波动方程共方位角三维叠前偏移方法

本文针对双平方根(DSR)单程波动方程全三维偏移方法在地震波成像实际应用中面临的计算量大,对覆盖次数很低的窄方位三维地震资料会产生很强的相干噪声,影响成像效果等难题,结合Crossline共炮检距偏移理论,首先推导出了基于双域传播算子的共方位角叠前深度偏移公式,然后通过坐标变换提出了沿双程垂直走时方向进行递归波场延拓的共方位角叠前偏移新方法。通过对SEG/EAGE盐丘模型合成数据偏移试验,证实了共方位角叠前偏移深度域和时间域成像方法的有效性。将该法和常用的Kirchhoff叠前偏移法同时用于实际地震资料偏移处理对比,展示出该法在成像精度与分辨率方面具有明显的优势。     

三维VSP数据的波动方程偏移成像

常规的三维VSP地震数据偏移成像大都使用基于射线理论的Kirchhoff积分方法在共炮点道集中进行，因此对地下速度横向变化大的复杂构造区适应性差、效率很低。基于三维VSP地面激发井中接收观测系统的特殊性，利用地震波场的互易性原理，提出了一种在共接收点道集中进行三维VSP地震数据波动方程偏移成像的方法，不仅极大地提高了三维VSP偏移成像的计算效率，而且还适用于速度横向变化大的复杂构造区。为了利用时间域偏移成像方法对速度模型的相对不敏感特性，在三维VSP偏移成像中，借助于波动方程叠前深度偏移成像算法的概念，还提出了一种可以满足时间域速度模型横向变化要求的波动方程叠前时间偏移成像方法，拓展了波动方程叠前时间偏移成像的应用范围。     

波动方程叠前τ偏移技术在永安三维地震资料处理中的应用

永安三维工区地下地质结构复杂,火成岩广泛发育,严重影响了该地区的地震成像效果,主要表现为小断层成像质量差、火成岩附近反射界面能量弱、目的层难以追踪解释。经过多轮叠前时间偏移处理仍然未取得满意的成像结果。为此,引入了双平方根(DSR)单程波动方程叠前τ偏移方法。该方法要求输入的地震数据为零方位,因此需要进行方位时差校正和炮检距规则化。针对窄方位三维地震数据特点,提出了DMO校正+炮检距面元化+DMO~(-1)校正流程。分别利用Kircohoff叠前偏移和叠前τ偏移+DMO校正+炮检距面元化+DMO~(-1)校正方法对永安三维地震资料进行处理,结果表明,后者的应用效果较好,火成岩之间反射层位同相轴连续性得到改善,断层断面更清晰,成像分辨率明显提高,而且两者耗时几乎一样,证实了DSR单程波动方程叠前τ偏移方法的实用性。     

波动方程叠前深度偏移并行计算及其应用效果

简要介绍了波动方程叠前深度偏移技术的发展趋势，讨论了P道集波动方程速度分析技术，给出了共方位角波动方程叠前深度偏移方法的计算公式。利用以上技术和方法，借助国产神威I型机，完成了CB30地区130km2的三维地震资料的叠前深度偏移，实现了共方位角波动方程偏移算子的并行运算，并行效率达到98%以上。偏移结果表明，此方法能有效地改善地震数据的成像精度,适用于构造复杂地区。     

三维VSP资料波动方程叠前深度偏移研究

已有的一些三维VSP资料处理方法，存在保幅性较差、对复杂构造不能正确归位、成像分辨率低、噪声强和计算效率低等问题，为此，提出了三维VSP资料波动方程叠前深度偏移成像方法，其实质是把地表数据的三维单程波动方程叠前深度偏移成像方法推广应用到三维VSP数据。对方法进行了阐述，其基本原理是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集，对共检波点道集进行三维叠前深度偏移。实现过程为将VSP波场分解为背景波场和扰动波场，背景波场采用相移法偏移，扰动波场采用频率空间域有限差分法偏移，然后对偏移后的上下波场进行相关处理，获得成像结果。数值模拟证明方法正确可行，实际应用表明方法实用。     

共偏移距道集波动方程叠前深度偏移的Green函数法

在基于波动方程的偏移速度分析中，共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移是十分重要的，因为它能提供地质上可解释的偏移图像（如不同偏移距的共成像点道集）。本文根据共偏多距道集数据的具体物理特性，采用Green函数法实现共偏移距道集数据的波动方程叠前深度偏移。在Green函数算子的具体构造中使用了稳定的Rytov近似计算慢度横向扰动引起的散射波场。用Marmousi模型数据进行了试验，结果表明共偏移距道集波动方程叠前深度偏移Green函数法的偏移结果不仅与常规的利用双平方根算子的共偏移距道集波动方程叠前深度偏移方法的结果相当，而且还能为偏移速度分析提供了不同偏移距的共成像点道集，对野外各种观测系统的适应性也很强。但本文的Green函数法的计算量较常规共偏移距波动方程叠前深度偏移法有明显增加。     

