多分量地震勘探技术新进展

多分量地震勘探可以解除传统纵波反射法地震勘探的均匀各向同性介质弹性理论的局限性。本文介绍了利用万向调节机构，并考虑三个分量的隔离度，提高了三分量检波器的抗噪能力；利用纵波和转换渡剖面计算纵横波速度比，用转换后的纵波作模型道做转换波的剩余静校正；根据波在裂缝性介质中其振幅、速度、偏振存在的方位差异特性识别裂缝；并结合多波识别裂缝系统中是否含气。纵、横波剖面的直接对比，即可发现裂缝性储层的含气信息。利用纵、横波速度比可直接检测含气层。     

基于纵波约束的转换波静校正

在转换波地震勘探中,由于转换波速度低、信噪比差、初至拾取难度大,常规的纵波静校正方法不能有效地解决转换波静校正问题。从同一构造层的纵波和横波的叠加剖面在同相轴上具有相似特征的角度出发,利用速度比进行P-P波拉伸,使之与P-SV波达到同一时间层上,然后匹配校正相应的P-SV波数据,得到P-SV波的长波长静校正量,最后用互相关的方法计算P-SV波的短波长静校正量。利用这种方法对西部某地区地震资料进行了转换波静校正量的求取,并取得了较好的效果。     

陆上地震数据多次波压制策略

在陆上地震勘探中,多次波反射与其他干扰波一样,干扰了有效波反射信号并降低了资料的信噪比。根据陆上地震数据中多次波与一次波所表现的不同特点,提出利用动校正叠加技术和频率-波数(f-k)滤波方法相结合的策略以压制地震数据中的多次波。使用一次波速度的动校正叠加技术可以衰减地震数据中的一部分多次波能量;根据叠加剖面确定包含剩余多次波的CMP范围,将f-k滤波方法应用于这些CMP道集上进一步压制多次波。模型试算和实际数据处理结果表明,所提出的多次波压制策略,不仅能有效地衰减多次波能量,而且在处理过程中可以减少对有效波信号的伤害。     

基于构造时间控制的P—SV波静校正方法

由于横波的低速带厚,并且不均匀,加之地表浅层横波速度相对较低,导致P-SV波静校正量大,并且横向变化剧烈.而目前大多数解决该静校正问题的方法都存在一些不足,这里提出了一种简单又易于实现的P-SV波静校正方法.首先,匹配同一层位的PP波和P-SV波同相轴,估计该区的纵、横波速度比γ0值;然后,在PP波和P-SV波共检波点叠加剖面上,利用该γ0值转换PP波构造时间到P-SV波相同构造时间,将该时间应用于P-SV波剖面上;最后,在消除大部分静校正量的P-SV波剖面上作互相关,消除道与道之间较小的时差.经实际数据处理表明,该方法能较好地解决P-SV波静校正问题,使记录质量得到明显提高.     

基于克希霍夫积分的3D保幅多次波衰减方法在浅海资料中的应用

海底电缆OBC由于其采集方式的特殊性,能够在浅水环境下获得高品质的地震资料,相对拖缆采集能获取更多的地下有效信息。然而由于不同于拖缆的观测方式,加上海底崎岖不平产生的变周期多次波干扰,使得获得理想的成像剖面成为一大难题。因此,在保护地层有效反射的情况下尽可能地压制多次波成为首要任务。相对于其他多次波压制方法,基于水层建模理论的MWD方法能够更好地应用于OBC数据进行多次波压制。但是常规MWD方法仅考虑波场在水层中的传播时间和集合扩散特征,因此不能精确地预测多次波振幅。为解决该问题,本次研究在常规MWD方法的基础上,采用基于Krichhoff积分法对多次波贡献道集进行角度约束后叠加,有效解决了常规MWD方法预测多次波模型存在振幅误差的问题,使预测模型结果与实际多次波较为匹配,为后续的保幅去多次波提供了基础。理论模型和实际数据测试表明,该方法能取得较好的去多次波效果。     

