各向异性介质P—SV转换波速度分析方法及应用

地球介质中广泛存在各向异性,使得地震时距关系多表现为复杂的非双曲形式。因此,基于双曲时距关系的速度分析方法不适用于各向异性介质转换波的速度分析。我们在垦71地区资料处理中采用了由转换波资料直接进行速度分析和各向异性参数估计的方法,获得了较好的处理效果。该方法应用改进的相似系数能量准则,可简化处理过程、避免求取转换点、减少误差累积、提高速度分析精度。     

各向异性介质中转换波和非转换波的克希霍夫偏移与速度分析

我们导出实现各向异性介质克希霍夫偏移的渐近表达式并概述了工序。这种技术基于利用对射线振幅和旅行时的解析式获得的方位各向同性介质的新的格林张量表达。由于在实际应用中,一般各向同性在偏移方法中的运用会受所考虑速度模型的可得性和可靠的限制,我们研制的一种新的各向异性速度分析方案来产生方位各向同性介质中偏移非转换波和转换 qP-qSV 波的仿真各向异性模型。这种速度分析方法各向同性的五个弹性常数给出的非双曲线时距显式。成象技术用于非转换波和转换波地面地震数据,在这两种情况下该法提供地下界面的精确图象。证明了即使弱的至中等的各向异性,用各向同性偏移算法也不能使地下界面成象。本文提供了各向异性介质速度分析和偏移的新的非常规技术,并证明了利用转换波和非转换波的可行性。     

转换波各向异性叠前时间偏移在喇嘛甸地区的应用

介质的各向异性对转换波成像的影响非常大,直接影响到大炮检距道集的成像。本文以转换波各向异性非双曲旅行时方程为基础,提出了一种简单实用的高精度γ0(纵、横波平均速度比)场的建立方法和构造速度扫描方法。应用这两种方法能够得到较准确的γ0场和转换波均方根速度场,并应用各向异性双平方根散射旅行时方程可精确求取偏移旅行时。据大庆长垣喇嘛甸地区的三维三分量的转换波资料三维Kirchhoff叠前时间偏移结果显示,各向异性叠前时间偏移剖面的同相轴连续、断点清楚、断面清晰、归位准确。     

转换波叠加速度分析及动校正

在P波勘探中,仅仅依据P波零炮检距旅行时(t0P)和非零炮检距(x0)信息分析P波叠加速度。与此类似,对于PS波地震资料,文中不引入任何各向异性参数,基于地层等效介质方法,推导出新的只包含PS波叠加速度、P波叠加速度的PS波时距曲线方程,使得PS波数据处理变得更为简单;同时,推导出了速度比分析方程,据此可在CMP道集数据中快速分析速度比,为共转点道集抽取提供较为准确的初始速度比参数。以上两个方法相互补充形成一个完整的方法系列,从而提高了整个转换波速度分析与共转换点道集生成的效率。通过模拟数据和实际数据的测试与验证,表明本文提出的转换波速度分析方法可为高精度PS波速度分析提供初始参数。     

正交各向异性介质中多方位三维转换波叠前时间偏移

目前大多数转换波叠前时间偏移(PSTM)算法只考虑了VTI各向异性介质对转换波旅行时的影响,而具有垂直裂缝的HTI各向异性介质具有较强的速度方位各向异性特点,不同传播方向的速度按照椭圆规律变化,仅使用VTI各向异性参数而不考虑速度方位变化对旅行时的影响,将导致多方位三维转换波叠前偏移成像质量下降。针对上述问题,提出一种基于正交各向异性介质的多方位三维转换波PSTM偏移算法,其转换波旅行时计算公式同时考虑了VTI和HTI各向异性参数,更加接近于地层介质的实际情况。由于转换波还受到映射在水平径向分量(R)和切向分量(T)的快、慢横波影响,因此需要在转换波叠前时间偏移之前进行R,T分量的快、慢横波分离。在常规三维转换波资料处理的基础上,利用基于正交各向异性介质的多方位三维转换波PSTM偏移算法对西南地区某实际资料进行了测试处理,结果表明,转换波叠前时间偏移结果在构造解释上更加合理,地层特征更加清晰,证实了算法的合理性和实用性。     

一个各向异性速度分析应用实例

 在使用大炮检距采集地震数据时，地震波传播的各向异性问题表现得尤为突出。本文从分析各向异性的概念、类型入手，对地震波各向异性的速度特征、速度分析原理及应用效果进行了研究。在此基础上引入各向异性介质模型,提出各向异性参数的具体估算方法,并利用该方法进行了实际资料测试。测试结果和常规速度分析结果对比表明，各向异性速度校正的效果明显。     

