基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦(共聚型)偏移实现地震成像的方法，它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性，提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度，采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应，进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明，利用此方法，在宏观速度场正确的情况下，能够实现地下构造的准确成像，尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明，共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果，而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。     

起伏地表条件下波动方程法共聚焦点成像技术

为解决起伏地表条件下的偏移成像,引入了共聚焦点成像技术.采用合成聚焦算子和面炮合成的共聚焦点方法和波场逐步累加的直接下延法对起伏地表条件下的模型资料和实际资料进行偏移成像研究.结果表明:该方法克服了起伏地表的影响,直接实现了基于起伏地表的叠前深度成像;采用波场延拓的方法实现了起伏地表条件下的单点聚焦成像和多点聚焦成像;在一定程度上解决了起伏地表的静校正问题,并且计算效率得到提高,在选取较少聚焦点的情况下,就可以达到和共炮偏移一样的成像效果.     

速度扫描法共聚焦点道集偏移速度分析

共聚焦点(CFP)偏移是基于等时原理,通过激发聚焦和检波聚焦的双聚焦实现叠前深度偏移的地震成像方法.在速度模型正确的情况下,聚焦点响应和它的逆时聚焦算子的聚焦度差异时差(DTS)等于零.此时,二者的相关能量最大.若速度不正确,则差异时差不为零,相关能量弱,但根据差异时差,可以进行算子的更新.基于差异时差分析、速度扫描和相关能量准则,实现了正确算子的求取和偏移速度的估算.模型试算和实际资料试处理表明了所用方法的正确性和有效性.     

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.     

基于约束参数反演的共聚焦点道集偏移速度建模方法

偏移速度建模的精度是影响偏移成像效果的重要因素。基于等时原理和差异时移(DTS)分析,提出了共聚焦点(CFP)道集偏移速度建模方法。聚焦算子的计算采用适于任意矩形网格的有限差分走时计算法,用波场延拓法进行CFP道集的生成,利用约束参数迭代反演实现偏移速度的更新,模型的参数化主要依据实际情况而定。为适应横向变速,选用了具有纵、横向速度梯度的参数化模型。模型的试算结果表明:(1)该建模方法具有较好的收敛性,一般只需迭代3～4次;(2)偏移速度的相对误差在1%范围内,反射层深度的误差小于20m;(3)合理选取参数化速度函数是该方法成功应用的关键;(4)要保证双聚焦的精度,必须合理选用计算聚焦算子和生成CFP道集的方法;(5)对复杂地质体的偏移速度建模一般只需分析和控制主要反射层就可以满足精度要求。     

基于约束参数反演的共聚焦点道集偏移速度建模方法

偏移速度建模的精度是影响偏移成像效果的重要因素。基于等时原理和差异时移(DTS)分析,提出了共聚焦点(CFP)道集偏移速度建模方法。聚焦算子的计算采用适于任意矩形网格的有限差分走时计算法,用波场延拓法进行CFP道集的生成,利用约束参数迭代反演实现偏移速度的更新,模型的参数化主要依据实际情况而定。为适应横向变速,选用了具有纵、横向速度梯度的参数化模型。模型的试算结果表明：(1)该建模方法具有较好的收敛性,一般只需迭代3～4次;(2)偏移速度的相对误差在1％范围内,反射层深度的误差小于20m;(3)合理选取参数化速度函数是该方法成功应用的关键;(4)要保证双聚焦的精度,必须合理选用计算聚焦算子和生成CFP道集的方法;(5)对复杂地质体的偏移速度建模一般只需分析和控制主要反射层就可以满足精度要求。     

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叠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     

扩展的局部Born近似的广义屏算子分析

三维叠前深度偏移广泛地应用于地下复杂地质体成像。当前工作量较大的三维成像问题一般采用基于射线追踪的克希霍夫积分方法,但该方法在处理复杂构造不足。虽然基于有限差分方法的全方程逆时偏移对存在剧烈横向速度变化的非均匀介质也具有非常好的成像精度,但是,把该方法应用于三维叠前深度偏移需要花费较多的机时和巨大的计算机内存容量;这些要求在目前是不现实的。为了寻求一种既方便快捷又准确可靠的叠前深度偏移方法,于是扩展的局部Born近似的广义屏算子在速度场中等程度横向变化情况下,能较准确地描述地震波场的传播过程,对较复杂的地质构造具有较好的成像效果。且该算子具有稳定、高效的优点。不过扩展的局部Born近似的广义屏算子是条件稳定的。但从稳定性和计算效率角度看,该偏移算子可用于目前复杂地质体叠前深度偏移初期处理。     

时移成像条件下的波动方程叠前深度偏移

为提高炮域叠前深度偏移的计算效率,引入时移成像条件进行叠前深度偏移.基于频率空间域有限差分波场延拓算子进行延拓,采用时移成像条件来求取大延拓步长间的层位成像值,成像条件虽然增加一次逆傅里叶变换,但对计算时间的影响却不大.脉冲响应和Marmousi模型的测试结果表明,所提出的方法在得到与小步长效果相当的成像结果的同时,又可以成倍地提高计算效率.     

