共接收点倾斜叠加波动方程偏移

共接收点倾斜叠加波动方程偏移,本质上是一种叠前偏移方法.每给定一个斜率P,对经过叠前（动校正前）常规处理的地震记录中的各共接收点道集,沿直线t=τ+px进行倾斜叠加,就形成一个共接收点倾斜叠加剖面.对之进行波动方程偏移,该偏移剖面将代表地下真实构造.对一系列的p,我们可以得到一系列这样的偏移剖面.对它们作共接收点叠加,偏移叠加剖面的信噪比将超过水平叠加剖面.本文导出了在均匀、水平层状及非均匀介质条件下的共接收点倾斜叠加波动方程偏移算法.     

基于汉宁窗函数滤波时间域高斯束成像方法

实际地震数据中通常存在背景噪声及人为干扰信号,传统射线类方法对低信噪比数据成像适应性较差,基于此本文发展了一种适应于低信噪比数据的时间域高斯束成像方法.相比于频率域类束方法,新方法的主要优点包括:(1)频率域高斯束偏移方法需计算每个成像点处各个频率的格林函数,基于时间域高斯束偏移方法无需上述过程,大大提高了计算效率;(2)时间域高斯束公式推导中,直接对地震记录进行局部倾斜叠加并加入汉宁窗滤波处理,对低信噪比数据具有更好的适应性.在实现成像方法的基础上,本文通过对不同信噪比Marmousi炮记录进行模型试算及含噪声实际资料成像试处理表明:时间域高斯束偏移方法能够较为明显地提高低信噪比数据的偏移效果,提高成像方法对实际数据的适应性.     

基于局部倾斜叠加的快速射线束叠前时间偏移

宽方位高密度地震勘探可以有效的提高地震资料的空间分辨率和裂缝预测的精度,但地震道数的增加也大幅度提升了地震数据的处理成本.为提高海量地震数据偏移处理的计算效率,本文发展了一种快速射线束叠前时间偏移方法.该方法首先根据给定的射线束中心间隔将炮记录划分为一系列数据子集,然后利用倾斜叠加将数据子集分解为不同方向的平面波,最后根据射线束中心到地下成像点的双程走时和射线参数拾取相应的平面波振幅累加到成像点上.同Kirchhoff叠前时间偏移相比,本文方法不但保持了一致的成像精度,且由于仅需在稀疏的射线束中心位置进行成像累加运算,计算效率得到了大幅度的提升.文中所给出的模型和实际资料的测试结果验证了本文方法的正确性和有效性.     

基于共散射道集的叠前时间偏移/反偏移提高叠前数据质量

为了提高叠前数据质量,将叠前时间偏移/反偏移与共散射点道集相结合,提出了一种新的时间偏移/反偏移方法.利用改进的CRS参数建立精确的速度模型,提高偏移成像质量.将振幅映射到共偏移距顶点来生成共散射点道集,将偏移和中点上的多参数叠加,通过叠加数据,实现了叠前数据增强,道集的数量远高于传统叠前时间偏移的叠加数量.利用基于中点位移、半偏移距和偏移速度的算子进行反偏移处理,能量重新分配回时间域中的每个绕射同相轴,压制噪声,地震资料信噪比和成像精度均得到了提高.提高质量后的叠前数据可用于后续的速度分析、叠加、偏移等常规处理中,效果好于原始CMP道集.模型和实际数据的计算结果均验证了该方法的正确性和有效性,该方法在低信噪比资料的处理中将会有广阔的应用前景.     

时空移动成像条件及偏移速度分析

首先比较了深度聚焦速度分析和剩余曲率速度分析中的成像条件,然后通过时空移动成像条件得到了时移偏移距域共成像点道集和时移角度域共成像点道集.基于时移角度域共成像点道集,统一了偏移速度分析中通常应用的两个偏移速度判断准则：深度聚焦准则和成像道集拉平准则.最后基于时移角度域共成像点道集,推导了速度更新公式,并设计了速度分析流程.合成数据和实际地震资料上的测试证明了方法的可行性和有效性.     

束偏移技术在海洋地震资料中的实际应用

渤海地区广泛存在潜山、高陡等复杂构造,给地震偏移成像带来巨大的挑战.本文基于高斯束偏移基本理论,根据有效信号和干扰信号在τ-p域的能量差异设定阈值进行滤波,从而对束形成过程进行有效控制,实现了一种适用于低信噪比实际资料的束偏移成像方法.通过处理渤海某探区实际资料,并将成像结果与Kirchhoff偏移结果对比表明:改进的束偏移不仅能够有效地提高成像剖面信噪比,而且能够较精确地成像潜山、高陡等复杂构造.     

