变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法

针对常规Rytov近似傅氏偏移方法对于剧烈横向变速介质不能精确成像的状况,提出了变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法,从理论上解决了任意速度变化地质模型的偏移成像问题。为了进一步提高复杂地层的成像精度和波场延拓算子的稳定性,对散射波场的计算公式作了改进。将该方法运用于盐丘模型的正演和偏移试验,与常规Rytov近似偏移方法相比较可明显看出,变参考慢度Rytov近似傅氏偏移方法的处理效果得到了改善,其处理横向速度变化的能力大大增强。     

基于波场外推的3D VSP波动方程深度偏移成像方法研究——以胜利垦71-检41井为例

针对3DVSP成像方法中的保幅性差、对复杂构造的归位不准、分辨率低等问题,提出基于波场外推的波动方程深度偏移成像方法。该方法以三维声波方程为出发点,对有限差分法进行误差补偿,多方面确保成像的稳定性,并充分考虑到波场在地下传播过程中的绕射和折射效应,避免了Kirchhoff方法中的高频近似假设和在复杂构造区的焦散及多路径现象。实现过程是将三维VSP数据按井中检波器的位置抽成共检波点道集,对共波点道集进行三维叠前深度偏移,对偏移后的数据进行同深度叠加。该成像方法在胜利垦71井区3DVSP实际资料处理中取得了比较好的成像效果。实际处理结果证明：该方法正确、可行、实用。     

缝洞模型波动方程正演与偏移

为了揭示缝洞储层的地震波场特征，首先推导出了允许介质速度有横向变化和纵向变化，对地层无倾角限制，保振幅，并可以避免层间多次波产生的变参考慢度Rytov近似Fourier波场廷拓算子，然后用该算子对根据某地区奥陶系储层溶蚀缝洞的地质特征所设计的二个缝洞模型进行正演和偏移，并分析其波场特征。缝洞储层模型数值模拟的结果揭示了在不同情况下，单个裂缝、溶洞、缝洞带的宽度和密度的地震波场特征，得到了一些有益的结论和认识。     

基于Born近似的角度域共成像点道集

偏移距域共成像道集和炮域共成像道集在复杂地区存在运动学和动力学假象,Born近似傅里叶偏移方法基于小扰动假设引入参考慢度可以适应横向变速.利用频率波数域与空间频率域混合域偏移算子和波场的窗口傅里叶框架展开与重构,提出了局部角度域共成像点道集方法,改善了局部成像质量,有效地消除了假象,为偏移速度分析和振幅随入射角的关系分析提供了有效的支持.     

广义屏波场模拟和成像的网格离散方案研究

设计合适的空间离散网格是频率域地震波模拟和成像的关键步骤之一.以基于Padé近似的广义屏算子为例,根据照明分析、波场模拟和偏移结果考察了时间步长、道间距和空间网格间距之间的关系.数值试算表明,该频率域算子存在稳定性条件,计算网格须满足此条件,否则偏移结果会存在不可预知的噪音甚至假像.此外,当处理稀疏空间采样的地震数据时,常规的道间插值或使用较细的计算网格均不能明显改善偏移成像效果.因此,偏移时合理的做法是在检点之间的网格点上赋零值地震道.这为其他频率域算法的计算网格设计提供了重要参考.     

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登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．     

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。     

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。     

基于矢量波场分离弹性波逆时偏移成像

在传统的弹性波逆时偏移中,通过Helmholtz分解获取的横波的极性随入射方向改变,导致转换波的成像值也随入射方向发生极性变化(极性反转),多炮叠加后转换波成像同相轴将受到破坏。在传统波场分离基础上,对标量势(纵波)与矢量势(横波)分别进行梯度和旋度处理,得到矢量纵波与矢量横波。针对矢量纵横波波场,引入内积成像条件进行偏移成像,通过这种成像方法无需对转换波成像进行极性校正。波场分析结果表明,该方法既适用于同类波高精度成像,也适用于转换波成像。模型实验结果表明了本文方法的正确性和适应性。     

三维多分量资料处理关键技术进展

与纵波地震资料相比,由于多分量资料的矢量特征、各向异性和转换波传播路径非对称性,因此需要一套特殊的资料处理技术,解决多波地震资料处理中的难题,同时发挥矢量波场的优势,从而改善三分量地震资料处理的质量.利用多分量的矢量特征、偏振特征以及面波特征,压制随机和相干噪声,进行纵波和横波的波场合成与分离.针对转换波非对称传播路径问题,提出转换波共反射面元计算、建立近地表浅层横波速度模型的解决方案,从而解决转换波共反射面元和转换波静校正问题.各向异性对转换波的影响比纵波更加明显,因此如何从多波资料中反演各向异性参数,消除各向异性参数对成像质量的影响至关重要.在这个处理环节中,建立了4参数各向异性反演方法,实现转换波各向异性动校正和各向异性叠前时间偏移处理.同时在国内最早提出和实现了转换波弯曲射线各向异性叠前时间偏移技术,改善偏移能量的聚焦性,降低成像剖面低频化现象.     

