叠前P-SV波裂缝参数提取方法

本文通过适用于单层HTI介质的P-SV波近似反射系数（R_PS）公式,对R_PS特征进行了分析,并与P-P波反射系数（R_PP）进行对比;利用HTI介质中P-SV波近似反射系数公式推导出叠前单层HTI介质裂缝方位及密度反演公式,试验结果证明了文中的叠前P-SV波裂缝参数提取方法的合理性,并得出以下认识：①受HTI介质各向异性的影响,R_PS随方位角的变化呈椭圆分布,并且椭圆的属性在一定程度上指示了裂缝的发育方向和发育强度;②各向异性系数ε对R_PP没有影响,而γ对于R_PP的影响最大;③各向异性系数ε、δ、γ都对R_PS有影响,且γ的影响最大;④R_PS对裂缝介质（HTI）的各向异性系数更加敏感,因此P-SV波叠前数据较P-P波数据包含更加丰富和准确的裂缝各向异性信息,可采用叠前P-SV波数据反演提取裂缝的方向和密度。模型正、反演试验证实,由裂缝方位角及发育强度反演公式得到的裂缝方位和强度结果精确度较高,因此可以根据本文方法计算并预测裂缝的方位及强度。     

盖层各向异性对时移地震AVO的影响

油藏盖层各向异性在油藏开发前后对地震AVO曲线有相同程度的影响,而这种影响能否在2次地震AVO曲线相减后变得很小,可以被忽略？利用某油田数据建立了储层岩石物理模型,根据Gassmann方程获得了该油田储层的纵、横波速度与含油饱和度的关系曲线.设计了双层油藏模型,通过求解横向各向同性（VTI）介质界面的透射系数与反射系数的线性方程组,计算了油藏盖层存在各向异性时的P-P波和P-S转换波反射系数,分析了不同Thomsen参数对反射系数及其油藏开发前后反射系数差异的影响,并进行了定量分析.分析结果表明,小入射角情况下进行P-P波时移地震AVO分析,可以忽略盖层各向异性的影响;大入射角情况下进行P-P波时移地震AVO和多波时移地震AVO分析,盖层各向异性不能忽略.     

TI介质多波AVA联合反演岩性参数方法及应用

AVA岩性参数反演方法大都是基于各向同性理论的近似公式利用P-P波单分量资料来反演。对于大角度入射的地震资料，基于各向同性理论的AVA近似公式与基于各向异性理论的AVA精确公式的计算结果存在较大差异。仅利用P-P波振幅反演地层岩性参数无论在理论基础还是反演精度上都存在不足，而同时用P-P波和P-SV波振幅联合反演岩性参数，可增加约束条件，提高反演结果的可靠性。以TI介质中的振幅特征方程为理论基础，进行多波AVA联合反演纵、横波速度、地层密度和地层各向异性系数。实际资料计算结果表明，此方法不仅能够可靠的求取地层岩性参数，还能得到与地层裂缝有关的各向异性系数。联合反演结果比单分量反演的结果更稳定可靠，是一种行之有效的叠前弹性阻抗参数反演方法。用反演得到的岩性参数求取对油气反应敏感的弹性阻抗，进而可以利用不同角度弹性阻抗的梯度变化进行油气水的识别。     

P-P与P-SV波联合反演方法分类与对比

多波资料解释结果不仅取决于联合标定与资料匹配,而且取决于多波联合反演方法。依据实现原理的不同,将P-P与P-SV波联合反演方法分为叠后联合、属性间接联合、两参数直接联合和三参数直接联合四类,利用数值模型定量对比了单一P-P波反演方法和三类叠前P-P与P-SV波联合反演方法的差别。研究结果表明:1弹性参数直接联合反演方法的精度高于单一P-P波反演方法;2AVO属性间接联合反演的精度低于弹性参数直接联合反演;3噪声严重时,考虑到弹性参数相关性的属性间接联合、两参数直接联合反演方法可以在弹性参数相关性较好的情况下获得更加稳定的密度反演结果。     