三维叠前波动方程共偏移距拟屏深度偏移

在中点偏移距坐标系中，横向双平方根(DSR)方程为使用屏传播算子研究三维叠前波动方程深度偏移提供了一种方便的框架。共偏移距拟屏深度偏移是偏移共偏移距、共方位角地震资     

基于时移成像条件的波动方程保幅成像

在波动方程保幅偏移方程的基础上详细推导了单程波方程延拓算子，在二维和三维共炮点叠前深度偏移中，通过使用时移成像条件，在成像的过程中能够计算出延拓步长之间的成像值，对步长之间的成像值进行数值内插。这一方法能够明显提高计算效率，而且不影响成像效果。通过对国际标准的Marmousi模型进行数值试算，结果验证了基于时移成像条件的波动方程保幅偏移方法的正确性和有效性。时移成像条件也可应用于叠后深度偏移。     

复杂条件下的深度成像技术

基于波动方程的叠前深度偏移方法能在复杂介质条件下精确描述波场,且能高精度成像。此方法包括波场向上和向下延拓进行基准面校正、基于深度域共成像道集的成像点速度模型修正技术和应用成像条件前后作偏移数据内插的偏移反假频技术等核心技术。经实际应用,基于波动方程的叠前深度偏移技术在波组的分辨率、断层的清晰度、深部目的层的成像精度以及振幅的保持等方面都明显优于传统方法。     

黏声介质全三维双平方根方程叠前深度偏移及其在海上数据中的应用

海上多方位/宽方位和高密度地震数据采集可有效地提高复杂勘探区域的成像质量,但海量的地震数据对叠前深度偏移形成了较大的挑战。另外,随着勘探目标埋深增大,介质的吸收成为中深层精细成像不可忽略的因素。针对上述实际需要,首先讨论了全三维双平方根方程叠前深度偏移的基本公式。基于双平方根算子的全三维叠前深度偏移成像的优点是无需选择偏移孔径、适应炮数极多的多方位/宽方位和高密度海上地震数据、易于考虑衰减效应、便于产生方位角度道集。然后在考虑衰减补偿的稳定性的基础上,将其扩展到黏声介质中,实现了带衰减补偿的全三维叠前深度偏移。借助较大计算内存和高维快速傅里叶变换,可同时实现工区所有炮检波场的向下延拓。最后将该方法用于模型数据和海上实际数据处理,结果证明了方法的有效性。     

浮动面叠前深度偏移法在山前带复杂构造成像中的应用

复杂构造成像已成为制约山前带地震勘探的瓶颈,传统的地震成像方法由于其自身算法及适应性的限制,在此类地区难以准确成像。对浮动面叠前深度偏移方法进行选择,从理论上分析了浮动面偏移相对于固定面偏移的优势所在,通过对 Kirchhoff 积分法和波动方程两种方法的综合分析,认为目前积分法在山前带叠前偏移中更加适用。最后,对山前带二维测线的偏移效果对比分析,验证了浮动面叠前深度偏移方法在山前带复杂构造成像中的有效性。     

地震成像中的Born近似与Rytov近似比较

地震波散射理论中的Born近似和Rytov近似是目前地震数据波动方程叠前深度偏移成像技术和波场模拟技术中最为常用的两种近似。利用波场传播散射理论中的局部Born近似和局部Rytov近似,分别导出了单程波方程的稳定的Born近似波场传播算子和稳定的Rytov近似波场传播算子,然后从理论和实践上比较了它们在地震数据波动方程叠前深度偏移成像中的应用效果。基于相位扰动的稳定的Rytov近似波场传播算子对速度变化引起的波场相位变化的适应性要比基于波场扰动的稳定的Born近似波场传播算子好，稳定的Born近似波场传播算子可视为稳定的Rytov近似波场传播算子的一阶近似,因此,对于主要基于地震数据相位信息的地震数据构造偏移成像, Rytov近似在理论上要优于Born近似。此外,还用国际标准模型--Marmousi模型地震数据的偏移成像,从实践上证明了Rytov近似要优于Born近似。     

山前带地震数据的波动方程叠前深度偏移方法

作为复杂介质中最精确的地震波成像技术，波动方程叠前深度偏移在山前带复杂构造成像中大有可为，但该方法对速度误差非常敏感，抗噪能力较差，其成败取决于叠前去噪、表层速度结构反演和偏移速度分析的有效性，要使山前带地震勘探取得更大突破，就需改善单程波动方程深度偏移对高陡、倒转界面的成像精度，研究出可提高初至层析分辨率的新方法以及自地表开始的偏移速度建模方法。基于广角隐式有限差分单程波传播算子与波场“逐步累加”技术，研制了直接自起伏地表进行波场延拓与成像的叠前深度偏移算法。SEG山前逆掩推覆构造模型偏移试验表明，该算法具有很高的精度；川西龙门山实际宽线地震资料成像的试处理结果，也展示了该方法相对于叠后深度偏移的优势。研究还表明，面向地质目标优化地震波照明与接收效果也是需要重视的问题。     