高密度偏移技术原理与应用(英文)

针对宽频带高分辨率地震剖面的空间假频问题,本文提出了高密度偏移处理的解决方案。首先对地震空间假频的定义进行了分析,认识到偏移地震剖面与叠加地震剖面中的空间假频是有差异的,偏移地震剖面比叠加地震剖面更易产生空间假频。其次根据地震波动理论,认为野外空间低密度采集的地震信号,包含着地下高密度的地质信息,进而提出地震偏移输出是新的空间采样过程,只要地震叠前时间偏移输出高密度采样,CDP道间距足够小,就可以防止宽频带高分辨率偏移剖面的空间假频。利用二维地震正演模型分析高密度偏移方法的可行性,表明低密度采集的地震数据高密度空间采样叠前偏移处理可以消除地震空间假频噪声。对松辽盆地大庆油田低密度采集的地震资料高密度叠前偏移及提高分辨率处理后,消除了宽频带高分辨率地震的空间假频,宽频带高分辨率地震剖面地震空间分辨率明显提高。     

利用改进的共偏移距—共反射面(COCRS)叠加压制地滚波（英文）

我们改进了共偏移距-共反射面(COCRS)法,可用以衰减地滚波,即由于低速、低频/高振幅瑞雷波通常产生的相干噪声。COCRS算子是基于双曲线,因此它可以拟合双曲走时的同相轴,如叠前数据中的反射同相轴。相反,地滚波在共中点(CMP)和共炮点道集中是线性的并可以可以利用COCRS算子鉴别与压制。因此,我们在共偏移距剖面之前共炮道集中搜索反射倾斜和曲率。因为这对反射振幅的危害最小化是最理想的,我们只对在地滚波区多次覆盖的数据进行叠加。在CO剖面前搜索CS道聚集是对常规COCRS叠加的另一个改进。我们使用合成和真实数据集测试了所提出的方法,数据采自伊朗西部地区。我们将本方法压制地滚波的结果与f-k滤波和f-k滤波后常规COCRS叠加压制地滚波的结果进行了比较。结果表明,该方法对真伪滚压制效果优于F-K滤波与传统CRS叠加。然而,计算时间高于其他常规的方法,如f滤波。     

单程波角度域内压制多次波偏移假象

多次波偏移中的假象主要来自于不同地震事件之间的互相关,由于这种互相关满足成像条件,很难直接在偏移过程中去除.但是对于准确的速度模型,真实的成像结果在角度域内应该是平直的.根据这个判断准则,可以在角度域内移除多次波偏移中的假象.本文以数据自相关偏移为例,提出了在单程波多次波偏移中移除假象的主要流程:首先在在单程波偏移过程中高效地提取角度域共成像点道集,然后对角度域共成像点道集应用高分辨率的抛物线型Radon变换,用合适的切除函数处理后,反变换回到角度域,最后叠加各个角度成分,得到偏移结果.Marmousi模型的合成数据测试表明,这种方法可以很好地压制多次波偏移过程中产生的假象,有效地提高成像结果的信噪比.     

基于L1-L1范数稀疏表示的共偏移距道集地震数据重建方法

传统地震数据稀疏重建方法面临着:(1)叠前共炮点道集或CMP道集反射波为双曲线型同相轴,地震数据重建会损害有效波;(2)地震信号存在噪声和畸变,要求重建方法具有较好的噪声鲁棒性.针对这两个问题,提出一种基于L_1-L_1范数稀疏表示的共偏移距道集地震数据重建方法.该方法利用了共偏移距道集中地震波为水平同相轴,无道间时差,满足空间重建要求,和L_1-L_1范数稀疏表示具有较好的噪声鲁棒性.首先抽取共偏移距道集地震数据,并根据地震采集信息构造复合采样矩阵,然后采用L_1-L_1范数稀疏表示对数据稀疏重建后,再将数据反变换回共炮点道集或CMP道集,能够同时实现地震信号稀疏重建和随机噪声压制.理论模型和实际数据试算结果验证所提方法具有较好重建精度和噪声鲁棒性.     