P-SV与P-P波的时间匹配

 本文针对叠前联合反演中的P-P波与P-SV波时间匹配问题进行了研究,认为将叠前时间偏移速度分析拾取的纵、横波速度比作为P-P波与P-SV波时间匹配的纵、横波速度比,匹配效果不是很好。文中利用数学模型正演模拟的数据,运用速度比扫描方法校正纵、横波匹配中的偏差,在扫描过程中根据构造成像的主要标志性层位确定大致时间及速度范围,选定计算时窗进行速度比扫描得到最佳速度比因子,从而完成匹配。将P-P波和P-SV波叠前时间匹配流程归纳为：①由P-P波和P-SV波速度分析得到速度比; ②根据速度比模型进行叠前时间道集匹配; ③如果匹配结果好则退出,反之则进行速度比扫描,更新速度比模型并转向②; ④结束匹配,输出匹配道集或叠加剖面。数学模型数据和实际野外陆上地震资料的时间匹配效果表明,文中的P-P波与P-SV波时间匹配方法解决了纵、横波反演过程中来自同一地层界面反射同相轴的时间匹配问题,为后续的纵、横波联合反演提供了准确的道集数据。     

正交各向异性介质反射系数精确解

中国陆相沉积岩大多具有薄互层特征,当受到构造运动的影响时,会发育垂向或近似垂向的高角度裂缝,呈现出典型的正交各向异性,可看作是VTI和HTI各向异性的叠置。研究正交各向异性介质的AVO响应特征对裂缝型储层的精细刻画有重要的意义。针对VTI背景介质中发育的一组直立裂缝诱导的正交各向异性,采用Tsvankin提出的各向异性参数构建刚度系数矩阵,再根据Christoffel方程和边界条件推导了精确反射系数和透射系数的计算方法。理论模型试算表明：①若P波从低阻抗各向同性介质入射至高阻抗正交各向异性介质,背景介质VTI各向异性强度的增大会导致PP波反射系数增大、PS1波和PS2波的反射系数减小;而随着裂缝弱度的增强会导致PP波反射系数的减小、PS1波和PS2波的反射系数的增大。②若P波从高阻抗各向同性介质入射到低阻抗正交各向异性介质,PP波、PS1波和PS2波的反射系数变化规律与①相反。③PP波反射系数的方位各向异性远小于PS1波和PS2波。与Rüger反射系数近似公式计算结果的对比,验证了该反射系数计算方法的正确性。     

地震数据各向异性参数的方位反射率和定量评价：可行性研究

本文研究了方位各向异性弹性介质的P波和转换波反射率与入射角和方位的相关性。用精确公式计算P波和转换波反射系数并且用其渐近表达方式对这些系数进行反演，发现仅用P波反射率不能准确估算各向异性参数。另一方面，如果和转换波反射率一起分析P波反射率，能够得到许多有用各向异性参数的准确估算，当观测的各向异性是由于定向裂缝造成的时，这些参数可能直接与裂缝方向和密度有关。因此，得出结论，根据地面地震数据准确估算裂缝参数必须使用P波和转换波数据。     

叠前AVA岩性参数反演方法及精度分析

以VTI介质振幅特征方程为基础,研究了基于波形的多波多参数叠前AVA岩性参数反演方法。该方法利用动校正后的CMP及CCP全部角道集,建立多波多参数联合反演方程,进而求解出目的层段的岩性参数。以多个理论模型为例,对反演方程的建立、求解、抗噪能力以及P-P波单分量、P-SV波单分量、P-P与P-SV波联合反演的结果及精度进行了分析研究,结果表明,利用中心差分法建立反演方程误差最小;带阻尼的最小二乘QR分解(LSQR)法求解方程的精度和效率最高;多波联合反演结果最优,其反演结果的精度和抗噪能力都最强。对某地区储层模型正演的多波数据及实际多波资料分别进行了联合反演,获得的目的层段纵、横波速度及密度参数较好地反映了反演方法的有效性。     