ELRF深度偏移及其改进算法

ELRF深度偏移基于标量波动方程和Rytov近似方法,具有速度快、精度高等优点,是复杂构造偏移成像的有效手段之一.作者在引入该方法的基础上,针对复杂构造的偏移成像工作的特点,提出一种改进的ELRF深度偏移算法,提高了偏移方法对复杂构造的适应能力.经CX地区的实际资料处理结果表明该方法是解决某些复杂构造资料偏移成像问题的有效手段之一.     

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     

在频率波数域实现三维叠前深度偏移

叠前深度偏移是理想的改善复杂地区和强横向速度变化的地震资料成像技术,对于复杂变速介质成像,常用的时间域成像方法已不能满足实际需要,必须借助于深度域成像方法,特别是三维地震叠前深度偏移方法.推导了三维叠前深度波场延拓算子公式,指出其实质含义,并通过模型测试进行了验证,介绍了一种三维叠前深度偏移的实现方法,最后进行了偏移算子的误差分析.理论分析与实例计算表明,该计算方法是合理和有效的.     

基于源波场照明的逆时偏移振幅补偿方法研究

逆时偏移作为一种先进的地震成像方法,能够适应横向变速和高陡倾角等复杂地质构造成像。但在对逆掩断层等复杂地质构造进行逆时偏移成像时,由于断层对地震波场的屏蔽效应,导致其下盘地质构造成像振幅很弱。一般采用单炮源波场照明除互相关成像来对深层构造弱振幅成像进行补偿,这种单炮源波场照明补偿方法虽然简单,但在地质构造特别复杂时会导致波场照明空间变化剧烈,从而影响成像振幅的补偿效果,加重了背景假像和噪音。为了克服这一问题,本文提出均炮源波场照明补偿方法,即用均炮源波场照明除互相关成像来进行弱振幅补偿,均炮源波场照明是指利用某一炮附近邻域内所有单炮源波场照明的均值来代替该炮源波场照明。对于复杂构造,由于均炮源波场照明空间变化较平缓,在进行逆时偏移成像振幅补偿时,背景假像和噪音也能得到很好地压制。根据实际地质构造设计了一个逆掩断层理论模型来验证均炮源波场照明振幅补偿的效果,并和单炮源波场照明振幅补偿进行了对比。     

频率-空间域波场自适应插值法深度偏移

通过延拓层内频率-空间域波场自适应插值,实现了复杂构造快速准确的深度偏移成像.自适应插值法深度偏移可根据速度模型的复杂程度,自动优化选取参考速度的数量,在保证精确成像基础上减少计算耗时.通过对SEG/EAGE二维盐丘模型数据进行深度偏移试处理,证明偏移算法运行稳定,计算效率高,能很好地处理速度场横向变化,适用于复杂地区地震资料深度偏移,是一种有实用推广价值的深度偏移成像方法.     

多参考速度自适应横向变速深度延拓算子探讨

基于傅里叶变换法偏移算子,利用速度构造对速度场进行分区,探讨提高裂步傅里叶偏移法成像精度的方法.按速度分区的裂步傅里叶偏移方法一般把速度场分成了高速区和低速区,这不能适用于强横向变速介质.采取多参考速度的裂步傅里叶偏移方法可适应任意强横向变速介质,并且采用自适应的速度选取方式能提高成像精度.算法测试结果表明,多参考速度的参考速度选择方法是合理和稳定的,能够运用于复杂构造区的叠前或者叠后深度偏移成像.     

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。     

保幅炮域高斯波束偏移

推导基于高斯波束表示的波场反向延拓公式,并结合反褶积成像条件得到保幅的二维炮域高斯波束偏移公式。在高斯波束偏移方法的实现过程中,须通过最速下降法将偏移公式中的二维复值积分简化为一维以提高计算效率。给出炮域高斯波束偏移的具体计算流程。最后,分别对水平层状模型和Marmousi模型进行试算。模型试算结果验证了所提偏移方法的正确性和有效性。