多波多分量地震资料速度扫描法转换波识别技术

多波多分量地震勘探得到的资料波场信息丰富,从中可以得到转换波信息.提出了一种速度扫描方法分离多波多分量资料中的纵波和转换波.该方法根据纵波速度及其自激自收时间,推导出相应的横波速度表达式;通过横波速度扫描,得到一系列转换波时距曲线;用得到的转换波时距曲线与多波地震数据作互相关匹配,相关程度最大时扫描横波速度最准确,也就得到了最佳的转换波波形,进而达到分离纵波和转换波的目的.利用该方法对数值模拟地震记录进行了转换波识别,取得了很好的波场分离效果.     

多分量地震数据处理技术研究现状

多波多分量地震勘探技术综合利用纵波和横波信号进行勘探.多分量地震资料处理技术以弹性波理论为基础,依据资料处理流程不同,可以将其分为两类:①基于标量波波场理论的波场分离多分量处理技术,该技术已经形成了较完善的处理流程并进入实用阶段,其中主要包括波场分离、横波静校正、转换横波速度分析及转换横波偏移成像等核心技术.②基于矢量波波场理论的多波联合处理技术,该技术具有较好的理论基础,能够更好地保持地震数据的原始信息,但目前尚处于研究和实验阶段,与其相配套的相关技术仍不完善,对于多分量地震实际资料的处理没有形成完整的处理流程.多波多分量技术是解决目前复杂油气藏勘探的有效手段,是地震勘探发展的必然趋势.参67     

多波多分量技术在广安构造中的初步应用

现最常用的多波地震是利用纵波震源激发、三分量检波器接收，其接收到的不仅有纵波信息，还有转换横波信息，多波多分量地震勘探就是综合利用纵波、横波信息。相对于常规的纵波勘探而言，多波地震勘探可以提供的地下信息更为丰富，联合纵波和横波特性有助于更准确地确定地下储层和流体特性，减小多解性。文章介绍了多波多分量技术在四川盆地川地区广构造上的初步应用情况，该区块在多波多分量采集处理获得较好资料的基础上，进行了纵波、转换波（P-SV波）的层位匹配、转换波层位标定、制作了压缩剖面，通过对纵波转换波剖面的对比分析，纵波、转换波（P-SV波）的联合反演，提取了纵横波速度比、λ_ρ、μ_ρ等属性参数，对须六段进行了储层预测并取得了初步成效。     

利用地震瑞利波速度反演求取P-SV波横波静校正量

 在多波多分量地震勘探中，P-SV波横波静校正量的求取至今仍然十分困难。本文借鉴Muyzert的方法原理，提出利用陆上P-SV波地震资料中的瑞利波频散信息反演浅层横波速度结构，进而求取P-SV波的横波静校正量。但是在实施反演之前要对P-SV波资料先做高程静校正和纵波静校正。文中详细列出求取横波静校正量的流程。通过实际二维P-SV波地震资料试验表明，利用地震瑞利波的频散信息可有效地反演浅层横波速度结构，并可预测P-SV波横波静校正量的长波长趋势。     

应用τ-p域矢量旋转的地震数据波场分离

高保真的弹性波波场分离已成为多波多分量地震勘探中的关键处理流程。常规波场分离方法可归纳为基于波场的运动学特征和基于波场的动力学特征两大类。前者在空间域或τ-p域对纵、横波波场进行分离,后者则侧重于计算不同波型的偏振特性,但二者均受制于各自的局限性,难以达到理想的分离效果。将波场的动力学与运动学特征相结合,文中提出一种基于τ-p域矢量旋转的波场分离方法。即以近地表纵波速度作为波场分离的关键参数,在τ-p域下对地震波数据的垂直分量与水平分量进行极性旋转,根据不同波型的偏振特性,实现将P-P波与P-SV波分离到各自的偏振方向上的目的。针对层状介质模型、Marmousi Ⅱ模型及实际地震资料的试算处理结果表明,该方法比传统方法能更精准地分离P-P波和P-SV波,解决了能量异常、波场混叠及空间假频等难题,分离后的波场保幅性较好。     