利用地震数据预测煤系地层裂隙

煤系地层内的裂隙是煤层气积聚的主要场所，同时也是地下水富集、运移的重要条件。煤炭生产过程中防止瓦斯爆炸和突水淹井需要完成的一项重要任务是煤系地层裂隙带的预测和圈定，但采用传统的纵波地震勘探方法只能识别较大的断层，却难以提取相对微观的裂隙信息，其中的一个重要原因在于单靠纵波区分裂隙层反射和岩性反射存在困难。基于三维三分量（3D3C）反射地震数据预测裂隙带的核心是高裂隙密度带会引起反射转换PS波的振幅异常。初步研究表明，PS波振幅异常有望成为强裂隙探测的有力判据。     

煤层气储层参数多信息综合定量预测方法

提出了以地震属性和钻孔测井参数为基础, 以数学地质为桥梁, 实现煤层气储层参数定量预测的科学方法。薄煤层厚与反射波振幅之间为单调增减关系公式; 孔隙度与地震反射瞬时频率成正比关系, 可采含气量与地震反射瞬时振幅成反比关系, 且相关程度高。最后应用该成果对山西沁水煤层气地震勘探工程实际预测, 对储层厚度、孔隙度、含气量做出定量预测。该成果有利于提高煤矿采煤安全性和降低煤层气开采的风险性, 同时也将开拓地震勘探技术新的应用领域。      

基于预测滤波的层间多次波衰减方法

在地震勘探中由于与反射信号时差小,层间多次波在近偏移距难以完全去除。地震剖面道集上近偏移距多次波的存在增加了反演的多解性,此外多次波在叠加剖面上形成的假反射也增加了解释的误差。提出一种基于预测滤波的层间多次波衰减方法,首先通过倾角滤波衰减中远偏移距的多次波,然后将含有残留的层间多次波的道集按照随机顺序排序,最后应用预测滤波方法按照随机干扰去除剩余的层间多次波。经实际数据检验,本方法对近偏移距小时差层间多次波具有良好的衰减效果。     

基于多子波分解和旋回分析法去火成岩地震反射屏蔽

火成岩对地震波具有极强的屏蔽和吸收作用,造成下伏地层的地震资料品质变差。讨论了利用多子波分解和地震旋回分析方法去除火成岩对地震反射的屏蔽,并以江陵凹陷金家场地区为例,展示了去除新沟嘴组玄武岩对下伏地层地震反射屏蔽的效果。针对火成岩厚度比较稳定的地质条件,多子波分解技术和地震旋回分析工作流程可以有效去除火成岩地震反射屏蔽,揭示下伏地层的地震反射信息。     

黏弹性和速度各向异性对薄层反射的影响

煤层具有强波阻抗差、低阻抗的特性,对地震勘探来说是一种典型的薄层。因为其黏弹性和速度各向异性导致薄层反射波场异常,为了定量分析黏弹性和速度各向异性对薄层地震反射的影响,针对强波阻抗差薄层模型,基于波动方程数值模拟方法,正演得到弹性速度各向同性、黏弹性速度各向同性及黏弹性速度各向异性的地震波场,并对比分析了3种模型的弹性波地震反射特征。研究结果表明:黏弹性对薄层的反射产生不可忽略的影响,会明显降低薄层弹性波的反射振幅,但黏弹性速度各向同性与各向异性对薄层的弹性波反射影响差异不大。相比于弹性各向同性情况,黏弹性会引起反射纵波（PP波）瞬时频率最大可达8%的改变量,而对转换横波（PS波）仅有3%的改变量,可以忽略不计。上述研究为利用构造煤品质因子极低的特征来预测构造煤提供了可能。      

