纵波VTI介质各向异性参数的求取

在新疆塔里木盆地某地区的宽方位三维地震数据中,通过速度分析和不同炮检距范围数据的叠加剖面的比较,发现了各向同性基于双曲线时差曲线的NMO动校正时,远炮检距数据存在比较大的剩余动校正量。分析表明,是由于VTI介质火成岩的各向异性和垂向速度变化引起非双曲线时差。应用纵波短排列地震数据求取的均方根动校正速度,分别以扫描法和旅行时法得到了各自相互验证的各向异性参数。最后,利用所提取的各向异性参数,进行VTI介质各向异性速度分析、动校正和成像,剩余动校正得到消除,成像质量得到明显改善。     

VTI介质多波速度与各向异性系数求取及应用

针对具有垂直对称轴的横向各向同性(VTI)介质,研究了多波速度与地层各向异性系数之间的关系。采用适应大偏移距以及强各向异性介质的双平方根方程,进行速度和各向异性系数分析,并将批量计算与交互解释相结合,实现了高精度各向异性介质多波速度与各向异性系数提取,并形成了一套利用多波地震资料求取地震波纵、横波速度及各向异性系数的方法和软件。所求取的参数可用于多波地震资料处理,提高多波资料的成像质量,也可为地层地质解释提供参考。实际资料的应用效果证明了该方法和软件的正确性及有效性。     

基于VTI介质理论的P波速度分析和动校正

地震各向异性在沉积岩石中是广泛存在的,针对各向异性资料进行处理时,最大的困难就是如何从地面地震资料中恢复出速度场并估算地下介质参数.传统地震资料处理通常假设地下介质是各向同性的,这将大量浪费大排列处的地震信息,而且它提供的叠加速度及层速度通常无法满足钻前压力预测的需要.针对最常见的层状VTI介质,利用P波走时资料,根据非双曲时差理论,通过速度谱分析方法获得水平界面双曲时差速度和地层各向异性参数,并在此基础上对资料进行动校叠加.将该方法应用于理论模型和西部某探区实际资料后,可以看出当目标层埋深较大时,为改善叠加剖面质量,提高资料的分辨率和信噪比,更好的追踪层位,必须考虑各向异性对P波走时的影响.     

VSP资料波动方程偏移的理论计算

本文用波动方程反时偏移法实现了变速介质中VSP资料的波动方程偏移归位.方法的优点是:1)不需要对VSP资料作上、下行波分离和动校正处理,就可直接用VSP资料进行反时延拓成象;2)适用于变速介质和任意倾角;3)本方法既可用于井中共炮点地震资料偏移,也可用于地表共炮点地震记录的偏移。最后给出的二维理论试算结果表明,若对多个偏移距VSP资料作偏移处理后,再实现真共反射点迭加,则可得到更好的偏移成象结果。     

TTI各向异性叠前深度偏移在高陡构造区应用——以DB三维区为例

由于DB三维区古近系盐上浅层高陡,盐下目的层逆冲断片发育,导致地震资料品质差:信噪比低,成像不理想.无论是时间域处理还是各向同性叠前深度偏移处理,均难以得到好的成像,不能满足构造精细解释需要,限制了该区天然气勘探.为了提高地震资料品质,这里针对DB高陡构造低信噪比资料,除了处理解释一体化提高高速砾岩体速度建模精度外,重点开展了倾斜介质——TTI各向异性参数研究,获得了参数预测的有效方法.通过各向异性模型与速度模型的迭代,使得叠前深度偏移的速度模型更加合理,明显提高了地震资料成像质量.     

VTI介质隐式有限差分平面波偏移

这里研究了VTI（Vertical Transverse Isotropy）介质隐式有限差分（IFD）波场外推算子和VTI介质平面波偏移。在文中设计了VTI介质IFD波场外推算子,将Taylor分析法求得的差分系数,作为初始解,用非线性优化方法迭代求得算子系数。将设计的外推算子频散曲线和偏移脉冲响应与理论解进行了对比分析,验证出外推算子有较高的精度。从各向同性介质平面波偏移理论出发,结合VTI介质IFD波场外推算子,将平面波偏移推广到VTI介质中。对Hess VTI标准模型拟合数据进行偏移,偏移结果验证了平面波偏移在VTI介质中的有效性,以及在加强特定陡倾界面成像方面的优势。并且,与常规VTI介质叠前深度偏移相比,VTI介质平面波偏移在保证成像质量的前提下,大大减少了计算量,为各向异性偏移成像研究提供了新的技术思路。     

