深度域波动方程偏移速度建模方法及应用

针对波动方程叠前深度偏移中重要的速度模型问题,研究了一套三维速度建模方法和软件.该方法以波动理论为基础,采用批量计算和计算机可视化交互处理相结合的方法,进行时间偏移速度分析、时间坐标和深度坐标的深度偏移层速度分析,由此可建立时间域及深度域的层速度模型,为三维波动方程叠前深度偏移提供合理、可靠的偏移速度模型.经实际的三维地震资料处理,证实了这套三维速度建模方法和软件的有效性.     

扩展的局部Born近似的广义屏算子分析

三维叠前深度偏移广泛地应用于地下复杂地质体成像。当前工作量较大的三维成像问题一般采用基于射线追踪的克希霍夫积分方法,但该方法在处理复杂构造不足。虽然基于有限差分方法的全方程逆时偏移对存在剧烈横向速度变化的非均匀介质也具有非常好的成像精度,但是,把该方法应用于三维叠前深度偏移需要花费较多的机时和巨大的计算机内存容量;这些要求在目前是不现实的。为了寻求一种既方便快捷又准确可靠的叠前深度偏移方法,于是扩展的局部Born近似的广义屏算子在速度场中等程度横向变化情况下,能较准确地描述地震波场的传播过程,对较复杂的地质构造具有较好的成像效果。且该算子具有稳定、高效的优点。不过扩展的局部Born近似的广义屏算子是条件稳定的。但从稳定性和计算效率角度看,该偏移算子可用于目前复杂地质体叠前深度偏移初期处理。     

时移成像条件下的波动方程叠前深度偏移

为提高炮域叠前深度偏移的计算效率,引入时移成像条件进行叠前深度偏移.基于频率空间域有限差分波场延拓算子进行延拓,采用时移成像条件来求取大延拓步长间的层位成像值,成像条件虽然增加一次逆傅里叶变换,但对计算时间的影响却不大.脉冲响应和Marmousi模型的测试结果表明,所提出的方法在得到与小步长效果相当的成像结果的同时,又可以成倍地提高计算效率.     

基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦 (共聚型 )偏移实现地震成像的方法 ,它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性 ,提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度 ,采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应 ,进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明 ,利用此方法 ,在宏观速度场正确的情况下 ,能够实现地下构造的准确成像 ,尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明 ,共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果 ,而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。     

基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦(共聚型)偏移实现地震成像的方法，它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性，提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度，采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应，进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明，利用此方法，在宏观速度场正确的情况下，能够实现地下构造的准确成像，尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明，共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果，而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。     

非零偏移距DSR叠前深度偏移

提出了非零偏移距域双平方根算子的叠前深度偏移法,该方法根据不同速度模型,通过精确正演模型数据,利用双平方根方程进行偏移,实现了偏移成像和动力学特性研究。研究认为：采用中点-半偏移距域的双平方根算子的叠前深度偏移方法,能够适应横向速度变化,具有精度高、无频散、背景噪声弱、耗时短等优点。对岩性油气藏勘探有重要意义。     

混合法炮集三维叠前深度偏移

混合法深度偏移是一种精度较高的偏移方法,它在频率空间域和频率波数域交替实现波场外推,具有适应横向变速和陡倾角的优点.Fourier有限差分法(FFD)是一种典型的混合法,但计算表明,该方法用于三维SEG/EAEG模型的叠前深度偏移时,由于速度的剧变,波场外推会产生不稳定现象,文中提出了一种新的三维混合法偏移,计算表明,该方法比Fourier有限差分法更加适应横向剧烈变速情况,没有不稳定现象.用该方法对SEG/EAEG模型的炮集数据进行了三维叠前深度偏移,取得了较精确的成像效果,该方法具有较大的实用价值.     

波动方程基准面在深层勘探中的应用

考虑到在波场延拓算子的成像效果 ,其运算效率及对复杂地表的适应情况或处理措施下 ,利用波场延拓算子将基准面下移 ,以提高深层复杂地质体的偏移成像效果 .在集成基准面技术和叠前深度偏移基础之上 ,提出了一种不受地表不规则程度和速度函数变化限制的基准面向下延拓方法 .实践证明 ,该方法用于深层复杂地质体的勘探时 ,可以使偏移成像得到更好的效果 ,其运算速度与叠前深度偏移的运算速度相当     

相移加校正变范围三维叠前深度偏移

理论和实践证明,三维叠前深度偏移是目前最精确的地震波场成像方法。该文在二维叠前深度偏移及偏移速度模型建立方法研究的基础上,进一步研究了变范围三维叠前深度偏移叠加方法和软件。用三维相移加校正方法在炮集上实现三维叠前深度偏移,并根据三维速度模型构造形态,自动确定偏移后成像孔径进行变范围偏移叠加,提高三维构造形态清晰度。该方法属全波动方程偏移,具有成像精度高,对模型适应性强的特点     

基于双平方根算子的保幅角度域成像

建立基于双平方根算子的保幅叠前深度偏移与地下人射角度的关系,应用单程波双平方根方程的保幅波动方程叠前深度偏移输出角度域共成像点道集及相应的成像结果,为后续的偏移速度分析和振幅分析提供可靠的数据.取代相对耗时的倾斜叠加法,应用基于精确投影的快速插值映射法抽取保幅角度域共成像道集.结果表明:基于双平方根求取偏移距域道集比基于单平方根方程更为方便直观,也更适合于角度域成像;保幅角度域偏移采用的成像条件不仅可以有效地补偿振幅和改善成像结果,而且克服传统炮域单程波保幅偏移中反褶积型成像条件的不稳定性.理论模型数据和实际资料试算结果进一步证明了所提角度域保幅偏移理论和算法的正确性和有效性.     

