多分量地震技术新进展——SEG2013年会多分量地震技术论文分析与评述

本文以2013年度美国SEG年会上刊出的地震各向异性理论与多分量地震技术方面的学术论文为依据,通过各论文的技术剖析和对比分析,总结了该届年会所展示的多分量地震技术的发展趋势与研究热点.综合分析发现,多分量地震技术的发展具有如下几个明显的特点:1)油服企业成为多分量地震技术的主要推动者;2)成功应用的实例不断增长;3)海洋多波依然是多分量地震技术应用的主要领域,其中OBC、OBS、OBN与拖缆纵波的综合运用是其独有的特色;4)多分量地震数据处理与多波联合反演的一体化成为越来越明确的发展方向;5)纵横波速度及各向异性参数建模是制约多分量地震偏移成像的关键因素,也是当前的研发热点;6)在纵波成像与反演困难的成熟勘探与开发区域,是多波地震发挥效用的理想场所,而不仅限于致密气等非常规裂缝型油气储层.     

深拖多道高分辨率地震探测技术综述

随着我国主要海域的天然气水合物勘探逐步进入详查和开采阶段,对深海天然气水合物矿体空间分布的探查精度要求显著提高,而海洋常规多道地震探测系统分辨率不足,难以满足现阶段深海天然气水合物资源详查、勘探和开发的需要.本文详细阐述了深拖多道高分辨率地震探测技术探测方式及其特点,分析对比了深拖多道地震技术与常规海洋多道地震技术、短排列小道距地震技术及OBC地震技术相比的优越性;总结了国外深拖多道高分辨率地震探测装备以及在精细识别BSR、海底冷泉及海底麻坑等的应用效果.因为深拖多道高分辨率地震探测技术是将震源与采集缆拖曳与近海底(约100 m)且震源具有高主频、宽频带的特点,从而降低了勘探海洋噪声对地震信号的影响,缩短了与被探测目标的距离,降低了地震信号在传播过程中海水的吸收衰减,并且能够克服海面拖曳地震勘探中多次波、气泡效应的影响,所以其具有很高的纵向分辨率和横向分辨率以及高信噪比特点,将在天然气水合物勘探以及海洋工程领域具有极大的应用价值.     

多采样率地震勘探技术（MrSET）探讨

时间采样以及空间采样问题是地震勘探基本问题,空间采样方式包括规则采样、非均匀(非规则)采样、随机采样等.从地震波场的带限性、空间域非均匀性、地下构造多样性出发,提出多采样率地震勘探技术(MrSET),尝试组合不同空间采样方式.多采样率地震勘探观测系统设计一般应满足5项准则,探讨了多采样率数据处理基本方法,并以合成数据和实际数据的处理效果为基础,总结了多采样率地震勘探技术的7个方面优势.在相同道密度前提下,与规则采样相比,多采样率地震勘探技术更能满足复杂地震波场、弱能量绕射波与散射波充分采样的需要,是一项能提高反射地震数据成像精度的地震勘探技术,经过进一步研究将有巨大潜力成为(陆上、海洋)节点地震勘探时代常规技术.     

基于海底电缆数据的声弹耦合介质多参数最小二乘逆时偏移（英文）

在海洋地震勘探中,海底电缆技术采集的多分量地震数据,涉及到多参数的反演与成像问题,本文针对海底电缆多分量地震数据提出了一种弹性波多参数最小二乘逆时偏移方法。该方法的波场延拓算子为混合方程,即在海水介质中采用声波方程进行波场计算,而海底固体介质的波场由纵横波形分离的矢量弹性波方程得到。在海底界面中采用声弹耦合控制方程将两种类型的方程结合起来。通过推导纵横波形分离的弹性波偏移算子、反偏移算子和梯度公式实现基于纵横波形分离的弹性波最小二乘逆时偏移方法。通过模型试算证明了该方法能够得到高质量的纵波速度和横波速度分量的成像剖面,相比与传统弹性波最小二乘逆时偏移方法,多参数耦合造成的成像串扰噪音得到了很好地压制。     

陆架浅水区自由表面多次波压制方法

陆架浅水区是我国海洋油气勘探的主战场.对于陆架浅水区地震资料,自由表面多次波为主要的多次波类型.浅水区自由表面多次波能量强、周期短、阶次高,近偏移距处直达波和海底反射难以区分的特点使得基于反馈迭代的自由表面多次波压制方法或是基于多次波周期性的预测反褶积方法应用效果不佳.本文将自由表面多次波分为水层(海面和海底间)多次波和非水层多次波.对于水层多次波,使用确定性水层多次波压制方法,该方法能够适应浅水区较差的近偏移距插值结果.阐述了方法原理及实现过程.在水层多次波压制后切除海底,使用传统的反馈迭代多次波压制方法来压制非水层自由表面多次波.来自东海陆架盆地的实际数据处理结果表明这一处理思路能较好地压制自由表面多次波,有助于提升陆架浅水区地震资料的成像质量.     