三维三分量VSP数据处理方法及效果

三维三分量VSP数据处理是一项系统工程。由于观测系统的特殊性，数据处理既不能借用常规的非零井源距多分量VSP数据处理方法，也不能采用目前地面地震多分量数据的处理方法。为此，本文针对三维三分量VSP数据的特点，在三维VSP速度分析、波场分离、纵波和转换波的三维深度成像等几个方面进行了研究，摸索出一套处理方法。通过对MB2003井区VSP数据的处理，得到了纵、横波速度体；通过三分量处理及基于拉冬变换和偏振分析的联合波场分离方法，有效地分离出上行纵波和转换波；根据速度反演结果，在深度域对纵波和转换波进行成像，分别得到两个成像数据体，且具有良好的对比性，有利于资料解释。其中转换波成像显示出更高的分辨率和信噪比，具有良好的应用前景。     

多波多分量天然气勘探技术的进展

多波多分量技术可用于解决复杂的构造、岩性、裂隙裂缝，以及确定地下流体的性质等。由于纵波和横波的性质不同，影响它们的物性参数也不同，纵波与拉梅系数λ和μ有关，横波只与μ有关，这就是利用多波的潜在优势，也为解决前述问题提供了有利的工具。另一方面，波场的空间性要求用多分量的方法进行观测、记录、处理和解释，这样才能够完整地描述复杂介质中的波动行为。回顾并总结了多波多分量技术的发展历程，介绍了若干进行天然气勘探的有效方法，如：亮点技术、AVO技术、多波多分量勘探技术、裂缝型气藏检测技术，以及这些方法在天然气勘探中的应用现状。     

采用τ-q变换法进行纵、横波波场分离

多波多分量地震勘探与传统的单一纵波地震勘探相比具有许多优势，同时采集纵、横波资料可以分别形成叠加剖面，有利于构造成像，更可贵的是，它可以用来提取更多的约束岩性，储层，裂隙分布的地球物理参数以及应力场信息，波场分离是多波多分量地震资料处理的重要环节之一，采用常规的τ－q变换法进行纵、横波波场分离时，由于双曲线经τ－q变换后为椭圆（其能量分布是渐变的）、实际的分离效果产不好，因此，根据江家屯地区多波多分量地震资料特点，提出了τ－q变换法，该方法将来自不同层位的反射波经τ－q变换后聚焦在不同的点上，更有利于波场分离，因此切实可行。     

煤层转换波的数值模拟及应用

从弹性波动方程出发，在交错网格空间中采用高阶有限差分技术导出了应力一速度弹性波动方程正演的差分格式，研究了其吸收边界条件与数值频散关系，建立了煤田多波勘探的数学模型。在此基础上通过对特定模型的数值模拟，研究了纵波震源激发条件下弹性波在地下的传播规律与煤层多波记录的波场特征。数值模拟结果表明，当地表不存在低速层时，煤田多波记录的X分量与Z分量上均有纵波与横波存在，因此在资料处理中必须首先进行波场分离工作。在一定的厚度范围内，煤层转换波的能量还与煤层厚度有关。故在进行野外资料采集观测系统设计时，要综合考虑转换波和纵波的观测范围。     

纵波与转换波的横向分辨率比较

在多分量地震勘探中,纵波(PP波)与转换波(PS波)的横向分辨率高低一直没有得到系统的研究。本文就煤田多分量地震勘探中PP波与PS波的横向分辨率与转换点位置、纵横波速度比、炮检距、界面深度以及品质因子等影响因素的关系进行了讨论,并对煤田实际资料进行了处理,结果表明在一般情况下,PS波的横向分辨率要高于PP波,纵横波速度比和品质因子比对PP波和PS波的横向分辨率之比值影响较大,界面深度较浅以及炮检距较大时对横向分辨率之比值影响较大。这一结论可对多分量地震勘探的观测系统设计以及处理解释提供新的依据。     

关于多波多分量地震资料极性问题的讨论

对于多波多分量地震资料,需要进行纵、横波联合层位对比,因此地震资料极性的确定非常重要。从地震反射系数和坐标系统二者之间的关系出发,探讨了纵波反射系数和转换横波反射系数之间的关系。基于一个3层各向同性介质模型,在地震资料采集和处理中常用坐标系下,按照美国勘探地球物理学家学会(SEG)地震记录极性标准,分析了多波多分量资料中各种反射波和初至波的极性情况以及它们之间的关系,提出了极性判断和选择的建议。     