三维叠前深度偏移在复杂构造区的应用

针对复杂构造区,通常应用3D叠前深度偏移。但长期以来这是件可望而不可及的事。近来,随着巨型并行计算机和软件方法的不断发展,使得此项应用成为现实。在较短的处理周期内,我们应用一个实例,利用3D叠前深度偏移处理技术,在估计和验证与逆掩断裂区有关的速度深度-模型方面做了大量的实际工作,并在最后给出了应用效果     

基于2D反褶积成像条件的保幅叠前深度偏移

为适应复杂构造和岩性油气藏勘探开发对地震处理精度的需求,提出基于2D反褶积成像条件的保幅叠前深度偏移方法,实现基于2D反褶积成像条件的保幅分步傅里叶(SSF)叠前深度偏移(PSDM)。其主要思想为:在频率-震源波数域内,将所有炮延拓到同一成像点的上行与下行波反褶积,然后对所有频率和震源求和成像。其特点是能够克服非满覆盖次数地区成像能量弱的缺陷,并提高中深层目标区域的成像质量。模型试算结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于最优Born近似的叠前深度偏移方法

波动方程法中的叠前深度偏移是实现复杂构造和岩性地震成像的关键技术。其中 ,广义屏法是近几年发展起来的一种新方法 ,它基于散射理论、屏近似和一般Born近似 ,具有较高的精度和效率 ,是条件稳定的。为了提高算法的稳定性 ,提出了基于最优Born近似的叠前深度偏移方法。即对散射波场成像所使用的介质速度横向扰动公式不做任何近似 ,并且采用与两个延拓深度层中间位置处的地震波场最接近的波场代替层间的平均波场 ,而不是用上一延拓层处的地震波场代替层间的平均波场。模型试算结果表明 ,最优Born近似法对复杂地质体具有较强的适应性 ,在保证计算效率和成像精度的前提下 ,明显提高了算法的稳定性。     

交互三维速度模型建立方法及软件系统的实现

针对三维地震资料处理,尤其是三维叠前深度偏移处理,提出一套交互三维速度模型建立方法,并在工作站上设计与实现了这套交互三维速度模型建立系统。该系统可按交互方式进行叠加速度、偏移速度和层速度分析,有效地建立三维层位结构和速度模型,实现三维模型的可视化,提高速度模型精度,在实际的三维资料处理中效果良好。     

基于算子优化的Fourier有限差分法保幅叠前深度偏移

从声波方程的单程波分解出发,对传统波动方程叠前深度偏移的传播算子和边界条件进行优化,推导出基于优化算子的保幅边界条件和3个新偏移算子。通过应用新算子和边界条件,断层和倾斜层处的成像效果有明显改善,并且叠前深度偏移的质量也得到提高。模型试算和实际资料处理结果表明,使用优化的边界条件和偏移算子,能够提高横向速度变化情况下的成像精度。     

连片叠前深度偏移处理技术在孤西地区的应用

孤西断裂带地质构造十分复杂,速度横向变化较大,该区已进行了三维连片处理,但潜山的构造背景及准确细致的构造形态仍不清楚,制约了对该区带的深入地质研究和评价。采用匹配滤波、叠前数据规则化等技术对叠前连片道集进行精细处理后,再进行叠前深度偏移迭代,并利用层析成像法对层速度模型进行校正,成像剖面信噪比较高、潜山归位准确,内幕清楚,发现和落实了多个圈闭构造。     

三维VSP波动方程保幅叠前深度偏移方法

VSP偏移成像技术在VSP资料处理中具有重要意义。为了对地下复杂构造进行精确成像,常要求对VSP数据进行三维叠前偏移处理。传统的单程波方程延拓计算时只能保证相位信息的正确性,没有对振幅做任何处理,仍存在保幅性较差的问题,不利于将其结果运用到岩性分析中去。本文以保幅型单程波偏移算子为基础,研究了三维VSP单程波动方程保幅偏移成像方法。并在实际资料中,采用了保幅型三维地震道插值方法,对非规则网格炮点采集的三维VSP数据进行插值,保证了波动方程保幅偏移的效果。     

起伏地表条件下的波场上延法叠前深度偏移

直接从起伏地表开始的叠前深度偏移方法是分析复杂地表和复杂地质体成像的有效手段。借鉴Beasley和Lynn提出的“零速层”的概念与Reshef提出的“逐步一累加”法的思路，根据地震波在真实介质中的传播特性及波的可叠加性，利用“波场上延”法，实现基于相移（时间域）法上延和频率空间域有限差分（深度域）法（ω-xFD）上延的波动方程法叠前深度偏移成像。理论分析和模型试算结果表明，深度域“波场上延”法是解决起伏地表和地下复杂构造双重成像的一种有效方法，实现了波动方程基准面校正和深度域成像的有机结合，其有效性和准确性使该方法可用于实际资料的处理，有较好的应用前景。