转换波三参数速度分析及动校正方法

转换波时距方程的精度直接影响到转换波的速度分析和动校正的精度。现今应用较多的转换波时距方程中有双曲线方程（本文称为单参数方程）、双平方根方程（或称双参数方程）及高阶非双曲方程。本文从纵波大炮检距方程出发，针对转换波传播特点，推导出了能反映介质垂向非均质性的转换波三参数时距方程，其中三参数分别指纵波速度、横波速度和垂向非均质性。在此基础上，形成了转换波三参数速度分析及动校正方法。为了比较单参数方程、双参数方程和三参数方程的精度，利用这三种方程分别对合成模型数据和实际资料进行了处理，结果表明本文提出的转换波三参数方程的精度高于其他两种方程。     

横向各向同性介质纵波非双曲线时差速度分析

在各向异性介质中，纵波反射旅行时具有非双曲线时差特性，随排列长度的增大非双曲线现象更加明显。显然，常规双曲线时距曲线方程已经不能满足描述地震勘探中日益复杂的地球介质模型的需求。为此，在时距关系中增加含炮检距的四次项，并采用分式展开法表示该四次项，同时引入远偏移距收敛因子。改进后的时距关系表达式在形式上接近于常规地震波双曲线型时距关系，清楚地描述了横向各向同性介质中速度随炮检距的变化。实例表明，该算法提高了各向异性介质速度分析精度，改善了剖面叠加效果。     

基于共转换点道集的二参数转换波速度分析及动校正方法

在不引入介质的各向异性参数并认为共反射点处同时产生波场的反射与转换的状况下,推导P波与P-SV波之间的运动学关系,进而得到转换波时-距曲线方程--转换横波叠加速度分析公式。借助地震全波场数值模拟技术,进行多波波场响应特征的分析研究及多波多分量地震模拟记录的生成,使用计算机C语言编程技术和SU编程技术实现了该方法的软件化。通过模拟数据和实际资料的验证与测试,结果表明所提出的转换波二参数方程精度高、经济实用、效率高,解决了转换波地震资料处理中叠加速度场建立和叠加成像的问题,对多波用于油气勘探具有指导作用。     

应用多波多分量技术预测轮南地区中生界储集体

在轮南地区地震转换波勘探中，研究了多波多分量地震资料采集、处理和解释的方法。采集时，要使药量、炮检距等满足接收转换波的要求；处理时，采用各向异性介质中的平面波理论与平面波的偏振投影技术，实现P波、SV波的波场分离，转换波处理时考虑到共转换点并非在炮点与检波点的中点，用共转换点(CCP)道集求取其时距曲线进行叠加，得到转换波叠加剖面；解释时，首先进行P波剖面解释，正确认识波形，利用VSP测井和声波测井等资料标定转换波剖面后，解释反射明显的地球物理界面，制作压缩剖面，将P波剖面与SV波剖面一一对应分析，识别内幕波形变化，测算各种属性。应用该技术，发现轮南地区侏罗系与三叠系的储集体地震波动力学特征有明显差异。图8表1参8     

含裂隙介质中地震波运动学问题的正演模拟

碳酸岩油气藏与裂隙分布有关。在含有定向分布的裂隙介质中,地震波的传播呈现各向异性的特征。本文通过对定向分布裂隙介质中的弹性参数的研究,发现裂隙介质具有横向各向同性介质的特性,而且裂隙内含有液体,对波速的各向异性影响更甚。文中介绍了各向异性介质中地震波的射线解,并利用运动学射线追踪方程计算了裂隙介质中波的射线轨迹及走时曲线,求出似 P波、似 SH 波和似 SV 波的波速。由于介质的各向异性,似 SH 波和似 SV 波的走时曲线表现不一致,这说明各向异性介质中 S 波存在分裂现象。此种 S 波分裂现象可以用于研究介质中的裂隙分布和指示裂隙油气藏。     

椭圆各向异性介质中SH波波场模拟

在二维椭圆各向异性介质条件下,各向异性波动方程可以分解为一个独立的 SH 波波动方程和一个 P-SV 波波动方程组。本文用褶积求微分的有限差分方法实现了二维椭圆各向异性介质中 SH 波的共炮点记录的模拟。模拟结果的成败在于求解 SH 波波动方程时对边界条件的处理,文中分别给出内边界及边界端点的吸收公式;同时给出多种各向同性和椭圆各向异性介质中的共炮点记录和波场切片图(Snapshot),展示了椭圆各向异性 SH 波波场的特性。从中可以看出:①反射 SH 波的时距曲线并非双曲线;②各向异性波在界面上的反射和透射仍满足Snell 定律;③各向异性介质中的 SH 波和各向同性介质中的波型是完全对应的,只是两种介质中的同一类型的波在传播时间、传播速度和同相轴的形态及能量分布有所不同。     

