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。     

复杂地表的叠前时间偏移技术

针对山地地震勘探中地表相对高差大的复杂地表,研究提出了基于地表的叠前时间偏移积分算法以及建立基于地表的叠前时间偏移速度场技术。该偏移算法应用波动方程Kirchhoff积分解,直接从地表炮点和检波点位置出发计算旅行时,获取地下反射点的成像。克服了常规地震资料成像软件对地表相对高差大的山地地震资料叠前时间偏移成像先高程校正,后偏移成像的缺点,从而获得较为精确的偏移成像。实际资料处理中见到了明显效果。     

地震成像(偏移和积分几何学)的新观点

本文介绍一种地震偏移新方法,通过将其与线性地震反演和广义 Radon 变换结合起来,可使经典的绕射(或共切线)叠加公式化。本方法是按等时面上的积分将偏移作为重建地层声波散射势进行再计算的。本方法理论上是以几何光学 Green 函数解波动方程以及利用广义 Radon变换的近似反演公式为依据的。文中介绍的方法既能控制复杂的速度模型,也能控制(几乎)任意的震源和接收器排列。在一般情况下,本方法可用来作为一种加权绕射叠加。加权值可通过追索由成像点至实验震源和接收器的射线进行确定。如果本算法用来验证斜井的 VSP 有限差分模拟(这是用常规波动方程法很难解决的一种混合型实验),则本算法可精确重建断层地层模(?)文中解析重建公式是在背景速度为常数的零偏移距和固定偏移距地(?)况下按一般公式推导获得的。零偏移距反演公式类似于标准的 Kirchhoff 偏移。文章分析向我们提供了实验体系(震源和接受器位置、震源子波、背景速度)和重新的空间分辨率之间的直接关系。合成实例说明,地震成像横向分辨率用本理论即可得到明确说明,如果结合地面资料和钻孔资料还能获得进一步改进。最佳的分辨率可根据被成像区域周围的零偏移距实验来获得。     

VSP数据波动方程叠前深度偏移成像及立体地震成像

本文从三维声波方程出发,通过引入参考速度,推导出折射项和绕射项方程,并对绕射项进行优化展开,得到适应任意变速情况下的VSP数据波动方程叠前深度偏移方程及其差分格式;讨论了有限差分法的误差补偿、波场成像条件;基于波场传播的线性叠加原理,在一定成像条件下,提出了把地面地震记录、VSP记录及井间地震记录偏移到同一成像空间的完整的地震地像方法--立体地震成像。立体地震成像实质是：地面地震数据、VSP数据及井中反射地震数据的成像过程可以统一成一个波动方程叠前深度偏移过程,同时,每种数据的成像结果也可以单独输出。模型试算结果表明,在立体地震成像过程中,每一种观测方式对目标地质体的照明范围不同,它们对目标地质体的成像互为补充与加强,使得目标地质体的成像更加精细。     

山前带复杂构造成像中叠前深度偏移方法研究及应用

西部前陆盆地高陡复杂构造带地震资料的准确成像已经成为制约该类地区地震勘探的瓶颈,传统的地震成像方法由于其自身算法及适应性的限制在这类地区难以准确成像,因此很有必要开展叠前深度偏移方法研究.首先从理论上分析了Kirchhoff积分法叠前深度偏移的原理及优势,介绍了主要技术措施和实现方法;然后针对常规地震资料信噪比低,高陡构造偏移归位困难等问题,实现了一种叠前时间偏移、叠后和叠前深度偏移相结合,运用最佳拟合法准确求取速度模型;最终实现叠前深度偏移,准确落实构造的方法.此外,针对二维测线资料偏移效果,对比分析验证了叠前深度偏移方法在山前带复杂构造成像中的有效性.     

叠前时间偏移处理技术及应用

随着计算机技术的迅猛发展,尤其是高性能PC机群的出现,叠前时间偏移处理技术作为常规偏移成像处理手段得到广泛应用,成为改善构造复杂、速度横向变化不大地区地震资料成像效果的一种有效处理手段。目前普遍应用的叠前时间偏移技术主要包括基于波动方程积分解的Kirchhoff积分法和基于波动方程差分解的有限差分法。Kirchhoff积分法虽然计算精度较低,但速度分析快捷,运算效率高,适应能力强,是目前最为常用的方法。实际资料处理结果表明;叠前时间偏移处理技术可明显提高地震资料的成像精度,并可充分利用CRP道集进行AVO反演、叠前波阻抗反演及地震属性的提取。     

VSP共炮点记录定向偏移

共炮点记录的定向深度偏移被用于垂直地震剖面(VSP)的成像。该流程首先用于一由声波常密度有限差分正演模型制做的合成VSP资料成像。而后又用于采自一斜井的VSP资料。结果反映出了该方法对于VSP数据成像的价值。 把VSP记录做为共炮点道集使得所有共炮点记录成像技术均有可能应用于VSP成像。特别对一给定井,如果有可资利用的变偏VSP资料,就可用聚焦分析确定偏离井孔一定范围的介质速度。由于VSP.数据以等价于共炮点记录的形式采集,这使共炮点记录偏移理所当然地成了VSP数据成像流程。     

基于地表的二维叠前时间偏移

基于地表的二维叠前时间偏移积分算法及建立从地面起始偏移速度场方法。从炮点和检波点出发，计算旅行时，获取地下反射点的成像。克服了常规地震资料处理系统中成像软件对地表相对高差较大的山地地震资料叠前偏移成像运用速度的不真实，从而获取精确的偏移成像。从应用实例。可见到明显效果。     