不同阶次自由表面相关多次波预测与成像方法

海水与空气间的强波阻抗界面使得海洋地震数据普遍发育自由表面相关多次波,多次波信息的利用是提高海洋地震资料成像品质的新突破点.近年来发展了一系列多次波成像方法,干涉假象是制约其应用推广的关键问题之一.为了避免假象影响,本文提出了不同阶次自由表面相关多次波预测与成像方法,首先,修改了传统SRME(表面相关多次波衰减)方法中的边界条件,通过多次波升阶次与匹配相减的方法预测出不同阶次自由表面相关多次波;其次,基于单程波偏移算子和"面炮"偏移策略,以一次反射波或第(N-1)阶自由表面相关多次波为下行波场正向延拓,以第1阶多次或第N阶多次波为上行波场逆向延拓,并在每一层互相关成像得到第1阶或N阶多次波单独成像.本方法避免了低阶多次波和高阶多次波产生的相关假象,且相对于全波算子的偏移方法具有较高的计算效率,增强了多次波成像方法的实用性.单层模型和三层模型测试验证了本方法的正确性,并在我国某深海探区实际资料处理中得到了成功应用.相对于传统一次波成像,分阶次多次波成像具有更高的照明均衡度、垂向分辨率和信噪比.本研究表明,海洋多次波成像是一次波成像的有力补充,对于稳定海底沉积的深海地区,具有一定的应用前景.     

SRME技术在海洋浅水高分辨率地震勘探中的应用

多次波的去除对于海洋浅水高分辨率地震勘探剖面质量的提高具有重要意义.SRME是一种去除海面相关多次波效果较好的技术方法,但是一般认为SRME技术并不适合于浅水资料.本文分析了SRME去除多次波的基本原理,并将其应用于海洋高分辨率浅水区域多次波的去除.实际处理效果表明,使用SRME技术处理后的叠加剖面多次波去除效果明显,剖面基底清楚,断面清晰.通过对SRME技术应用于浅水区域的原因探讨证实了SRME技术完全可以应用于海洋高分辨率地震勘探浅水区域,进一步的分析表明SRME技术对于泥质海底和沉积层较厚地区应用效果较差,而对于基底较浅地区应用效果较好.     

线性拉东域预测反褶积在海洋多次波去除中的应用

海洋多次波是海洋地震资料处理中最难去除的噪声,目前时空域预测反褶积、SRME、高精度拉冬切除等方法均能有效衰减部分多次波,但对于强反射界面(如硬海底,海底以下高速层等)产生的多次波,单独采用以上方法仍会产生能量较强的残余多次波,针对该问题,根据多次波与一次波周期性差异在线性拉东域比时空域更为明显且有利于压制长周期多次波的特点,可以将线性拉东域预测反褶积技术作为SRME、高精度拉东切除技术的补充,取长补短,联合应用消除深水海底多次波.本文对线性拉东域预测反褶积的基本原理进行了阐述,讨论了如何选取参数,并对其应用范围进行了分析.将线性拉东域预测反褶积应用于南海某凹陷海洋资料的多次波衰减处理中,有效的消除了残余海底多次波,验证了该方法的实用性.     

地震逆散射偏移与反演综述

随着油气勘探领域逐渐向深层、复杂型、隐蔽性油气藏转移,油气资源的勘探难度越来越大,传统反射地震勘探技术难以满足日益增长的油气勘探需求,亟需发展适合复杂地质构造的地震波偏移反演新技术.针对地球深部非均匀结构体引起的地震散射波,发展地震逆散射偏移反演理论和技术将有可能解决复杂构造成像反演的技术难题.本文回顾地震波逆散射偏移反演理论的发展历史和基本原理,以逆广义Radon变换求解线性化逆散射问题为基础,介绍逆散射理论在介质结构成像、物性参数反演、多次波衰减等方面的技术延伸,同时将其应用到合成数据和实际数据资料,探讨地震勘探逆散射方法的技术优势和应用潜力.     

海上多次波的联合衰减法

地震勘探尤其是海上地震勘探中存在着各类多次波,由于多次波的存在严重影响了速度分析、叠加、偏移成像等地震资料处理,海上多次波主要有全程多次波和层间多次两大类,为了压制海上不同类型的多次波,本文首先分析波场外推、预测反褶积和拉东变换衰减不同多次波的理论基础,然后联合采用这些方法,分别衰减全程多次波和层间多次波;即：首先对炮记录或者接收点记录进行波场外推,建立海底多次波模型,预测并减去全程多次波,然后利用预测反褶积衰减掉周期性明显的多次波,最后将数据转换到τ-p域,用拉冬变换根据同一时间多次波和有效波在速度等方面的差异,进一步分离层间多次波和剩余的全程多次波,并在该域中切除分离出的多次波,从而实现联合多次波衰减处理.通过对悉尼海区和里海等实际地震资料的处理证明,文提出的联合多次波衰减方法在海洋地震资料的处理中有着广泛的应用,联合衰减多次波处理流程具有快速、简洁、易于实现的特点,经处理后的地震资料有效信号损失小、保福性好的特点,有利于速度分析、叠加、叠前偏移等的后续处理工作.