每一炮赋以不同频率的谐波震源，使同时进行正向延拓的各炮波场在频谱上互不重合；在炮点波场正传和残差反传过程中，采用相位灵敏度检测技术提取每炮的单频波场，实现各炮波场的完全分离，用于构建波形反演梯度，实现模型更新。同传统震源编码技术相比，该方法不受观测系统限制，能应用于排列滚动的观测系统，具有更广的应用范围。     

基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演

提出一种基于波动方程重建震源子波的三维全波形反演方法,通过提取叠前炮集近炮检距的直达波作为波动方程求解的边界条件,重新求解波动方程,并记录震源点处的时间序列作为地震子波。该方法利用震源波场重建原理模拟震源爆炸沿地表传播的逆过程,在逆推过程中提取近炮检距直达波,避免了折射波、反射波以及潜水波等干扰。该方法只使用模型表层速度,可以有效降低对初始模型的依赖。对三维SEG/EAGE推覆体模型以及实际工区数据的测试结果表明,基于波动方程震源波场重建子波与输入子波只存在相位差异,经过相位调整后,将重建子波用于三维全波形反演,全波形反演速度接近真实速度,特别是在河道处的全波形反演结果更加可靠,观测记录与模拟记录在波形、相位等方面均有较好的对应,验证了算法的可行性与适用性。     

可控震源高保真采集数值模拟及炮集分离

可控震源高保真采集(HFVS)方法利用多震源在多位置同时激发,大大提高了地震数据采集效率。但多震源同步激发,增加了记录的相邻干扰,降低了资料信噪比,原始记录需要进行炮集分离后才能应用。采用可控震源激发的线性扫描信号模拟高保真采集(HFVS)技术进行的二维地震数据采集,对震源信号进行相位编码,正演模拟多张混叠记录。利用震源检测信号以及地震记录获得震源与各检波点之间对应物理路径各频率点处的传输函数,并将传输函数作用于各震源检测信号,即可得到分离后的单炮地震记录。对比炮集分离结果与单炮正演模拟结果可以看出,远炮点道和近炮点道的分离效果都较好,且远炮点道的分离效果好于近炮点道。     

多波联合反演研究进展

纵波和横波虽然同为地震弹性波,但是动力学特征差异显著。与地震纵波相比,地震横波对地下介质的横波速度和密度更为敏感,因此联合反演地震纵波和横波有助于更好地估算速度和密度参数,提高储层描述和流体检测的精度。回顾了多波联合反演的发展历程,其中纵横波旅行时反演具有较高的计算效率,但由于反演结果精度有限,难以直接用于油气检测;多波AVO反演利用地震波振幅信息反演多个弹性参数,有效提升了横波速度、横波阻抗、密度等参数的反演精度。大量实际应用结果表明,多波联合反演为提高储层定量化预测精度提供了有效途径,而多波数据匹配是保证多波联合反演结果可靠性的重要基础。继续发展深度域反演技术、智能化反演算法将有助于推动多波联合反演的应用。近年来横波可控震源技术的快速发展,极大地提升了纯横波地震数据的品质。最新现场试验结果表明,纯横波地震数据已具备与纵波地震数据相当的品质,并在实际生产中显示出较好的应用前景:SH-SH波可用于疏松砂岩气云区的高精度成像,SV-SV波可用于准确、可靠的高分辨率密度反演。因此基于横波震源的九分量地震勘探将是未来多波勘探技术的重要发展方向,需要进一步提升和完善对地震横波响应特征的认识,明确横波与纵波的动力学特征差异,为地震纵、横波油气直接检测提供重要的理论依据和方法支持。     

利用多分量地震数据反演近地表横波速度

在陆上多波地震资料处理中,转换波资料静校正需要获得准确的近地表横波速度。文中从分析多分量地震记录波场出发,提出利用多波资料中的X与Z分量数据进行近地表横波速度反演的方法。利用X、Z分量上折射波信息,获取水平慢度和偏振角度,进而反演近地表的横波速度。通过数学模型与实际资料的应用,表明反演的近地表横波速度较为准确,可以准确地反映近地表的横波速度变化。     

地滚波:约束浅层横波结构的一种潜在方法

本文的研究表明,根据地滚波波散确定的横向可变浅层S波结构可以解释观测到的直达S波波至的横向变化。数据集由多道地震折射数据组成,它们取自缅茵州和Qucbec省的USGS-GSC测量数据。该数据揭示了地滚波以及S波初至时差在横向上的明显变化。用一系列面波处理步骤获得了横向上可变的最终S波速度模型。处理步骤包括数据的肉眼检查,叠加。选择道波形反演,用互相关校正相速度,以及相速度反演。在一组模型上用二维射线追踪法预测了S波的初至。在30公里长的数据范围内,观测的和计算的     