HTI介质方位转换波反射系数一阶扰动近似

人们根据不同研究目的对Zoeppritz方程进行了简化与近似,但各类近似方程在大入射角情况下,大多无法准确描述转换波振幅变化规律,且由于地震数据随方位变化,对于PSV波方位反射系数的研究也相对薄弱。为此,基于HTI介质反射/透射系数精确表达式,根据介质分解理论与扰动思想,在弱各向异性假设条件下,推导了PSV波反射系数近似表达式,通过正演模拟分析振幅随方位的变化特征,并讨论方位转换波反射系数对各向异性参数的敏感性。正演分析表明：①在小入射角时,反射系数方位特征不明显,各向异性参数变化几乎不影响反射系数;随入射角增大,反射系数随方位角变化特征愈加明显,反射系数受各向异性参数变化影响;②界面上、下介质各向异性参数差越大,反射系数随方位变化越明显;③γ^（V）（与SH波垂直传播和水平传播速度差异相关）变化对反射系数影响最大,ε^（V）（与准纵波垂直传播和水平传播速度差异相关）变化对反射系数影响最小,且各向异性参数变化对反射系数的影响与方位角有关。     

P-SV转换波AVO加权叠加反演

本文从P-SV转换波反射系数幂级数近似公式出发，给出了多个由不同参数组合表示的P-SV转换波反射系数近似式，并探讨了利用这些近似式进行AVO加权叠加参数反演的理论和方法。不同理论模型的加权叠加反演结果表明，在利用P-SV转换波AVO进行加权叠加反演时，直接反演纵横波速度、密度以及波阻抗信息具有较大的误差；若直接反演剪切模量△μ／μ和△(μδ)／(μδ)型流体因子，则不仅具有很高的精度，而且反演结果稳定，适用于P-SV转换波和多波AVO参数反演。     

P-SV波在提取SS波零偏移距反射率中的应用

利用Gardnefs经验关系式对P—SV波反射系数近似公式进行了简化，给出了一个描述P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间关系的统一近似公式。4个不同的含油气砂岩模型的定量计算表明，该统一近似公式不受岩性弱反差条件的限制，入射角在30。以内能够准确地反映P—SV波反射系数和ss波零偏移距反射率之间的近似关系，而且能够适用于不同形式的P—SV波反射系数近似公式。因此，利用该关系式可以由P—SV波直接构建SS波零偏移距剖面，而且可以实现SS波阻抗的定量反演和多波AV0分析，还可以通过SS波资料提取P—SV波振幅随入射角变化的信息。     

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。     

各向异性介质中的方位AVO

本文从各向异性介质的弹性波波动方程方程出发,推导出各向异性介质界面上３６个反射和透射系数的计算公式。裂隙介质中Ｐ－Ｐ波系数计算结果表明,在垂直裂隙与方位各向同性介质所构成的界面上,Ｐ－Ｐ波反射系数在平行于裂隙方向达到极大值,在垂直于裂隙方向的出现极小值。     

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。     

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.     

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-...     

二维起伏层状模型的纵横波AVO模拟

本文采用快速射线追踪算法和平面波在反射界面上的反射和透射系数计算公式,模拟二维起伏界面层状模型的横波(包括P-P、P-SV、SV-SV、SV_P和SH_SH)的振幅随炮检距(AVO)的变化。该方法原理简单、计算速度快,可用于叠前振幅分析和反演,以及指导地震数据采集(特别是转换波采集)观测系统的设计。     

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。     

多波多分量地震波场数值模拟及分析

以多波多分量地表资料处理和解释为目的，利用波动方程数值模拟方法对多波多分量地震波场进行了分析和研究。通过单界面和双界面模型正演，对反射纵波（PP波）和转换横波（P-SV波）的识别及波场响应特征进行了研究：①P-SV波速度低，频率低，能量随偏移距的增加而增加，零偏移距处能量为零；②界面反射系数为正时PSV波与PP波极性相反，界面反射系数为负时P-SV波与PP波极性一致；③Z分量和X分量地震记录都是PP波与PSV波的混合信息；④X分量的PP波和PSV波都是由两个极性相反的分支组成的。通过多界面模型正演，分析了转换波勘探的多解性，即地质上的同一个岩性界面有可能对应地震剖面上的两个甚至更多的同相轴。通过理论、模型和实际资料分析，探讨了多波多分量勘探中水平分量旋转处理存在的问题。即通过水平分量旋转处理获得的三分量记录仍然包含了全波场信息，指出通过极化分析，进行三分量同时旋转，可以实现纵波波场和横波波场的完全分离。最后讨论了PP波和PSV波的分辨率，认为P-SV波的纵、横向分辨率均低于PP波。