利用多次波和二维匹配滤波的近偏移距数据重构方法

在地震资料采集时,受地表条件、震源等因素的影响,几乎无法采集到近偏移距数据,不利于后续数据的处理。针对这一问题,研究了一种利用多次波和二维匹配滤波的近偏移距数据重构方法。首先给出了由表层多次波构建准一次波的互相关方法;然后在时间-空间滑动窗口内利用准一次波计算二维匹配滤波器,并用该滤波器重构近偏移距数据;最后使用均方根振幅校正方法校正重构数据的振幅。整个数据重构的过程在频率域进行,避免了基于维纳滤波方法求取滤波器的大量计算;同时使用快速傅里叶变换算法,提高了计算效率。与一维匹配滤波的近偏移距重构方法相比,采用二维匹配滤波方法的重构数据在空间上连续性更好。通过对Sigsbee 2B数据的处理及实际资料的测试,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于地球物理模型实验的波场特征

采用理论分析和物理模拟相结合的方法对地震剖面中的波场成份进行了综合研究,波动理论研究表明,地震剖面含有多种波场信息成份,组成了一个各种成份各具变化特征的复合波场,这种复合波场含有P波和PS波成份等。在物理模型中,采用了较先进的实验系统,设计了砂泥岩组成的三层地层模型,(20-280-1220)观测系统,采样率为0.25ms。实验得到了三层地层模型的地震剖面,对所获得的地震剖面进行了波场特征分析,实验地震剖面中含有多种波场成份(P波、PS波和面波等)。波场理论研究结果得到物理模型实验的证实,表明地震剖面属复合波场剖面。这种叠后地震剖面可直接用于进行叠后弹性参数反演等以挖掘更多的有效地质信息,提高勘探效果,扩大地震剖面的应用范围。     

基于模型驱动的煤层强反射能量衰减方法

地震数据中煤层反射波具有能量强的特征，使邻近地层的反射被煤层反射所掩盖，导致邻近层难以成像，岩性解释工作存在困难。针对此问题，提出基于模型驱动的煤层强反射能量衰减方法。利用测井数据和煤矿井下钻孔实测的煤厚数据与煤层反射振幅绘制交会图，拟合振幅与厚度的关系式，构建数字模型并模拟煤层反射，在振幅残差阈值的控制下迭代求取全区煤层厚度，使用求取的模型煤层反射数据对实际数据中的煤层振幅进行衰减。通过模型试算表明，该方法在理论上具有可行性；通过对鄂尔多斯市某煤矿地震数据中3-1号煤层反射压制的应用表明，该方法对实际数据中的煤层反射压制效果良好，煤层附近的弱反射层成像质量得到提升，为岩性解释提供基础数据。      

青藏高原东北缘盆山结合部位深反射资料处理方法与初步地质认识

盆山结合带地质条件复杂、地形起伏大,深地震反射资料具有信噪比低、各种干扰波严重以及速度横向变化大等特点。针对盆山结合部位深反射资料的特点,主要利用ProMAX处理系统对横跨若尔盖盆地和西秦岭造山带结合部位的二维深地震反射资料(简称SP04-2剖面)进行折射静校正、叠前去噪、地表一致性处理、人机交互速度分析、剩余静校正循环迭代处理、地表基准动校正叠加和叠后去噪处理等方法试验研究,形成一套适应盆山结合部位深地震反射资料的处理方法和流程,最终得到SP04-2叠加剖面。该剖面首次揭示出若尔盖盆地—西秦岭造山带盆山结合部位的岩石圈结构,为研究盆山深部接触关系提供了可靠的地震学依据。     

神狐海域扩散型水合物在地震反射剖面上的“亮点”与“暗点”分析

地震"亮点"分析技术在传统油气勘探中已被证明是一种可行有效的方法,但在天然气水合物勘查中还没有得到足够重视。本文基于含水合物层、含气层及含水层的岩石物理属性,利用2015年神狐钻探区地震资料,分析了含天然气水合物的地震振幅响应特征。结果表明:在神狐钻探区天然气水合物稳定域内,扩散型水合物共有三种形成模式,分别为形成于稳定域底界的水合物层,形成于稳定域内部的高饱和度水合物层和形成于稳定域内部的低饱和度水合物层。水合物形成于稳定域底界时,地震剖面上产生BSR,当沉积层中含高饱和度水合物或含气时,会在地震剖面上产生相应"亮点";当沉积层中含低饱和度水合物时,则在地震剖面上产生相应的"暗点"。综合分析,可以利用地震"亮点"与"暗点"在钻前对水合物成矿进行预测。     