一种简便的海洋P-SV转换波叠前偏移成像处理方法

在莺歌海盆地,地震模糊区的成像一直是勘探工作中的一大难题,1998年在该地区采集了多波地震资料,通过对P-SV波的处理,在模糊带成像方面取得了较好的处理效果[1]。在对常规P-SV波处理中的偏移技术等存在的特殊问题进行分析的基础上,提出了一种P-SV波叠前偏移处理的方法,该方法将输入道分选成共转换散射点道集(CCSP),在CCSP道集中,双程旅行时和等效炮检距之间满足双曲线关系,故而使得常规处理P-P波的Kirchhof叠前偏移在此也可以运用,至于速度分析它也可以运用P-P波的速度分析方式来进行,因此采用该方法简化了转换波的处理,同时也提高了P-SV波的成像效果。     

转换P-SV波叠前偏移

转换P-SV波的入射波与反射波传播速度不同,射线路径也不对称,反射点偏离共中心点,其时距曲线不再是双曲线,所以,不能用P-P波常规水平叠加方法和叠后偏移方法进行处理。即使采用计算转换点等特殊处理技术,也会带来较大的误差。本文采用声学方程及相移法对P-SV波进行叠前偏移,可以高效率地处理转换波的运动学问题,而且能保证成像精度。所以,此法能同时解决P-SV波叠加和偏移两方面的问题。     

复杂构造转换波静校正方法研究及应用

目前转换波静校正技术方法众多,已成为多分量勘探不可或缺的重要组成部分。然而,这些方法还面临一些实际困难和问题：(1)面波反演法存在面波发散、难以确定频散周期及复杂探区面波信噪比低、频散曲线拾取困难等问题;(2)初至波静校正方法中的层析反演和折射法的转换波初至信噪比低,尤其在复杂探区拾取初至很难;(3)共检波点道集叠加纵波构造约束法要求地下反射界面变化相对平缓或者水平。因此,上述方法目前都不适合复杂构造转换波静校正。为此,提出一种复杂构造转换波静校正方法,具体步骤为：(1)通过层位拉平方法消除转换波静校正构造项,克服层位基本水平的限制。首先拾取P-P波CMP叠加信噪比较高的构造层位,并计算层位拉平投影时差,用投影时差“拉平”叠前数据;(2)将层位拉平数据转换到共检波点域并重新完成共检波点P-P波速度分析,以使共检波点道集的每道速度相同,消除复杂构造横向速度剧烈变化及速度分析精度不高造成的道间动校正误差,既可以使共检波点同相叠加、提高信噪比,又减少了速度精度不高对地震道剩余静校正量的影响;(3)把P-P波构造层位拉平的投影时差转换到P-SV域拉平P-SV波叠前数据,在共检波点域重新完成P-...     

利用多分量地震数据反演近地表横波速度

在陆上多波地震资料处理中,转换波资料静校正需要获得准确的近地表横波速度。文中从分析多分量地震记录波场出发,提出利用多波资料中的X与Z分量数据进行近地表横波速度反演的方法。利用X、Z分量上折射波信息,获取水平慢度和偏振角度,进而反演近地表的横波速度。通过数学模型与实际资料的应用,表明反演的近地表横波速度较为准确,可以准确地反映近地表的横波速度变化。     

用P-SV波叠加剖面合成横波层速度剖面

本文从Zoeppritz方程的精确解出发,导出了P-SV波反射系数的高精度近似表达式,证明P-SV波的反射振幅正比于△V_s/V_s.这里,V_s为反财界面两侧横波层速度的平均值;△V_s为两侧横渡层速度的差值.文中将P-SV波共转换点水平叠加改进为共转换点拟合叠加,得到正比于△V_s/V_s的叠加振幅.仿照纵波勘探中的波阻抗技术,利用P-SV波拟会叠加剖面(或其偏移归位剖面)逐层向下递推反演,再加上适当的标定,便可获得横渡层速度剖面.     

转换波地震勘探中的最大炮检距设计

从反射系数和动校正拉伸２个方面对转换波勘探最大炮检距设计进行了研究。研究表明，转换波最大炮检距可能大于或小于纵波最大炮检距，这主要取决于纵波和转换波反射系数特征。根据有无临界角以及反射系数中有无极性反转，将纵波和转换波反射模式分成８种，并给出了相应的最大炮检距确定原则与方法。当采用双曲时距方程进行动校正时，转换波的动校正拉伸要小于纵波的动校正拉伸；在相同动校正拉伸下，转换波的最大炮检距大于纵波的最大炮检距。采用高精度的转换波时距方程进行动校正，能够减小动校正拉伸。