Gabor‐frame‐based Gaussian packet migration

We present a Gaussian packet migration method based on Gabor frame decomposition and asymptotic propagation of Gaussian packets. A Gaussian packet has both Gaussian‐shaped time–frequency localization and space–direction localization. Its evolution can be obtained by ray tracing and dynamic ray tracing. In this paper, we first briefly review the concept of Gaussian packets. After discussing how initial parameters affect the shape of a Gaussian packet, we then propose two Gabor‐frame‐based Gaussian packet decomposition methods that can sparsely and accurately represent seismic data. One method is the dreamlet–Gaussian packet method. Dreamlets are physical wavelets defined on an observation plane and can represent seismic data efficiently in the local time–frequency space–wavenumber domain. After decomposition, dreamlet coefficients can be easily converted to the corresponding Gaussian packet coefficients. The other method is the Gabor‐frame Gaussian beam method. In this method, a local slant stack, which is widely used in Gaussian beam migration, is combined with the Gabor frame decomposition to obtain uniform sampled horizontal slowness for each local frequency. Based on these decomposition methods, we derive a poststack depth migration method through the summation of the backpropagated Gaussian packets and the application of the imaging condition. To demonstrate the Gaussian packet evolution and migration/imaging in complex models, we show several numerical examples. We first use the evolution of a single Gaussian packet in media with different complexities to show the accuracy of Gaussian packet propagation. Then we test the point source responses in smoothed varying velocity models to show the accuracy of Gaussian packet summation. Finally, using poststack synthetic data sets of a four‐layer model and the two‐dimensional SEG/EAGE model, we demonstrate the validity and accuracy of the migration method. Compared with the more accurate but more time‐consuming one‐way wave‐equation‐based migration, such as beamlet migration, the Gaussian packet method proposed in this paper can correctly image the major structures of the complex model, especially in subsalt areas, with much higher efficiency. This shows the application potential of Gaussian packet migration in complicated areas.     

A FILTER,DELAY AND SPREAD TECHNIQUE FOR 3D DMO1

The calculation of dip moveout involves spreading the amplitudes of each input trace along the source-receiver axis followed by stacking the results into a 3D zero-offset data cube. The offset-traveltime (x–t) domain integral implementation of the DMO operator is very efficient in terms of computation time but suffers from operator aliasing. The log-stretch approach, using a logarithmic transformation of the time axis to force the DMO operator to be time invariant, can avoid operator aliasing by direct implementation in the frequency-wavenumber (f–k) domain. An alternative technique for log-stretch DMO corrections using the anti-aliasing filters of the f–k approach in the x-log t domain will be presented. Conventionally, the 2D filter representing the DMO operator is designed and applied in the f–k domain. The new technique uses a 2D convolution filter acting in single input/multiple output trace mode. Each single input trace is passed through several 1D filters to create the overall DMO response of that trace. The resulting traces can be stacked directly in the 3D data cube. The single trace filters are the result of a filter design technique reducing the 2D problem to several ID problems. These filters can be decomposed into a pure time-delay and a low-pass filter, representing the kinematic and dynamic behaviour of the DMO operator. The low-pass filters avoid any incidental operator aliasing. Different types of low-pass filters can be used to achieve different amplitude-versus-offset characteristics of the DMO operator.     

2D共炮时间域高斯波束偏移

针对传统射线方法在奇异区成像精度不高,而2D频率域高斯波束叠前深度偏移需要计算成像点处每个频率的格林函数,影响计算效率的问题,本文通过使用复走时代替实走时,改变频率域下成像公式的积分顺序,给出了在时间域下进行高斯波束偏移的方法和计算公式.本文使用复杂数值模型验证了2D时间域高斯波束叠前偏移方法的正确性,并同传统射线偏移成像结果做了对比.对比结果表明时间域高斯波束偏移在成像精度上优于传统射线偏移.     

同时震源数据的加权结构增强最小二乘逆时偏移

同时震源（Simultaneous-source,SS）地震采集技术能有效地提高地震数据采集效率,但直接对SS混合数据偏移成像会在最后的成像剖面中引入很强的串扰噪声.将SS数据偏移成像看作一个反演问题,利用最小二乘（Least-squares,LS）求解是压制SS直接成像中串扰噪声的一种有效尝试.构造增强滤波（Structure-enhancing filter,SE）约束的最小二乘逆时偏移（LSRTM）方法可以有效地压制SS数据成像中的串扰噪声,但SE实质为低通滤波,会将成像中的陡倾角等细节信息平滑涂抹,降低成像分辨率.本文在利用SE对LSRTM约束的基础上,提出了基于加权构造增强约束的LSRTM方法（WSE-LSRTM）并应用于SS数据的反演成像中.该方法不仅能够有效地压制串扰噪声（cross-talk）、保留结构信息,而且可以保护成像中的陡倾角结构不被过度平滑而破坏.在对简单模型和复杂Marmousi模型的数值测试中,该方法都取得了良好的效果.     

