时频联合域贝叶斯地震反演方法

时间域和频率域地震反演分别在不同域中考虑地震响应与模型合成地震记录的匹配程度进而搜索数据空间对应的最优模型参数。从贝叶斯估计理论出发,综合考虑时间域和频率域地震反演在地层分辨率和抗噪性方面特有的性质,联合贝叶斯稀疏反演框架、时间域反演理论及频率域反演方法,提出了基于贝叶斯框架的时频联合域地震反演方法,改善了频率域反演对噪声非常敏感的问题。模型测试表明,时频联合域稀疏反演在地震资料信噪比高的情况下保持了频率域反演分辨率高的优良特性,同时在信噪比低的情况下延续了时间域反演抗噪能力强的优势,有效地提高了地震资料分辨率和压制随机噪声之间的平衡。理论模型测试和实际资料试处理结果验证了该方法的稳定性和可靠性。     

基于双差的波动方程反射波旅行时反演方法

当模拟数据与观测数据振幅、波形相差较大时,动态时差矫正(Dynamic Image Warping,DIW)方法拾取的旅行时时差精度较低,易导致目标泛函收敛失败。为此,本文通过修改目标泛函,提出了一种基于双差的波动方程反射波旅行时反演(Double difference Wave Equation Reflection Traveltime Inversion,DWERTI)方法,并对传统的DIW方法进行正则化约束以提高时差估计的稳定性。在编程实现算法的基础上对Sigsbee 2A模型进行反演测试。计算结果表明:基于双差的波动方程反射波旅行时反演方法能够有效提高旅行时信息反演的稳定性,为后续常规全波形反演提供更为可靠的初始速度场。     

井间地震资料波动方程反演成像

本文根据Ｇａｕｓｓ－Ｎｅｗｔｏｎ－正则化方法实现了井间地震资料波动方程反演成像。该法在正演计算时，不是每一炮的正演计算都要解一次波动方程，而是按炮点将各道地震记录相加得到了一组新的地震记录，称为加后地震记录。     

井间地震约束下的高分辨率波阻抗反演方法研究

井间地震资料频带信息丰富、分辨率高,能够衔接地面地震资料与测井资料。在频带较窄的地面地震资料反演中充分利用井间地震资料的宽频带特征,可以克服常规地震资料反演存在的多解性强和分辨率不高的问题。在基于柯西分布建立地震资料稀疏脉冲反演方法的基础上,引入高频信息丰富的井间地震资料作为反演约束条件,建立井间地震约束下的地面地震高分辨率波阻抗反演目标函数,实现对目标函数的有效求解。实际资料处理表明,井间地震约束下的地面地震波阻抗反演结果与测井曲线吻合较好,并且在保持测井约束反演结果整体特征的基础上提高了反演分辨率,更好地刻画了储层细节特征。     

基于小波变换的叠前地震弹性参数反演

 常用的叠前反演方法是对目标函数的非线性做近似线性化处理，使反演结果接近全局最优解，否则易陷入局部极小。此外，叠前反演是针对地震道或者反射系数的拟合，其目标函数中存在许多局部极小，这些都直接影响到迭代反演达到全局极小。为此本文提出基于小波变换的叠前地震弹性参数反演方法。由于小波多尺度反演是一种加快收敛速度、克服局部极值影响、搜索全局最小值点的有效反演手段，因此具有很强的抗噪能力及较高的分辨率。模型试验和实际资料处理结果表明，本文方法不仅能提高解的稳定性、加快求解的速度，而且具有较高的纵、横向分辨率。     

二维SH波方程的非线性反演

用最小平方技术解决二维SH波方程的非线性反演问题,可以通过引入关于横波速度变化的非线性泛函,把一般的二维SH波方程的反演问题转化为在某物理可实现的模型空间上的最优控制问题,从而使理论模型的地震记录在最小平方意义下最佳拟合于实测地震记录。最优解的求取是采用梯度法,梯度的计算仅需利用实际震源分布产生的波场及剩余地震数据产生的逆时波场,便可得到一个类似于地震偏移的迭代反演格式。对两个不同模型的合成地震记录反演的结果表明,本方法是有效而可行的。     

