粗糙界面地震反射波场的滤波特性

本文利用克希霍夫积分，推导了粗糙界面地震反射波场的表达式，从理论上研究了粗糙界面对地震反射波的滤波特性，并通过数值算例对此理论推导结果进行了验证。研究表明，在粗糙界面的起伏波长λl与地震波波长λ相差不大的情况下，存在一个临界频率fca对于地震波波长小于2λr的地震波分量(或大于临界频率fc的频率成分)，在经过粗糙界面反射后将会产生较强的畸变，即对高频信号有较强的滤波作用；对于地震波波长大于2λr的地震波分量(或小于临界频率fc的频率成分)，其滤波作用一般可以忽略。该临界频率还与深度有关，深度越大，该频率越高，界面粗糙性对反射波的滤波作用就越弱。     

爆炸冲击波及地震子波的形成因素分析

炸药震源是陆上地震勘探的主要激发方式,而目前地震勘探中对炸药震源爆炸机理的研究相对较少。本文首先对岩石介质中的炸药爆炸效应所产生的冲击波进行定量研究,得出了爆炸空腔扩展过程中腔壁压力随时间的变化关系;讨论了空腔压力在弹性介质中引起的波动现象并导出了空腔震源所产生地震子波位移的解析解;通过数值算例分析了影响地震子波形成的主要因素;修订了直接引用单位压力脉冲求解地震子波解析解的不足。本文结论对研究近源波场特点、改善地震勘探激发效果具有参考意义。     

弱连接界面地层地震反射波场的正演方法

当介质中存在按照一定方向排列的裂隙时,会形成弱连接界面。地震波传播时,界面两侧的质点不再满足位移的连续性条件,位移差与该点的应力呈线性关系。界面的这种弱连接特性可以用法向柔量和切向柔量来表示,柔量值越大,界面的接触程度和质点位移的连续性就越差。讨论了界面柔量对PP反射波的影响,并通过数值算例说明了法向柔量对反射系数的影响大于切向柔量;建立了基于反射率法的弱连接界面地层地震反射波场正演方法;通过用正演方法合成的(τ,p)域地震记录,讨论了含有弱连接界面模型的波场特征,给出了(τ,p)域波场的动校正方法。模拟试验和动校正结果说明方法正确可行。     

波动方程有限差分双变网格算法的精度分析

应用双变网格(空间及时间)方法可对复杂储层地震波场进行精细模拟,且具有较高的计算效率,但空间变网格方法的缺点是在两种网格的边界处会引起数值噪声。为了更准确地对局部复杂构造进行数值模拟,本文从理论分析和数值模拟结果两方面对空间变网格的插值算法和变系数算法及变时间步长方法进行了定量研究和对比分析。通过对以上方法的定量误差分析,进而确定这些算法的适用范围。在数值模拟时通过选择合适的方法和参数,可以保证对微弱波场异常的模拟精度。     

火成岩下伏地层地震反射波场特征研究

在火成岩发育区,火成岩对下伏地层的地震成像影响严重,制约了岩下油气藏勘探。研究地震波在火成岩下的传播特征、分析火成岩对地震波场的影响是选择适合火成岩区地震资料采集和处理方法的基础。从Zoeppritz方程出发,分析了火成岩地层中地震波的透射能量与地震波的入射角和界面上下纵波速度比之间的关系;采用一阶弹性波交错网格有限差分对不同火成岩模型以及利用不同主频的子波对非均匀火成岩模型进行了正演模拟,分析了各模型的波场特征;采用反射率法合成了不同主频的火成岩互层模型的τ-p域道集,揭示了火成岩的非均质性对透射能量的衰减作用。模拟分析认为,火成岩发育对下伏地层成像的影响因素除了高速屏蔽还有介质的非均质性导致的散射。研究结果表明,转换波可以更好地对岩下地层成像,低频信号在通过薄互层和非均匀地层时能量损失较小。     

西部复杂探区地震资料叠前偏移技术研究

我国西部探区地形起伏剧烈、地表类型繁多且岩性多变,为地震勘探制造了很多困难。在全面分析原始资料的基础上,在叠前完成了有针对性的静校正、能量均衡处理、多次波消除和速度场建模,有效地保证了叠前偏移地震成像质量。该项技术的研究与应用为西部探区大规模地震资料叠前偏移处理积累了经验。     

基于岩石物理与地震正演的AVO分析方法

以岩石物理理论为基础，根据测井资料和其他相关信息，建立了横波速度的估算方法。以研究区储层为例，进行了地震反射正演模拟，借以研究含气储层的地震反射特征。结果指出，可通过流体替换前后的地震反射差异建立烃类判别准则，并通过AVO分析实现储层含气与否的直接判别。通过对砂岩储层和碳酸盐岩储层的实际应用表明，AVO技术是一种能够反映孔隙流体对地震反射特征影响的有效方法，而建立在岩石物理与地震正演基础上的AVO分析具有更高的可信度和可行性。     

基于曲波变换和各向异性扩散滤波的联合去噪技术

曲波变换阈值去噪方法是一种有效的随机噪音压制方法,其去噪效果取决于阈值的选取,且存在过度平滑和环绕效应2种固有缺陷。各向异性扩散滤波方法是一种基于热扩散偏微分方程的边界保持的滤波方法,适用于信噪比较高的地震纹理图像,往往用于图像增强。基于对曲波变换阈值的分析,充分结合2种去噪方法的优点,提出了一种有效的联合去噪算法,避开了曲波阈值选取的困难,实现了边界和振幅的保持,改善了曲波变换阈值方法的缺陷。通过对叠前、叠后模拟地震数据以及实际地震数据测试,证明了该方法在去除随机噪音的同时能有效保持地震同相轴的振幅和形态特征。通过6种定量化指标,分析了该方法相对于多种曲波阈值去噪方法在提高信噪比和保持边界特征方面的优势。     

融合点扩散函数的预条件黏声最小二乘逆时偏移

在传统黏声最小二乘逆时偏移（Q-LSRTM）中,用于反传残差数据的伴随Q传播算子也是衰减的,因此导致其成像分辨率较低。为了改善Q-LSRTM的低分辨率问题,基于点扩散函数（PSF）构建黏声去模糊滤波器,然后将其作为Q-LSRTM迭代过程中的预条件化因子,最终实现高分辨的衰减补偿偏移,因此称为预条件Q-LSRTM。模型测试表明,预条件Q-LSRTM能获得更高的分辨率、更均衡的振幅以及更快的收敛速度。Q值偏移模型的敏感性测试表明,与Q-LSRTM相似,为了显著改善成像效果,预条件Q-LSRTM也需要相对精确的Q值模型和速度模型。     

基于曲波噪声估计的三维块匹配地震资料去噪

常规的三维块匹配（BM3D）算法在地震资料降噪处理中具有较好的效果,但在实际处理中因无法得到噪声先验信息,通常难以确定所需的滤波阈值等相关参数。为此,提出了一种基于曲波噪声估计的BM3D地震资料去噪方法。首先利用曲波变换估计地震资料的噪声方差,再通过改进的BM3D去噪算法自适应地选取合适的阈值参数并完成去噪处理。理论模型与实际资料的处理结果表明,所提算法与常规的BM3D去噪算法和曲波变换去噪算法相比,能在很好地去除随机噪声的同时更好地保护有效信号,且在去噪过程中对边界反射的细节信息保持较好,计算效率较高,在实际资料处理中得到良好的效果。