混合域三维VSP波动方程深度偏移方法

 常规VSP成像方法利用VSP-CDP转换或基尔霍夫偏移，存在保幅性差及成像精度低等问题。混合域三维VSP波动方程深度成像方法是将VSP反射P波在深度域直接成像，利用分步傅里叶法在混合域进行波场外推，即在频率—波数域实现波场的相移，在频率—空间域实现时移校正。此法的优点在于能保持横向变速地质构造波动方程波场外推精度的同时提高计算效率。理论模型证明此方法可行，实际资料处理效果明显。     

基于非固定算子相移法三维VSP叠前深度偏移

地面地震成像方法很多且比较成熟,但对于三维VSP来说较成熟的成像方法很少,其成像效果特别是陆上不够理想.针对应用传统VSP成像方法如:VSP-CDP、克希霍夫积分法等成像过程中存在保幅性差、对复杂构造的归位不准、分辨率低等问题,采用非固定相移算子的叠前深度偏移方法能够适应介质速度横向变化,同时克服了常规相移偏移算法中要求速度横向不变的缺点.该方法运用基于非固定滤波器理论的非固定相移算子,具有更高的精度和稳定性,叠前深度偏移算法采取分片均匀近似的策略提高了运算速度.该方法应用于三维VSP成像并在胜利垦71井区实际资料处理中取得了比较好的成像效果.     

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。     

约束加权克希霍夫法VSP资料反射成像

本文给出一种ＶＳＰ资料共炮点道集地震资料反射成像的方法，它是由一种通过射线追踪求格林函数的方法，示出各成像点到各炮点和检波点的射线旅行时，射线振幅和射线路径，然后根据Ｓｎｅｌｌ定律找出满足反射定律的炮检对，利用约束加权克希霍夫法进行成像。本方法适应速度的纵向和横向变化，它优于简单的ＶＳＰ－ＣＤＰ资料转换成像方法，通过模型和实际资料的成像应用表明，此法不仅成像精度高，而且有利于改善剖面的频率特性。     

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。     

克希霍夫叠前时间偏移技术在库车山地的应用

叠前深度偏移是解决库车山地复杂构造准确成像的较好方法,但其对速度精度要求较高,在地震数据信噪比低、速度模型不准的情况下,叠前深度偏移成像质量并不理想,因此,叠前时间偏移仍是认识该区构造的重要手段。通过实际资料处理,认为克希霍夫叠前时间偏移技术在库车山地的应用的关键点是起伏地表地震旅行时的估算和求取准确的均方根速度：前者包括从近地表面开始计算每个成像点的t0时间和该成像点道集中炮检点的旅行时;后者主要是精细的速度分析和速度扫描。该方法在库车山地实际资料处理中取得了较好的成像效果,值得进一步推广应用。     

地震勘探观测系统成像效果量化分析

依据三维地震勘探观测系统的对称性、连续性、均匀性和充分性,定性分析观测系统各参数对叠前成像效果的影响,以此优选观测系统相关参数,设计观测系统。但目前这类方法尚未达到量化分析程度。本文使用双聚焦计算方法,基于克希霍夫积分偏移计算原理,以观测系统双聚焦主瓣与最大旁瓣的比值作为成像效果量化分析指标,并通过地质模型和实例资料的应用效果验证了该方法的有效性,为三维地震勘探观测系统及其参数的优选与设计提供了一种新的量化分析法。     

时间域剩余曲率偏移速度分析技术在iCluster软件中的实现

共成像点道集的剩余曲率偏移速度分析(RCA)是提高偏移速度精度的有效方法之一。通过分析推导Kirchhoff叠前时间偏移共成像点道集的剩余曲率与偏移速度的关系,基于iCluster地震数据处理研发平台,开发了剩余曲率分析法偏移速度分析模块。通过模型数据和实际数据的测试,该模块能够与Kirchhoff叠前时间偏移有机结合,可以对均方根速度场进行局部、定量的修正,完善了iCluster 软件Kirchhoff叠前时间偏移的流程。     

叠前克希霍夫成像技术及其应用

对绕射面进行精确估算并使它们收敛到真实位置 ,就可以得到准确的成像。常规动校正和DMO只能近似地完成这项工作。叠前克希霍夫成像能够避免近似计算 ,并使地震成像更为精确。通过实际资料和合成数据的应用 ,表明了叠前克希霍夫偏移能够提高成像的分辨能力。偏移可以在时间域和深度域实现 ,叠前时间域和深度域成像的区别仅仅在于它们处理横向速度变化的方式不同。深度域算法能够适应速度的横向变化 ,而时间域算法的基础是假设横向上局部速度不变     

基于Hadoop的Kirchhoff叠前时间偏移并行算法

为了适应大规模地震勘探海量数据快速处理的需求,本文深入分析了地震勘探数据处理中广泛应用的Kirchhoff叠前时间偏移方法,提出了一种利用Hadoop技术实现叠前时间偏移的并行算法;采用数据的两次分块和内存循环利用等技术,提高了Kirchhoff叠前时间偏移海量数据处理效率。实际数据的测试表明,基于Hadoop的叠前时间偏移算法的计算效率比MPI版本提高了6.7%,同时在大规模生产应用条件下(大规模工区和大规模集群系统)具有更高的稳定性、容错性和适应性。