近地表复杂区早至波全波形反演建模技术与应用

为提高近地表复杂区速度建模的精度,开展了早至波全波形反演的近地表速度建模技术研究,并将其应用于陆上三维实际地震资料处理。分析了全波形反演中非线性来源,确定地震数据偏移距选取范围,讨论了观测地震数据早至波提取及其波动方程正演模拟方法,介绍了早至波全波形反演的方法原理,探讨了早至波全波形反演在实际资料应用中的关键技术流程。研究确定了早至波全波形反演的反演策略:首先利用初至走时层析方法恢复近地表模型低波数信息,然后将其作为早至波全波形反演的初始模型,利用早至波信息进行反演,恢复模型的高波数成分。研究表明,早至波全波形反演对初始模型的依赖性低于常规全波形反演。陆上三维实际地震资料测试结果表明,早至波全波形反演建模结果相对于走时层析速度模型细节更加丰富,异常体空间展布描绘更加清晰。     

可控震源独立同步扫描高效地震采集资料噪声压制方法

基于稀疏反演理论,提出了采用L1正则化和L0正则化混合迭代算法对高效采集地震记录的干涉炮噪声进行压制的方法。将含有干涉炮噪声的地震记录重排为共中心点道集,并将干涉炮噪声去除问题转化为一个稀疏反演问题。使用软阈值迭代算法求解L1正则化问题,获得良好的迭代初值;然后采用硬阈值迭代算法求解L0正则化问题,获得最终干涉炮噪声的压制结果。利用该方法对实际独立同步扫描高效采集的地震资料中干涉炮噪声进行了噪声压制测试,获得了良好的效果。对比测试结果与中值滤波方法的去噪结果可以看出,基于稀疏反演的干涉炮噪声压制方法对干涉炮噪声的压制效果更好。     

基于小波束偏移算子的井间地震成像

应用地面地震叠前深度偏移能够较好地对复杂构造成像,但对于薄层的成像其分辨率不够。而井间地震受地面的干扰较少,并且信号主频较高,成像具有较高的分辨率。基于单程波方程的波动方程偏移方法可以适应速度场的强横向变化,但不能够直接应用到井间地震成像。本文基于起伏地表直接向下延拓法成像的思想,应用波场逐步累加的方法,实现井间地震的叠前深度偏移。在此基础上,将小波束偏移算子引入到井间地震成像中,由于其局部化的参考速度,减小了局部速度扰动,提高了计算精度。通过复杂的井间地震模型试算验证了该方法的正确性和有效性,与分步傅里叶偏移方法相比,断层成像更清晰,偏移噪声得到了较好的压制。     

基于声波波动方程的全波形反演方法及应用

全波形反演利用的是整个或部分地震记录波形,此波形不仅包含时间、速度等地震波运动学特征,还包含振幅、相位等地震波动力学特征,通过迭代反演,理论上可以实现更加准确的速度参数构建。针对全波形反演方法的基本实现原理和实际应用,结合伴随状态原理研究,建立了以波场误差反传为迭代修正算法的梯度引导型全波形反演方法,同时针对全波形反演方法在实际资料应用过程中存在的问题,研究建立了实际地震资料的针对性优化预处理流程,实现了全波形反演的实际应用。理论模型和实际资料的分析表明,该方法具有较好的应用效果。     

胜利油田盐家地区井间地震资料应用研究

胜利油田有丰富的井间地震资料，但在地震勘探开发中如何很好地利用这些资料，有效地指导生产实践，对资料可靠性和精确度的评价分析非常重要。为此，在胜利油田盐家地区开展了井间地震资料分析及解释方法研究。首先利用井点平均速度分析、井点层速度分析以及层析速度剖面形态分析等手段对井间层析速度的品质进行了讨论，认为层析速度不能很好地反映地层的岩性；然后利用频谱分析和反射特征分析等手段，对井间地震资料进行了评价，认为井间地震资料品质较高，但在能量和频率均衡等方面还存在一些问题；探讨了井间地震资料的深时转换问题，并利用测井约束反演获得了品质较高的波阻抗剖面；最后利用井间地震资料的解释结果并结合三维地震资料对盐家地区开发调整方案中的井位设计提出了建议。     

