不依赖子波的弹性波混合域全波形反演

震源子波的准确性直接影响全波形反演的建模效果,获取准确的实际子波十分困难。本文基于去子波影响的褶积法,提出弹性波混合域不依赖子波的全波形反演策略。基于二阶弹性波应力-位移方程的混合域反演理论,把观测地震记录与模拟记录的特征道、模拟记录与观测记录的特征道在频率域做乘积运算,构造了不依赖子波的弹性波混合域全波形反演目标函数,推导了反传震源的理论公式。最后,对Overthrust模型进行试算,得到了较好的反演结果,验证了该方法的可行性。     

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。     

从海洋地震资料直达波提取震源子波

震源信号在地震偏移成像、正演模拟、全波形反演、多次波压制等处理中起重要作用,其关键是获取震源信号子波。本文通过推导直达波时距曲线,考虑了震源和接收系统组合效应,结合气泡振荡理论,得到直达波与震源信号之间的关系式,并给出了频率域利用直达波计算震源信号远场子波的解析解。当地震数据接收位置满足震源组合阵列远场条件时,可利用直达波计算震源信号远场子波。即避开地层反射信息对地震子波提取的影响,先从地震数据中分离出直达波,再利用直达波以精确的解析解公式计算震源信号远场子波。合成数据计算和实际地震处理的结果均表明,本文方法经济实用、精度高。     

基于高阶统计量的地震子波提取方法评价

基于高阶统计量的子波提取方法可提取-个非最小相位的地震子波,但需要对地震资料和地下反射系数序列分布进行-定假设,且子波提取方法是-个开环过程,在实际应用中还存在提取子波的稳定性、唯-性、精度、抗噪能力、收敛性及带限数据长度适应性等问题,因此该法的有效性及提取子波的准确性仍有待验证。本文对主要的几种子波提取方法进行了综述,其中包括:基于测井资料进行井旁子波提取评价、利用地震反演进行子波提取评价、基于合成地震记录与实际地震记录比较的子波提取评价、基于子波本身属性的子波提取评价。文中对各方法的优势和不足进行了全面分析,认为基于地震记录属性参数和子波属性的动态评价方法能够更有效地评价子波提取方法的有效性和提取子波的精度,通过分析提取子波的属性参数和相应的地震记录的属性参数之间的关系及其对基于高阶统计量的子波提取方法的影响程度,可为子波提取方法的修正和完善提供借鉴。     

应用时变子波的盲反射系数反演

由于地震数据的非稳态和全盲特性,实际地震子波通常是未知的且其波形会随传播时间发生变化,故常规基于稳态子波假设的反射系数反演精度将难以保证。为此,利用广义S变换将非稳态地震数据变换到时频域,基于自相关理论逐点提取子波并重新构建时变子波矩阵,而不再是从一道地震记录中仅提取一个时不变子波,将其应用于反演模型以实现非稳态地震资料反射系数的盲反演。模型测试和实际资料处理结果表明,相较于传统时不变子波反演方法,所提方法考虑了地震信号的时变特征,且是数据驱动的,更适用于实际地震资料,能得到更精确的时变子波结果和较高分辨率的反射系数剖面。     

确定合成地震记录子波主频的方法研究

针对目前合成地震记录质量不高导致层位标定解释、构造解释、储层反演精度低的问题．基于模型正演研究认为合成地震记录质量不高的原因主要是地震子波主频与实际地震子波主频不一致造成的;研究据此提出了基于模型建立地震子波主频与实际地震记录主频两者的差异之间的关系,在实际的应用过程中根据已建立的差异关系和实际地震记录主频可以获得比较准确的地震子波主频,利用这样的主频子波进行合成可获得较好的合成地震记录质量。     

基于数据驱动的合成地震记录技术及其应用研究

测井资料与地震资料之间的匹配是地震精细解释和地震反演的基础工作,计算合成地震记录的技术是井震标定的关键技术。分析并建立了基于数据驱动的合成地震记录的技术流程。针对测井资料校正、深时转换子波估算与反射系数求取和地震子波估算3个核心环节,提出了从测井数据去除直流分量、采用非等间距插值和频率域加窗确定性子波求取的可行、有效的计算方法。整个合成地震记录计算过程完全根据测井资料与地震数据自动进行,减少了常规井震标定工作中"拉伸"和"压缩"等人为操作。实际资料的应用结果表明该方法有效,其技术流程可行。     