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。     

三维VSP波动方程保幅叠前深度偏移方法

VSP偏移成像技术在VSP资料处理中具有重要意义。为了对地下复杂构造进行精确成像,常要求对VSP数据进行三维叠前偏移处理。传统的单程波方程延拓计算时只能保证相位信息的正确性,没有对振幅做任何处理,仍存在保幅性较差的问题,不利于将其结果运用到岩性分析中去。本文以保幅型单程波偏移算子为基础,研究了三维VSP单程波动方程保幅偏移成像方法。并在实际资料中,采用了保幅型三维地震道插值方法,对非规则网格炮点采集的三维VSP数据进行插值,保证了波动方程保幅偏移的效果。     

基于目标层反射能量的观测系统优化设计

塔里木盆地克深地区地表起伏大、地下构造复杂,造成资料采集困难。针对工区资料信噪比低、成像不精确的问题,采用已有的采集资料进行叠前深度偏移退化性处理,得到排列长度、接收线数、炮密度等基本观测参数。在此基础上,构建了该区的地球物理模型,计算目标层的照明度,根据共反射点能量均匀及接收效率最大原则,对炮检距、接收线数和炮密度3个采集参数进行了优化设计。研究结果对提高复杂山地地震资料采集质量具有指导意义。     

利用共偏移距共反射面元叠加提高叠前地震资料质量

提出利用部分共偏移距共反射面元(CO CRS)叠加提高稀疏低信噪比叠前地震资料质量。通过多参数的COCRS旅行时公式计算得到部分叠加的CRS超道集,对数据进行规则化,以利于以后的常规处理如速度分析、叠前偏移等。模型试算和实际资料处理结果表明,与原始地震数据相比,对经过部分CO CRS叠加处理后的叠前数据进行偏移,不仅提高了偏移剖面的信噪比,同时改善了同相轴的连续性,获得了较好的成像结果。     

非零偏移距DSR叠前深度偏移

提出了非零偏移距域双平方根算子的叠前深度偏移法,该方法根据不同速度模型,通过精确正演模型数据,利用双平方根方程进行偏移,实现了偏移成像和动力学特性研究。研究认为：采用中点-半偏移距域的双平方根算子的叠前深度偏移方法,能够适应横向速度变化,具有精度高、无频散、背景噪声弱、耗时短等优点。对岩性油气藏勘探有重要意义。     

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。     

基于模型数据的噪声能量对叠加、偏移结果的影响分析

地震资料中不可避免地存有噪声,噪信比(噪声能量与信号能量之比)可能对地震成像造成致命的影响。根据自行设计模型,采用正演方法生成138炮记录,在这些单炮上分别加上不同能量的随机噪声和相干噪声,并应用模型速度进行NMO校正、叠加或进行叠前深度偏移;在这些工作的基础上,进行不同能量的随机噪声对叠加结果的影响分析,同能量随机噪声和相干噪声对叠加结果的影响分析,同随机噪声能量对叠加和偏移影响分析及同能量随机噪声、相干噪声对叠前深度偏移结果分析。这种分析建立在信噪比已知、速度已知、叠加及偏移算法已知的背景下,因而具有较高的准确度。最后,根据这些实验分析,得出各种不同噪信比的噪声对叠加、叠前偏移的影响进行给出定量结论,以期对地震资料处理中去噪技术的应用提供帮助。     

自适应倾斜面元叠加

叠加处理是提高地震资料信噪比的主要手段。动校正处理限制了野外观测系统覆盖次数的增大，从而影响了现有的共中心点（ＣＭＰ）水平叠加方法的去噪能力。文中提出的自适应面元（ＡＤＡ）叠加法以面元估计代替点估计，等效地增大覆盖次数，提高了资料的信噪比；自适应地选择面无方向，对资料的剩余动、静校正误差进行补偿；对间断点处进行非线性处理，保持资料的横向分辨率。理论数据和实际数据的实验结果表明，ＡＤＡ叠加可得到很好的改进效果。