波动方程保幅叠前深度偏移与AVO响应

从全声波方程出发,基于严格的解耦理论进行单程波保幅分解,得到直观、高效率的直接面对地震波传播波场的压力分量进行延拓的单程波动方程;按照叠前深度偏移方法中的波场双重向下延拓理论实现共炮域公式到CMP(共中心点)域公式的转换,推导出由双平方根方程定义的保幅单程波动方程,从而将振幅误差补偿作为偏移的一部分在偏移过程中实现,使得地震成像在给出正确位置的同时也给出真实振幅.在此基础上获得的CRP(共反射点)道集在保证真实振幅的前提下,有效解决了绕射波干涉、反射点弥散、与倾角有关的NMO等问题,使AVO响应更加清晰,提高了AVO资料的分析精度.     

复杂地表条件下的地震波场模拟方法研究

克服常规非零炮检距地震波场模拟只能采用双程波动方程的限制,以等时叠加原理为基础,提出了一种新的适用于复杂地表条件的基于单程波动方程的频率域地震波场模拟方法.该方法采用频率域单程波动方程延拓算子进行波场延拓,利用等时叠加原理进行波场成像,不仅具有很快的计算速度,而且可以得到高信噪比的模拟记录,仅包含一次反射波和不规则点的绕射波,不包含直达波、多次波等干扰波.实际模型的正演数值模拟和叠前偏移结果都证明了该方法的正确性和有效性.     

二阶Stokes波对多个水平平行柱体的垂向绕射

为了求解二阶Ｓｔｏｋｅｓ波对多个水平平行柱体垂向绕射问题的频域解,在内场中使用了简单Ｇｒｅｅｎ函数的边界元方法与外场的特征函数展开式相结合的方法,导出了有限深水域中二维二阶绕射势在外场的解析表达式,对绕射波的远场反射与透射特性给予清晰的物理解释。利用摄动展开数值求解了流场的二阶绕射势和各个剖面所受的一、二阶波浪力。与单个剖面的情况相比,数值结果证实了多个剖面引起的绕射问题会产生诸如水波共振等水动力干扰现象,这对于多体结构的锚泊系统和其它海洋工程设备的设计是很重要的。     

基于全方位地震成像与叠前反演裂缝预测技术及应用

利用宽方位地震反演预测裂缝储层,传统方法是采用分扇区或分方位进行地震数据处理,但其无法得到地下真实角度域信息,精度和分辨率较低。应用全方位角度域分解与成像,将地震成像转移到地下,得到共倾角道集和共反射角道集。将共倾角道集,进行镜像成像和离散成像,不仅提高了地震资料的信噪比和成像精度,而且对断层、裂缝和溶洞等地质现象也能较清楚的识别。将共反射道集进行反演,通过计算截距、斜率和各向异性梯度等的参数,完成对裂缝密度和方向分布的预测,进而实现裂缝储层的识别和有利区预测。在塔里木盆地YB1井区碳酸盐岩裂缝储层的预测中,取得了较好的应用效果,成功预测出该区裂缝主要在构造高部位和断层附近发育。在构造隆起的东北部,裂缝和构造叠合关系好,是油气成藏的有利地区,也是该区油气进一步勘探开发的重点目标区。     

基于保幅延拓算子的共成像点道集敏感性分析

波动方程叠前深度偏移是解决复杂构造成像问题的有效手段。偏移速度分析和AVA/AVO分析都需要在共成像点道集完成,而共成像点道集对偏移速度的敏感性又直接决定了偏移速度分析的可行性,也影响到偏移速度迭代收敛的次数。利用双平方根保幅偏移算子,在波场延拓过程中抽取共成像点道集,保持了振幅的能量特征,有利于AVA/AVO分析。偏移距域和射线参数域共成像点道集对偏移速度较敏感,能够满足偏移速度分析的需要,两者联合应用有利于提高偏移速度分析的精度。     

波动方程双程地下方向照明分析

根据地震数据采集系统，对炮点和检波点位置上的波场分别应用波动方程波场传播和波场局部角度域分解方法得到角度域波场，提出一种在角度域进行双程地下方向照明分析的定量方法，并把它应用于SEG（Society of Explomtion Geophysicists）-EAGE（European Association of Geoscientists ＆ Engineers）二维盐丘模型．地下方向照明的定量信息是入射和反射地震波能量在地下各种构造倾角方向上分布的反映．通过这些信息不仅能评价采集系统对地下目标体的效率，而且还能分析地下结构对地震波传播路径的影响，并可对波动方程叠前深度偏移成像效果进行综合评价．     