垦71井区井间地震资料处理方法

井间地震是获得井间油藏高分辨率成像的一项新技术。利用直达波旅行时进行层析成像，对井间地震资料消除管波和直达波后，进行上下行波场分离，获取上行波场，以层析结果作为速度模型进行反射波成像，获得了垦71井区多对井间地震成果剖面，成果剖面的高分辨率特征显示了井间地震技术良好的应用前景。     

井间地震粘弹性数值模拟及效果分析

针对垦71区块砂泥岩互层、小断层及微幅构造等地质特征,设计了相应的地质模型,利用粘弹性波动方程数值模拟方法进行井间地震波场模拟。模拟数据的上行反射波成像剖面与地质模型吻合较好。表明井间地震处理成果可靠性较高,可为多尺度资料联合反演等研究提供高分辨率优质资料。     

井间地震波场数值模拟技术研究与应用

井间地震技术能够实现两井之间构造和储层等地质目标的高精度成像。数值模拟技术是研究地震波在井间传播规律的重要手段之一,可以帮助认识井间地震的复杂波场。利用声波方程建立井间波场数值模拟计算公式;选取1对实际井的声波测井资料建立速度模型,进行井间数值模拟,得到了合成记录;对记录波场进行分析,清楚地观察到了上行、下行反射波和直达波的时距特征;最后,对模拟得到的合成记录进行了反射波成像处理。不同观测系统设计参数的成像实验结果表明,数值模拟可以帮助优化野外观测系统的设计,降低井间地震的技术风险。     

波动方程法井间地震成像

井间地震波场丰富，含有反射波、直达波和管波等多种波型。为实现井间地震成像，首先对井间地震资料进行波场分离，提取反射波信息；其次通过直达波层析成像估算偏移速度场；最后利用Ｇａｚｄａｇ相移方法对实际资料进行偏移处理，获取井间高分辨率成像剖面。     

稀疏脉冲反演技术在井间地震反演中的应用

将传统的波阻抗反演技术应用于井间地震资料反演时，存在着方法适用的域和资料的域不同，井间地震资料的频带比地震资料的频带宽以及频率比地震资料频率高，多对井间地震资料拼接等问题。为此，在胜利油田K71井区，探讨了利用传统波阻抗反演技术（稀疏脉冲反演）进行井间地震资料波阻抗反演的一些技术问题，并用利11对井间地震资料进行了波阻抗反演，获得了较好的反演结果，在井间地震资料反演中，采用匹配滤波方的井间地震资料转换到时间域；利用高分辨率地面三维地震资料，采用统计方法提取反演子波，子波的波形和相位较稳定，频带宽；对测井资料进行标准化处理，在反演的波阻抗剖面上砂体的空间展布形态清晰，对储层的描述更精细；利用时深转换模型，将时间域的波阻抗剖面转换到深度域，直接与测井资料进行对比分析，对储层的描述更直观可靠。     

井间地震反射波资料处理

井间地震反射波资料处理可以看成是有偏VSP反射波资料处理的一种延伸。由于一对井间地震资料相当于近千个有偏VSP，加上反射角增大和频率大幅度提高（约10倍），因此，井间地震反射波资料处理有着自身的一些特点。为此，对井问地震反射波资料处理中的一些技术和问题进行了讨论。对井间地震资料进行了分析，指出井间地震资料具有反射波场较弱、频率很高、管道波能量很强等特点；介绍了井间地震资料预处理方法，从空间属性建立、数据选排（抽道集）、道编辑、频谱分析、随机噪声压制和管波等相干噪声压制诸方面进行了讨论；对井间地震资料的波场分离和成像中需要注意的几个关键性问题进行了探讨，对于井间地震资料的高频特性给噪声压制和同相叠加处理造成的困难，通过提高叠加次数予以解决，对于大反射角对同相叠加造成的影响，则采用限角叠加技术来解决。实际资料处理表明，所采用的处理技术和措施合理有效，获得的反射波剖面品质良好。     

横波速度计算方法与应用

利用地震资料研究储集体速度特征和地震响应时常需要横波速度资料,但由地震采集或测井获得的横波速度资料较少。本文利用常规测井及实验室岩石物理数据,基于Gassmann方程和Xu-White、Kuster-Toksz等岩石物理模型估算横波速度,并应用测井约束反演与叠前波形反演对估算的横波速度进行修正,最终得到符合实际地震波性质的横波速度计算方法。应用结果表明了该方法的可行性。