二维弹性多波时空域高斯束偏移方法

随着我国勘探开发难度逐步增大,勘探目标开始向裂缝油气藏、岩性油气藏等复杂探区转移,研究高精度、适应性强的多波多分量深度偏移算法在后续的地震解释、属性分析及储层预测中具有重要意义.针对多波多分量地震数据,本文提出了一种二维弹性波时空域高斯束偏移方法.时空域高斯束沿中心射线传播时能够面向成像目标描述局部波场,且对振幅和频率可调制的Gabor基函数有天然的适应性,因而将基于Gabor分解的子波重构方法应用于震源波场构建,从而得到任意点源函数产生的时空域高斯束波场.该方法由于直接在时间域进行计算,可以避开频率域中出现的假频和边缘截断效应等问题.基于各向同性弹性波动方程的Kirchhoff-Helmholtz积分解,利用矢量时空域高斯束传播算子构建格林函数和格林位移张量,并结合上行射线追踪策略,实现了检波点波场的反向延拓.针对矢量波成像问题,本文借鉴弹性波逆时偏移方法从矢量延拓波场中分离出纯纵波分量和纯横波分量,进而采用修改后的内积成像条件产生具有明确物理意义的PP、PS成像结果,避免了转换波成像的极性反转问题.最后利用简单两层模型和不含盐体构造的部分Sigsbee2a模型的成像结果,并将其与应用近似纵横波成像条件、标量和矢量势成像条件的偏移剖面进行对比,验证了本文方法的正确性和有效性.     

Parsimonious 3D post-stack Kirchhoff depth migration

Parsimonious post‐stack migration is extended to three dimensions. By tracing single rays back along each incident wave direction (as determined by a local slant stack at the receivers), the ray tracing can be embedded in the migration. This approach significantly reduces the computer time and disk space needed because it is not necessary to build and save image time maps; 3D migration can be performed on a workstation or personal computer rather than using a supercomputer or cluster. The location of a reflector in the output image is defined by tracing a zero‐offset ray to the one‐way traveltime (the image condition); the orientation of the reflector is defined as a surface perpendicular to the raypath. The migration impulse response operator is confined to the first Fresnel zone around the estimated reflection point, which is much smaller than the large isochronic surface in traditional Kirchhoff depth migration. Additional efficiency is obtained by applying an amplitude threshold to reduce the amount of data to be migrated. Tests on synthetic data show that the proposed implementation of parsimonious 3D post‐stack Kirchhoff depth migration is at least two orders of magnitude faster than traditional Kirchhoff migration, at the expense of slightly degraded migration image coherence. The proposed migration is expected to be a useful complement to conventional time migrations for fast initial imaging of subsurface structures and for real‐time imaging of near‐offset sections during data acquisition for quality control.     

PLANE-WAVE CONSTRAINTS IN 2D FILTER DESIGN1

A method is presented for developing and/or evaluating 2D filters applied to seismic data. The approach used is to express linear 2D filtering operations in the space-frequency (x–ω) domain. Correction filters are then determined using plane-wave constraints. For example, requiring a vertically propagating plane wave to be unaffected by migration necessitates application of a half-derivative correction in Kirchhoff migration. The same approach allows determination of the region of time-offset space where half-derivative corrections are correct in x–t domain dip moveout. Finally, an x–ω domain dip filter is derived using the constraint that a plane wave be attenuated as its dip increases. This filter has the advantage that it is significantly faster than f–k domain dip filtering and can be used on irregularly spaced data. This latter property also allows the filter to be used for interpolation of irregular data onto a regular grid.     

三维地震资料叠前时间偏移应用研究

本文通过选取合适的叠前时间偏移软件，对两块三维地震资料进行偏移成像试验，验证叠前时间偏移中影响偏移成像效果的几个主要因素.该软件偏移算法的核心技术是弯曲射线偏移处理，这不同于工业界常用的直射线假设.偏移速度是偏移成像好坏的主要因素，通过迭代进行偏移、速度分析，使共成像点道集拉平，从而实现构造的准确成像；偏移孔径也是影响偏移成像的一个关键参数，其选取与成像目标层的倾斜角、深度、速度等有关；反假频参数对偏移成像效果有一定影响，是偏移中需要考虑的因素之一.     

复杂地表条件下高斯波束叠前深度偏移(英文)

在复杂地表条件的区域,地震数据的采集和处理是一项极大的挑战。虽然可以通过静校正来消除起伏地表的影响,然而当地表高程以及近地表速度剧烈变化时,简单的垂直时移对地震波场造成的畸变会严重降低偏移成像的质量。基于射线的偏移方法可以直接在起伏地表面进行波场的延拓成像,是解决上述问题的有效手段。本文针对复杂地表条件下的高斯波束叠前深度偏移进行研究,对倾斜叠加公式进行修改,使之包含地表高程以及速度的信息,通过直接在复杂地表面进行平面波的合成,得到了一种具有更高成像精度的改进方法。首先简单介绍常规高斯波束偏移的基本原理和计算流程,并以此为基础,给出复杂地表条件下高斯波束偏移原有的实现方法以及本文的改进方法,最后通过模型和实际资料的试算验证本文方法的有效性。