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。     

虚谱法无反射速度-应力方程地震数值模拟

基于单程波波场廷拓算子的零偏移距地震数值模拟方法难以适应复杂地质条件下地震波速度的空间剧烈变化,且其最大成像角度有不同程度的限制.本文依据地震反射的形成机理,重置模型空问的密度分布,使得模型空间内纵波阻抗为常量以压制层间多次波;采用虚谱法可得到高精度的地震波场空间导数,因此可有效抑制空间数值频散,同时提高了数值模拟的垂向分辨率.数值模拟结果表明,得到的零偏移距地震记录绕射波场完整,偏移归位效果优于频率-波数域或频率-空间域的单程波模拟结果.无反射一阶应力-速度方程零偏移距数值模拟可有效压制多次反射波,在较大网格间距时,虚谱法仍可有效抑制数值频散.     

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.     

基于双平方根算子的保幅角度域成像

建立基于双平方根算子的保幅叠前深度偏移与地下人射角度的关系,应用单程波双平方根方程的保幅波动方程叠前深度偏移输出角度域共成像点道集及相应的成像结果,为后续的偏移速度分析和振幅分析提供可靠的数据.取代相对耗时的倾斜叠加法,应用基于精确投影的快速插值映射法抽取保幅角度域共成像道集.结果表明:基于双平方根求取偏移距域道集比基于单平方根方程更为方便直观,也更适合于角度域成像;保幅角度域偏移采用的成像条件不仅可以有效地补偿振幅和改善成像结果,而且克服传统炮域单程波保幅偏移中反褶积型成像条件的不稳定性.理论模型数据和实际资料试算结果进一步证明了所提角度域保幅偏移理论和算法的正确性和有效性.     

相干体技术算法研究及其在地震资料解释中的应用

相干体技术用于检测地震波同相轴的不连续性 ,可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等 ,为三维地震资料解释提供了技术手段。相干体技术算法已从最初的互相关算法发展到相似算法、本征结构算法 ,并从时域发展到频域。用协方差矩阵的形式综合了相干体技术的 3种算法 ,论述了各种算法的优、缺点和适用条件 ,并讨论了三维相干数据体在地震资料解释中几个方面的应用。研究结果表明 ,对于不同的解释目的 ,可以选择效率和精度合适的算法 ,得到的相干体可以为地震解释提供丰富的信息。     

全火星模型中震波传播特征的数值模拟研究

采用基于交错网格的傅里叶伪谱与有限差分混合方法, 求解弹性波动方程, 根据地球化学分析得到的两个火星理论结构模型, 模拟二维全火星模型中P-SV波和SH波的传播过程。根据理论地震图和波场快照, 讨论全火星模型中震波的传播过程以及各种震相的产生和演变, 分析模型内部火星壳厚度以及火星核幔边界深度对震波传播的影响。结果表明, 在低速火星壳内部多重反射波及转换波的相干叠加会形成很强的波列, 其特征受火星壳厚度的影响较大, 在切向分量上可以更清晰地观测到核幔边界的反射震相。     

基于 POD 有限元法的粘滞声波方程震源波场重构

叠前逆时偏移是地震勘探中一种流行的地下结构成像方法. 其成像条件需要同时刻的震源波场值与检波器波场值. 这在实际计算中就需要把正演模拟的所有时刻的震源波场数据全部存储下来，存储量需求大. 虽然震源波场重构技术可以降低对于波场数据的存储需求，但会引入额外的计算复杂度. 为解决这个问题，本文提出了POD有限元法，并将其应用于粘滞震源波场重构. 这里的本征正交分解方法( Proper Orthogonal Decomposition, POD)方法是一种降维方法，能够在降低数据量的同时提供足够的计算精度. 数值算例显示，该方法比传统的有限元方法更节省存储空间，能够加快重构速度.     