基于井控地质约束的陵水宝岛凹陷各向异性参数反演与分析

琼东南盆地深水区地质条件复杂,不仅地层速度的横、纵向快速变化,而且地震反射的波场复杂,常规地震速度反演和偏移归位难以满足复杂构造成像的要求,因此造成中深层地震资料信噪比低和偏移归位不准等问题。为解决上述偏移成像问题,不仅需要发展适应速度建模技术,还要充分利用井的信息提高各项异性参数反演的准确性,统计分析其各向异性规律,利用TTI各向异性偏移提高偏移归位精度,从而实现高精度的地震偏移成像。这里采用基于井控地质约束的各向异性参数反演技术,准确估计各向异性参数,以统计分析琼东南盆地深水区各向异性规律。从各向异性的纵向结构来看,乐东组各向异性小,黄流组、梅山组各向异性大,到陵水组逐渐过渡为稳定各向异性。从各向异性与水深的变化相关性上分析,在陵水凹陷,同一套层系浅水区各向异性小,深水区各向异性大;在宝岛凹陷,乐东组和莺歌海组浅水区各向异性小,深水区各向异性大,黄流组和梅山组浅水区各向异性大,深水区各向异性小。上述各向异性的规律分析,为深水区无井少井下速度建模和构造落实提供借鉴。     

基于各向异性理论的深水区地震资料叠前处理技术

南海北部深水区白云凹陷海底地质构造复杂、速度变化剧烈,各向异性现象普遍存在,多次波极为发育,地震成像难度大。为了更好地提高该深水区地震资料的成像质量,笔者引入了基于各向异性介质的叠前地震资料处理技术,并将其应用到深水白云6-1工区。该技术系列主要由三维广义多次波衰减、各向异性速度分析和偏移成像等技术组成。深水资料应用结果表明：GSMP建立的多次波模型,能有效地压制多次波,使剖面更显著;基于各向异性的高密度速度分析可以更好地描述地质信息;剖面的断层能量在基于各向异性叠前时间偏移处理后得到聚焦,最终该技术系列提高了地震资料的成像质量。     

一种井震融合求取反Q滤波Q体的方法

粘弹性介质的吸收衰减影响了地震波的动力学特征,而反Q滤波技术是补偿地层吸收的主要方法。在常规处理中,品质因子往往通过扫描获得,缺乏客观标准。从地震资料求得的品质因子Q值是一种瞬时Q,难以应用到反Q滤波中,影响了反Q滤波的最终效果。这里提出基于井震融合求取品质因子Q值的方法,先用VSP井资料提取较准确Q值,用它反映出的地层结构,作为地震资料求取Q值的时窗,计算地层Q体;以VSP资料求取的Q曲线为初值,制作粘弹性合成记录,调节Q值使正演记录和井旁地震道达到最佳匹配,得到井震联系的最佳Q曲线;最后用井震最佳匹配的Q曲线标定地震资料求取的Q体,使Q体的数值在合理的范围内。这套井震融合求取品质因子的方法,在东部某油田实际资料中得到了有效地验证。     

各向异性 Ｒadon 变换在深水地震多次波压制中的应用

在深海多缆、长拖缆地震勘探的各种噪音影响中,多次波对深层的有效反射影响难以消除。笔者介绍了一种高分辨率各向异性 Ｒadon 变换方法,在 Ｒadon 变换积分路径中增加非椭圆率 eta 参数,将传统 Ｒadon 变换积分曲线由慢度、偏移距两参数改为慢度、偏移距及非椭圆率三参数,更好地刻画了长偏移距下反射非双曲时差。通过对某海域实际采集的多缆长偏移距地震数据进行压制多次波处理,与传统方法相比取得了较为理想的效果,为后续深层构造成像提供了基础数据。     

弱各向异性介质地震波传播特征分析

随着油气田勘探精度要求越来越高,各向异性已成为不得不考虑的重要因素,因此对地震波在各向异性介质中传播特征的研究具有一定的价值。利用Thomsen提出的弱各向异性理论,通过理论模型数值计算,分析了Thomsen各向异性参数对弱各向异性VTI介质中三种体波的影响。分析结果表明:①参数ε、δ分别影响qP波大角度、中小角度传播的各向异性;②参数(ε-δ)影响qSV波中等角度传播时的各向异性;③参数γ影响qSH波大角度传播的各向异性,且群速度的各向异性要比相速度的各向异性更明显,并会出现复杂的交会区。通过这些研究分析,进一步认识了弱各向异性介质相速度及群速度随各向异性参数变化的规律。     

TI介质多波叠前AVA岩性参数反演

介质各向异性对多波振幅随入射角变化而变化(AVA)的特征有着重要影响。根据横向各向同性(TI)介质Zoeppritz方程,探讨TI介质中AVA曲线的特征,并以此为基础,分别利用解析广义线性反演法和扰动广义线性反演法对理论模型进行反演,完成了对地层P波速度、S波速度、密度及各向异性系数的反演。理论模型的计算验证了该方法的正确性后,将此TI介质多波叠前AVA参数反演方法用于实际多波资料反演处理,取得较好效果,说明多波AVA参数反演方法是可行的,对岩性预测有着重要的意义。      