海上气枪震源地震子波研究的进展

从现有胀性震源阵列在较深水条件下的直达波中分离出点状胀缩震源子波和胀性震源子波，然后用胀性震源子波按激发环境的作用合成反射子波。由于反射子波的形状很接近雷克子波等情况，从而澄清了地震子波研究领域内一些较混乱的概念和名称。应用这些新的概念和认识做了一上实验，即直接从原始地震记录中提取反射序列。这些工作对海上高分辨率地震的研究和储层预测方法的改进，可能会是一条新的、更加切实可行的途径。     

逆时深度偏移中的子波拉伸校正

文中提出一种在逆时偏移的波场延拓后、应用成像条件前对地震数据进行子波拉伸校正的方法,在延拓过程中分别提取各网格点震源波场和接收点波场在成像时刻的地震子波,对其进行压缩处理,再应用归一化波场分离互相关成像条件,得到拉伸校正后的成像结果。该方法不改变成像结果的振幅与相位。其中,子波压缩计算需要的各网格点的反射角和局部地层倾角由地震波场的坡印廷矢量(Poynting vector)计算得到。数值算例表明,该方法能够校正由于反射角增大引起的子波拉伸效应,提高逆时偏移的成像品质,为AVA/AVO分析提供高精度的输入道集。     

叠前地震反演精度影响因素

叠前地震反演能够提供更加丰富的地球物理信息,但影响其反演精度的因素较多。设计了包含不同速度特征的地质模型,再对基于地质模型提取的地震模型数据体进行反演,将反演结果与理论值进行误差对比,分析了初始约束模型、信噪比、反演子波选取、反射系数计算公式选择对叠前地震反演精度的影响。结果显示,精度高的初始约束模型反演结果好于精度低的初始约束模型;信噪比大的地震数据体的反演结果优于信噪比小的地震数据体;选取的反演子波与地震数据主频的匹配程度越近似,反演精度越高;可以选取适用条件相对较合理的Zeoppritz方程作为反射系数计算公式。地质模型数据与实际资料反演结果对比表明,构建与实际地质模型弹性属性接近的反演初始参数模型,对采集数据进行滤波去噪和修饰处理提高地震资料信噪比,通过测井和地震资料提取主频与地震数据相匹配的反演子波以及反射系数计算公式等参数的合理选择有利于提高叠前地震反演精度。     

基于双对角通量校正的多尺度全波形反演

油气勘探的不断深入使地震勘探面临的问题越来越复杂。全波形反演(FWI)以其高精度优势成为一种极具潜力的速度建模方法,但其反演效果很大程度上受初始模型精度和炮记录频带范围的影响。在实际地震数据处理中,初始速度模型的精度往往不高,而精确的初始速度模型又是防止FWI陷入局部极值的关键,因此降低FWI对初始模型的依赖性至关重要。为此,提出一种基于双对角通量校正的多尺度FWI方法,利用通量校正运输技术对二维时间域声波方程进行校正,获得不同频率成分的校正波场,并据此推导出FWI梯度及步长计算公式,使用低频~高频的校正波场进行多尺度反演。为了验证该方法的有效性,利用改进Marmousi模型进行模拟测试。结果表明,该方法有效地拓展了波场的中低频成分,降低了FWI对初始模型的依赖性。     

混合相位地震子波提取及应用

地震子波在地震正演和反演中有着重要的作用,目前的子波提取主要基于最小相位假设,而实际的地震子波往往表现为混合相位特征。为了 提取具有真实相位的地震子波,从地震信号的统计性出发,利用高阶统计量中的双谱,从反射地震记录中提取出地震子波的真实相位,进一步重构 出地震子波。经过模型仿真和实际资料处理,证明了该地震子波提取方法的有效性和实用性。     