用反射法波振幅比判定单桩相对承载力的尝试

利用动测桩中的柱底反射信号研究了应力波在桩体和土体中的衰减情况。结果表明,应力波在桩体中的衰减比在土中小的多,在考虑了桩周土与反射系数的关系后,尝试给出应用桩底反射信号与桩头入射信号振幅之比判定单桩承载力相对大小的基本理论和初步研究结果。     

中国大陆科学钻探孔区反射地震剖面的数值模拟与分析

本初步分析了苏鲁超高压变质带大陆科学钻探孔区的地震波速度结构，在此基础上对在东海孔区三维反射地震勘探过井孔的NNW-SSE主剖面和该周围地区的DH99二维反射地震剖面进行了数值模拟分析。结果表明，数值理论模拟结果与三维反射主剖面地震波到时吻合良好，模拟法能实现有效的时深转换，也表明数值模拟中采用的速度结构是合理的。东海钻井孔区实施反射地震勘测，所得地震记录剖面图是单一P波记录，在超高压变质岩区反射地震记录图中S波的影响甚微。DH99二维反射地震剖面的模拟结果表明东海孔区2000米深度以上的密度，波速结构不随深度加大而变化；而且苏鲁超高压变质岩区地表浅层的地震波速和密度较高，是高速高密地区。岩心结果反映的反射地震阻抗差大的地段，数值模拟的理论剖面上强反射面与孔区反射地震剖面图中的强反射体基本吻合．它意味着在非沉积层的结晶岩区，反射地震勘测手段是研究地下复杂结构的有效方法。数值模拟方法可以进一步提取地震反射记录信息，是利用地震反射方法研究地球构造的一种有效的方法。     

鄂尔多斯盆地陕北斜坡延长区块储层流体识别

延长油田区块位于鄂尔多斯盆地陕北斜坡东部延安单斜的中间部位,为研究天然气储层及储层中高含气分布区,2008年在延长油田区块内完成三维地震勘探344km2。本文对三维地震资料应用吸收系数、频谱分解、振幅衰减等地震属性进行流体识别试验。试验结果表明振幅衰减对含气层段异常响应相对敏感,吸收系数对高含气层段有一定反映。利用天然气储层各层段振幅衰减极大值,参考吸收系数剖面的高值层段,分析预测了三维区块含气概率高的平面分布区,2009年在预测的含气概率高分布区进行了探井验证,取得了比较理想的效果。     

P-SV波和SS波反射系数之间的近似关系

本文通过对Aki&Richards给出的P SV波反射系数的一阶近似 ,给出了一个新的描述P SV波和SS波反射系数之间关系的近似公式。在 4个不同类型的含油气砂岩模型上的定量计算表明 :新的近似关系能够反映SS波阻抗和P SV波反射系数之间的内在关系 ,而且形式简单、近似效果好、适用范围广 ,适合于SS波阻抗的定量反演和理论研究 ;如果再结合PP波AVO信息 ,还可以简单、准确地进行多参数反演。另外 ,在 2 0°以内 ,利用该近似关系 ,纯SS波零偏移距剖面和P SV转换波剖面之间可以相互转换。     

线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法

为避免时空域地震干涉技术预测层间多次波过程中出现假象干扰,影响地震资料处理。笔者结合线性Radon变换与地震干涉技术,在线性Radon域中利用地震干涉技术预测层间多次波。通过数值模拟验证了线性Radon域地震干涉层间多次波预测方法的有效性,并将该方法应用到复杂速度模型中。结果表明,线性Radon域地震干涉技术可以有效减少时空域地震干涉技术预测层间多次波存在的假象,压缩数据体积大小,提高计算效率,并能够适用于复杂地质环境。