基于GPU/CPU和震源随机编码技术的混合域全波形反演

传统的全波形反演利用普通炮集进行反演,反演计算量过大;且利用传统的相位编码技术进行全波形反演,会产生炮间串扰问题,因此,提出了基于GPU/CPU和震源随机编码技术的混合域全波形反演。该方法将参与反演的多个炮集随机组合并分成炮集数相同的组,各组炮集叠加形成多个组合炮集,然后将组合炮集代替普通炮集进行反演。与传统的相位编码反演方法相比,震源随机编码技术在反演效率和收敛速度方面均有优势,且减少了炮间串扰噪声;并且在GPU的加速下,计算效率会再次提升。Marmousi模型数据测试结果表明:组合炮集方法得到了与普通炮集方法相同的反演效果,但计算效率却比普通炮集方法明显提高,且相较于传统的相位编码技术,组合炮集方法有效抑制了串扰噪声。     

利用地震瑞利波速度反演求取P-SV波横波静校正量

 在多波多分量地震勘探中，P-SV波横波静校正量的求取至今仍然十分困难。本文借鉴Muyzert的方法原理，提出利用陆上P-SV波地震资料中的瑞利波频散信息反演浅层横波速度结构，进而求取P-SV波的横波静校正量。但是在实施反演之前要对P-SV波资料先做高程静校正和纵波静校正。文中详细列出求取横波静校正量的流程。通过实际二维P-SV波地震资料试验表明，利用地震瑞利波的频散信息可有效地反演浅层横波速度结构，并可预测P-SV波横波静校正量的长波长趋势。     

多波多分量波场的地震物理模型观测

在纵波震源激发的三分量记录中,经常在SH分量上得到P波或SV波的反射,通常认为这是地下不均匀或各向异性引起的,然而,均匀各向同性介质的三分量记录上也出现了各种波的反射同相轴。为此,在实验室进行了多波多分量地震物理模型实验,以解释这种现象出现的原因。采用纵波和横波换能器作为模型实验的震源和接收器,并通过将横波换能器的偏振方向转动90°来获得九分量的观测方式。设计了均匀各向同性层状介质和倾斜介质物理模型,利用纵测线和非纵测线得到了多波多分量的观测记录。对观测记录分析发现,平层模型纵测线观测时,在P-P,P-SV和SV-SV分量上都可以看到P波、转换SV波和SV波,这从另一方面说明,无论是P波震源还是S波震源都会产生P波和S波;平层模型采用非纵测线观测时,也能在各分量上得到各种波的反射;倾斜模型用P波震源激发,在SH分量上能接收到P波或SH波反射,这是因为P波和S波在SH分量上有振动分量。     

快速面炮记录叠前深度偏移

本文提出了一种允许部分相位值依赖频率，部分相位值不依赖频率的混合相位编码技术。将这一新的相位编码技术应用到目标照明的面炮记录叠前深度偏移上，即可使面炮记录偏移效率成倍提高，又可降低因相位编码产生的人为误差，从而得到了一种新的快速面炮记录叠前深度偏移方法。该方法基于递归波场延拓，具有较高的成像质量。由于既使用了比单炮记录偏移高效的面炮技术，又使用了相位编码技术，用相当于一个平面波震源的面炮记录叠前深度偏移的计算量，近似地得到多个面炮记录叠前深度偏移叠加结果，因此具有高效的特点。Marmousi模型数据和实际墨西歌湾海底电缆纵波数据试算结果表明了本方法的正确性、有效性和实用性。     

三分量小折射表层调查研究

 为了获取准确的静校正量，给多波多分量勘探提供准确的近地表纵、横波速度和厚度模型，采用炸药震源进行了三条测线的三分量小折射近地表调查，对三分量小折射表层调查技术进行了初步研究，详细地阐述了利用偏振分析方法分离纵横波的原理，并得出以下认识：纵波初至波的矢端曲线的椭圆率较小，线性偏振特性很强；近炮检距的横波初至难以识别，中远炮检距横波初至波的偏振方向比较稳定，能够代表炸药震源激发的横波的偏振方向，其矢端曲线的椭圆率较大。通过对实际资料的联合解释，给出本工区的纵横波低速层和高速层速度比的范围和纵横波静校正量，并总结了一套三分量小折射资料处理解释流程。     

层状弹性介质三参数同时反演

本文提出一种利用纵波激发、纵波和横波同时接收的两个或多个入射角平面波地震记录同时反演层状介质密度、纵波速度和横波速度的有限带宽反演方法。该方法基于弹性波方程，因此能处理各种转换波和多次波。对有限带宽记录及合有噪声的数据试算表明；这一基于层剥离和优化思想的准特征带方法运算速度快、稳定性较好，并具有一定的抗噪能力。     

井中激发地表接收的近地表结构调查方法

横波静校正是影响多波地震勘探效果的重要因素。地震微测井技术是获得近地表结构直接而有效的手段,但由于存在震源和初至识别等问题,在多波勘探中的应用受到一定限制。为此,基于炸药震源产生横波的物理机理,提出了井中串状震源激发、地表三分量检波器多道接收的近地表结构调查方法,提出了基于地面纵向排列多道记录能量和时间信息,通过初至叠加扫描获得纵、横波近地表速度的方法。将该方法应用于四川广安地区的横波资料静校正处理,获得了理想的效果,成像质量得到了提高。