地质模型约束的全波形速度建模反演及在复杂断块区的应用

全波形反演（FWI）速度建模方法可构建高精度速度模型，但复杂断块区因受地震数据低信噪比及频带宽度的限制，反演结果不甚理想。为此，基于常规FWI理论，提出将地震解释数据作为约束条件，推导出基于地质模型约束的误差泛函表达式，利用相关解释数据约束全波形反演求解过程。模型和实际数据测试结果表明，改进后的地质模型约束的全波形反演方法，能反演出高精度复杂断块区速度场，改善复杂断块区的成像效果。     

多分量数据全波形反演在气藏检测中的关键问题——以苏里格气田为例

苏里格气田是中国典型的致密砂岩气藏，构造简单、平缓，横向非均质性强，有效储层与围岩声学特征差别小，地震响应不明显，常规地震监测方法预测难度大，但气田含气砂岩泊松比低，是地震气藏检测的有效参数。利用弹性全波形反演精度高和能处理复杂非均质介质的优势，反演地层拉梅常数、剪切模量和密度，并计算泊松比，从而进行气藏预测。重点阐述了苏里格气田多分量数据全波形反演初始模型建模、先验模型建模和地震数据预处理3个关键问题的处理方法。二维三分量数据反演和"甜点"预测结果表明：①对于具有强非均质性的苏里格气田，利用全波形反演获得精度较高的地层弹性参数能显著提高气藏预测的准确度；②苏里格地区构造简单、平缓，利用常规叠加速度并结合构造解释可以建立比较好的初始模型，从而有效地解决了周波跳跃和局部极小的难题；③先验知识的约束和地震数据的预处理是全波形反演成功应用于苏里格气田气藏检测的关键。     

时变地震子波提取研究方法综述

受地下介质非均匀性、非完全弹性等因素影响,实际地震资料中的地震子波具有时变特征,即子波在传播过程中是不断变化的。传统的地震子波提取方法大多基于时不变的假设,往往不能满足勘探所需的精度要求,如何从非平稳地震记录中准确提取时变子波成为近年的研究热点之一。概括总结了时变子波提取方法的研究进展,认为对非平稳地震记录进行衰减补偿和分段处理以及分别估计子波振幅谱和相位谱后再进行匹配融合是实现时变子波提取的两类主要方法。进一步的分析发现衰减补偿和分段处理难以真实反映地震记录的非平稳性,而子波振幅谱和相位谱的估计精度仍需提高。因此,下一步的研究方向应充分考虑地下复杂衰减和噪声干扰的影响,采用先进的智能信息处理技术,研发适用范围更广、准确度更高的时变子波提取方法,并应用于叠前全波形反演与深层复杂构造的成像,从而有效提高地震资料的处理精度。     

子波反褶积在塔河油田联片三维地震资料解释中的应用

在塔河油田联片地震资料解释过程中,地震子波非零相位化造成的“伴随相位”假象很容易被当成有效反射加以解释。在对测井声波、密度资料进行环境校正的基础上,提取了较准确的波阻抗反射系数。通过合成地震记录与井旁地震道的对比,从地震道中提取了非零相位的实际地震子波,并据此对原地震数据体进行子波反褶积处理。修饰性处理后的地震数据体基本上消除了地震子波非零相位化引起的假象,地质反射特征清晰,分辨率明显提高,剖面品质也有明显改善。     

一阶近似瞬时频率时间域声波全波形反演

通过全波形反演（FWI）在理论上可得到较高精度的深层速度模型,而在实际中相关条件却难以完全具备。究其原因主要为：FWI对初始速度模型的依赖性强;深层信号弱,在目标函数中的贡献较小。为此,提出基于一阶近似瞬时频率的时间域声波FWI方法。根据瞬时相位公式推导出一阶近似瞬时频率的目标函数和伴随震源项公式;充分发挥瞬时频率可突出低频信息和深层弱信号的特点,为FWI建立初始速度模型;同时加入梯度衰减因子以进一步提高深层反演效果、防止深浅层间互相干涉。模型和实际资料测试证明了该方法的可行性和有效性。