横向各向同性介质中的反射波旅行时分析

常规地震勘探是建立在各向同性的理论基础上,反射时差曲线通常用双曲时差方程近似。双曲时差方程只有在均匀各向同性介质或椭圆型各异性介质的短排列中成立。许多研究发现,地下介质各向异性的存在,可能严重地影响了许多基本处理流程和解释成果的精确性。在横向各向同性介质中,本文研究了短、中、长排列时的P波、SV波的反射旅行时近似计算公式,该式提供了一种快速有效的估算旅行时的方法。通过数值计算得到了旅行时时距曲,蜉反射时距曲线的特征,证明了计算方法的有效性和可行性,这对各向异性介质中的弹性参数反演、移成像和地震资料的精确解释等都有重要意义。     

VTI介质各向异性参数角道集层析反演

目前的各向异性层析方法主要利用不同范围的炮检距信息或角道集信息反演各向异性参数,但缺少对反演中角道集划分的定义。为此,首先根据旅行时对Thmosen参数的一阶偏导数和对Thmosen参数及相角的二阶偏导数进行敏感性分析,明确定义小、中、大角道集的范围;然后利用各向同性单程波偏移及速度层析建立基础速度场;再利用Poynting矢量提取VTI介质逆时偏移角道集;最后利用小角度道集剩余曲率反演Thmosen速度参数、中角度道集反演Thmosen参数δ、大角度道集反演Thmosen参数ε。简单洼陷模型试算结果说明方法的正确性,复杂构造模型试算结果验证了方法的适用性。     

VTI 介质各向异性叠前时间偏移技术及应用

目前地震成像处理中,以各向同性叠前时间偏移为主,其假设地下构造为层状各向同性介质,以直射线或者弯曲射线为主要的走时计算方法。但是在各向异性变化大的地区,该方法导致走时计算不准确,从而造成动校正或者偏移成像存在误差。为此,对 VTI 各向异性介质中走时的计算方法进行讨论,然后结合实际三维地震资料及构造特点,利用 VTI 叠前时间偏移成像技术,探索出一种适合于塔里木地区碳酸盐岩缝洞型储层地震资料叠前各向异性成像技术,处理效率和处理效果均得到提高和改善。     

利用VSP和跨孔走时反演横向各向同性介质中的弹性常数

横向各向同性介质是地下各向异性介质的最常见形式，它可由五个弹性常数来描述。在这种介质中，其对称轴和垂直对称轴附近的慢度面近似为椭圆面。根据这个特点，我们提出了用ＶＳＰ和跨孔走时联合反演横向各赂异性的弹性常数，且不同求妥线性代文方法，可估计多层ＴＩ介质中任意各向异性的弹性常数，且不用求解线性代数方程组，也不用计算准ＳＶ波的正常时差速度。     

倾斜层状TI介质反射波旅行时快速计算

以推导出的单层倾斜TI介质反射波NMO(Normal Moveout)速度面解析解计算倾斜层状介质等效NMO速度为基础,利用常规排列(最大排列长度与反射深度比接近1)下CMP(Common Middle Point)时距关系实现了 CMP 及 CSP(Common Shot Point)道集反射波旅行时的快速计算.该方...     

宽方位地震资料处理技术及应用效果

随着方位角的增大,宽方位地震资料的速度随方位角的变化、与倾角和方位相关的旅行时差、与方位相关的各向异性等问题也随之产生。当所采集的宽方位资料不是全方位时,如何根据资料的实际情况形成有利于后续处理和解释的分方位道集尤为重要。本文针对这些问题提出了相应的解决办法,包括运用分方位道集技术形成合理的方位道集;运用分方位速度分析技术精确求取叠加速度;运用与倾角方位角相关的旅行时校正技术进行倾角、方位角的旅行时校正;运用分方位各向异性偏移技术消除不同方位的各向异性影响等。对实际资料的处理效果表明,本文所述方法是切实可行的。     

EDA介质快慢横波时差和振幅-方位曲线的实验分析

在含垂直定向裂隙的各向异性（EDA）介质中，地震快、慢横波传播的时差及振幅随裂隙（缝）方位变化曲线能反映裂缝的密度、走向和介质的性质，这对多波地震资料的处理、解释有着重要意义。但受观测条件限制以及噪声的影响，在横波分裂记录上，同相轴往往会出现扭曲、倾斜和不规则抖动等现象，给快、慢横波时差的求取和振幅-方位曲线的绘制带来误差。设计了EDA介质物理模型，并利用岩石超声波测量系统获得了快、慢横波记录；分析记录可知，在相同传播方向的分裂横波具有走时和传播速度不随裂缝方位变化的恒定性特征；以此为基础，提出了利用平均法和瞬时振幅法来计算快、慢横波的走时时差和绘制振幅-方位曲线，以提高精度。利用物理模型实验得到的2个正交横波（S1波与S2波）的快、慢横波记录，分别用平均法和瞬时振幅法计算了快、慢横波走时的平均值、时差和均方差，并绘制了相应的振幅一方位曲线。结果表明，采用上述2种方法，消除了同相轴扭曲、倾斜和不规则抖动等对计算结果的影响，时差的计算是可靠的，振幅一方位曲线的绘制是合理的。