基于行波分离的VTI介质逆时偏移

现阶段,各向同性介质假设已经不能满足复杂地质构造条件下的成像需求,忽略介质各向异性影响会使速度估计不准确,成像精度降低。为此,笔者从VTI介质一阶速度—应力方程出发,利用Poynting矢量特性对地震波进行方向行波分离,得出了基于上下行波分离的互相关成像条件,并将其应用在复杂VTI介质中。通过层状模型和SEG/EAGE岩丘模型测试验证了该算法的有效性以及在成像上的优越性;另外,当偏移速度不准确时,本文方法仍能够有效压制偏移噪声,成像质量更佳。     

基于模拟退火粒子群优化算法的裂缝型储层各向异性参数地震反演

发育垂直定向排列裂缝的地下岩石可等效为具有水平对称轴的横向各向同性（horizontal transverse isotropic,HTI）介质。针对HTI介质模型,本文研究了裂缝型储层的各向异性参数地震振幅随方位角变化（amplitude variations with azimuth,AVAZ）的反演方法。首先,在地震AVAZ反演流程中,提出采用模拟退火粒子群优化算法实现裂缝型储层各向异性参数反演。之后,通过理论模型测试,验证了基于模拟退火粒子群优化算法的地震AVAZ反演的有效性。最后,将反演方法应用于四川盆地龙马溪组页岩气储层实际方位地震数据;在反演之前先利用傅里叶级数方法估计裂缝方位并对实际数据进行方位校正,以提供更准确的输入数据;通过计算得到的P波、S波各向异性参数可用于评价裂缝发育程度。反演结果表明,研究区域构造顶部裂缝较发育,与地质基本理论一致,验证了反演方法的合理性。     

基于快速匹配法的VTI介质走时计算

地震波全波形反演是当今地质构造反演的潮流。在层析成像等为其提供初始模型的预处理中,地震波初至走时是一个非常重要的物理量。因而,高效高精度且稳定的走时计算方法对于各向异性建模具有重要的研究意义。为实现高效高精度且稳定的走时计算,首先利用扰动理论及泰勒公式将具有垂直对称轴的横向各向同性（VTI）介质程函方程展开,得到走时解;然后引入各向同性快速推进法（fast marching method,FMM）,运用改进后的迎风差分格式求取差分格式黏滞解获取单点走时。结合窄带推进技术,得到了一种新的基于快速匹配法的VTI介质走时计算方法。通过对均匀弱各向异性模型计算结果和解析值的对比,评估了其误差,相对误差稳定于0.5%以下。针对该方法的有效性和稳定性,对层状介质模型和盐丘模型反射波走时进行了试算,取得了较好的效果。理论分析和模型试算表明,该方法对VTI介质走时计算具有较高的精度,能够应用于各向异性层析成像和全波场偏移等研究中。     

VSP初至逐层递推层速度反演研究及应用

利用VSP资料准确获取地层速度,对地震数据时深转换和偏移成像具有重要的作用。受激发接收条件变化、近源动态干扰和初至拾取误差等因素,VSP资料初至时间往往含有一定程度的随机干扰。笔者研究了当VSP资料初至时间存在随机噪声干扰和仅有深部接收数据的情况下,不同井源距VSP资料逐层递推反演层速度的误差特性。研究表明:①井源距越大,其对应资料初至反演速度误差越小;②当仅有深部资料时,井源距越小,其资料反演结果与实际地层速度更接近。为此,提出初至时间平滑后再反演,多井源距反演结果求平均的方法,从而提高层速度反演精度。利用该研究结论,在某海上Walkaway-VSP资料处理中,取得了较好的效果。     

各向异性上覆层对裂缝储层地震AVAz影响的模拟及分析

为认识和研究上覆层为VTI时,垂直裂缝发育储层的地震反射AVAz响应特性,提出了相适应的正演模拟方法。该方法类比Shoenberg传播矩阵法中水平慢度分量的表达形式,引入了用入射角、方位角和VTI介质中相速度来表达的水平慢度分量作为输入,简化了各向异性反射率法的框架。利用该方法模拟和分析了各向异性层状模型的地震反射响应随方位的变化,讨论了入射角、上覆层各向异性程度对目标层顶底界面反射波AVAz特征的影响。结果表明,采用适当大的观测入射角进行AVAz分析更为合理,上覆层为VTI时会减弱目标层的AVAz特征。测井尺度理论模型的数值模拟说明了该方法的实用性。     

VTI介质中的地层弹性参数反演

在VTI介质中，用非双曲线可以很好地近似P－P波中长排列情况下的旅行时；而对P－SV波来说，应用非双曲线却不能很好地近似P－SV波的施行时。对P－P波、P－SV波的旅行时进行三项泰勒展开时，它们的系数却包含了地震波的各向异性信息及其垂直速度信息，这为地震波的弹性参数反演提供了基础。实验分析表明，在中等排列长度下可以精确地得到了P－P波，P－SV波旅行时的三项泰勒展式系数，从而可以精确地进行地层弹性参数反演。