叠前深度偏移技术在东海地区的应用

叠前深度偏移是目前理论最先进、精度最高的地震波成像技术,它主要包括Kirchhoff积分法和波场外推法(也称波动方程法)。文章首先简要介绍了Kirchhoff叠前深度偏移的基本原理。然后从初始速度模型建立、粗网格叠前深度偏移与共成像点道集输出、基于共成像点道集的偏移速度分析与速度模型更新、最终精细成像处理等方面,详细讨论了Kirchhoff叠前深度偏移处理的实现流程。接着介绍了该技术对东海钱塘凹陷二维和西湖凹陷三维地震资料的成像效果,以及相对于叠前时间偏移在构造成像精度与振幅保持方面的优势。最后探讨了与该项技术实际应用有关的其他一些问题。     

叠前偏移及储层预测技术研发进展与应用

为满足油气勘探开发的地质需求,在叠前深度偏移、地震储层综合预测等技术研发上有了新的进展。地震偏移成像技术实现了由叠后到叠前、从时间域向深度域、从积分法到差分法、从单程波到双程波的跨越, Lightning叠前深度偏移软件的研发使用,显著提升了叠前偏移处理能力和成像精度。曲率、纹理等地震新属性提取与分析、叠前弹性反演技术的开发,不断丰富和完善了储层预测的技术手段。储层预测对象由常规储层到特殊及非常规储层,预测技术从叠后走向叠前、从单一走向综合,预测能力从定性向半定量和定量的提升,预测参数从几何形态向孔渗性及含流体性的发展。叠前深度偏移和储层预测新技术的针对性应用,改善了山前、盐下、碳酸盐岩和低幅度圈闭等复杂圈闭目标的成像效果,提高了非均质碳酸盐岩和薄砂层等复杂储层的预测精度,在复杂油气藏的勘探开发中发挥了重要作用。     

转换波成像方法综述

转换波勘探成本低，获取的地下信息量大。但由于转换波的传播路径不对称，入射波与反射波的速度不同，因此转换波资料的成像比纵波资料更复杂。为此，对转换波成像的主要方法进行了讨论，并对近年来出现的一些新的转换波成像思路作了介绍。转换波成像方法可分为叠后偏移和叠前偏移成像两种，叠后偏移主要包括共转换点道集抽取、动校正、转换波倾角时差校正和叠后偏移等，叠前时间偏移主要分为Kirchhoff叠前时间偏移和波动方程叠前时间偏移两大类。分别对叠后偏移的4个主要处理步骤和叠前偏移两类方法的基本原理进行了较为详细的阐述，并指出叠前时间偏移方法是目前转换波资料处理的发展方向。新的转换波成像思路是，先对转换波资料进行转换，然后再成像，如非对称性校正法和纯横波成像法等，对这些新方法的基本原理进行了论述。指出了转换波成像方法研究的发展方向，即转换波成像配套技术的研究如静校正、去噪，以及能更好地适应不同观测系统的高保真、高分辨率的叠前成像方法等。     

变速介质条件下三维叠前深度偏移成像及应用效果

对于复杂变速介质成像，常用的时间域成像方法已不能满足实际需要，必须借助于深度域成像方法，特别是三维地震叠前深度偏移方法。选择合适的深度偏移方法很重要，但其速度模型建立更为关键。叠前深度偏移与速度建模均需要巨大的计算机资源，为有效地实现三维叠前深度偏移，合理的处理流程与方法选择也十分重要。文章从叠前深度偏移方法原理比较分析入手，深入探讨了相关深度偏移方法的特点，并对速度模型建立方法进行了研究。在此基础上，结合一个横向变速的三维地震工区实例，详细论述了横向变速条件下三维叠前深度偏移的建模思路与实现方法，提出了先进、实用的有关叠前深度偏移与速度建模实用方法。实际偏移结果与井资料的一致性证明了上述方法的有效性和实用性，这对推进三维叠前深度偏移的应用与发展并取得良好的成像效果具有较大的实际意义。     

近地表速度模型精度影响分析

地震成像是地震勘探工作的重点和难点,而速度场的精度是地震成像的关键.为了探讨双复杂条件下近地表速度场对地震偏移成像的影响,依据弹性波动方程正演模拟的数据,在给定不同误差的近地表速度模型条件下,对比叠前深度偏移后近地表速度模型精度对线性噪声压制、浅层成像质量和精度的影响.研究结果表明,当风化层厚度误差大于+20％或风化层...