利用相干数据体检测断层与特殊岩性体

利用三维地震资料解决复杂的地质问题具有明显的优越性 ,因为三维地震数据体包含丰富的地层、岩性等信息。然而采用常规三维地震资料的解释方法 ,工作量很大 ,而且很难得到断层和特殊岩性体清晰而准确的直观图像。利用相干数据体检测方法可以解决这一问题。相干数据体是通过对道间相似性等属性的计算 ,实现三维振幅数据体向三维相似系数等属性体的转换。利用相干属性体可对断层做自动、半自动解释 ,也可以实现特殊岩性体的准确成像 ;既可以降低劳动强度 ,又可以缩短三维地震资料的解释周期。文中详细描述了相干数据体算法以及断层和特殊岩性体的自动检测方法 ,实际资料处理展示了相干属性体的良好应用前景     

基于确定性道重排法的非双曲线走时速度及等效各向异性参数分析

使用标准相似系数算子计算速度谱和等效各向异性参数谱时, 谱上会出现能量团的拖尾现象, 谱横向分辨率低, 给准确拾取参数带来困难。针对这一问题, 引入基于确定性道重排的微分相似系数算子, 将归一化微分相似系数及确定性道重排法相结合, 利用微分算子中的做差运算对地震道间时差的敏感性, 放大相干算子, 提高谱分辨率。将该方法应用于非双曲型走时等效各向异性参数分析, 通过对模型及实际数据的测试, 得到分辨率较高的速度谱和等效各向异性参数谱, 且分辨率明显优于标准相似系数法。     

煤田隐伏陷落柱空间形态地震属性解释方法

隐伏陷落柱是煤矿隐蔽致灾的主要地质因素,然而,常规三维反射地震中,单一顺层属性或层间属性难以可靠识别隐伏陷落柱,同时对其垂向展布及伴生断裂等三维空间特征刻画不清。为此,在基于OVT全方位处理数据体的基础上,计算相干、混沌等层间属性（奥灰顶界与目标煤层之间）与顺层两类属性,形成平面属性,采用波形聚类法对两类平面属性中的异常进行叠加处理,显著提高了隐伏陷落柱的平面位置解释精度;其次,引入断层概率体属性处理技术,优选构造导向滤波处理以及数据体融合技术,精细刻画了隐伏陷落柱垂向边界形态、陷落高度及伴生断裂特征。实例研究表明,采用波形聚类平面属性和断层概率体属性综合解释技术,可以有效提高隐伏陷落柱解释精度和效率,为隐伏陷落柱的识别提供了新的途径,具有广阔的应用前景。     

复杂条件下共成像点道集分析与评价

叠前深度偏移速度分析需要借助于共成像点道集进行速度准确性的判断,并利用曲率更新/反演速度。本文比较介绍了几种常用的共成像点道集的提取过程、表现形式及共成像点道集的优缺点。角度域共成像点道集(ADCIGs)不会受到多路径的干扰,可以为复杂构造条件下碳酸盐岩储层速度分析与反演提供保幅成像道集。     

岩性地貌体预测湖底扇储层方法及其在赛汉塔拉凹陷赛东洼槽的应用

针对块状、复杂岩性区地震储层预测的难题,提出岩性地貌体概念。它是沉积体的岩性和形态特征的综合体,也是沉积体和纵横向反射结构特征对应关系的综合体,它的类型由地质体的沉积相、岩性、成层性和地震纵横向反射结构综合划分。该方法试图综合利用地震相、地震地貌及反演等多种信息,采用双域双面沉积体边界解释技术,降低复杂岩性预测时的多解性。提供岩性地貌体方法的关键技术及工作流程,并针对岩性复杂的湖底扇沉积进行了应用。研究中优选岩性地貌表征属性,并在平面-剖面相互约束下完成岩性地貌体解释。这套基于岩性地貌体的相控储层预测技术,对于块状、横向变化快、岩性复杂的湖底扇储层预测效果明显。     

全波动方程有限差分法倾角时差校正

首先从倾角时差极正（DMO）微笑响应方程出发,导出了共偏移距地震剖面DMO波动方程,在浮动坐标系中,该方程化为一个只与炮检距有关而与速度无关的二阶偏微分方程,用时间步长上的分裂方法对此方程进行分裂,获得了以地面观测波场为这值,最大记录时间波场为初值的波动方程波场外推法DMO的定解问题.由于时间步长上的分裂方法没有任何近似,所以理论上讲能适应任何倾角反射波的成像,同时由于采用浮动坐标变换,波场只需延拓到t＝τ,处即可以成像,这样和其他波场外推法DMO相比计算量也减少了一半.最后给出了此方法子波响应的计算结果并就计算精度做了定性分析