山区煤田地震勘探中静校正存在的问题及其改进方法

在山区或地表复杂地区进行地震勘探,采用基于地表一致性假设的静校正将会严重影响勘探效果,该影响主要源于地表一致性假设存在着不合理因素。如较高的低速带、巨厚的低速带、基岩裸露、地形起伏较大等。为分析一致性假设静校正偏差产生的原因及大小．构建一地形起伏、基岩出露的复杂模型,通过正演其射线路径,对比其时距曲线与理论时距曲线的差异,以及二者静校正量误差大小。模型分析证实该差异与偏移距、地震波穿透深度及基准面高程之间存在直接的联系,据此提出了改进方法,如浮动基准面校正及分块静校正等。理论模型和实际地震资料试算表明,使用改进的方法可有效改善地震时间刮面同相轴聚焦效果及连续性。     

2.5维起伏地表条件下坐标变换法直流电场数值模拟

研究起伏地表对视电阻率分布的影响是进行地形校正的基础。由于很难处理不规则边界,计算简洁且效率高的有限差分方法很少用于解决起伏地表问题。为了解决该问题,引入曲化平思想,实现了一种基于坐标变换法的起伏地表条件下的直流电场数值模拟方法。方法从传统的2.5维基本方程及边界条件出发,通过坐标变换将起伏地表问题转化为水平地表问题,并利用有限差分法求解水平地表问题,最后再通过坐标映射得到起伏地表条件下的电位和视电阻率分布。精度分析及计算实例表明：本方法实现简洁,计算误差主要集中在震源附近,整个计算区域内的平均相对误差为1.39%,计算结果满足起伏地表条件下的电位和视电阻率的分布规律。     

地表起伏对地下管线GPR探测的影响

地下管线是城市的重要设施,承担着能源输送、信息传递等功能,为城市生活提供了便利和保障。探地雷达(ground penetrating radar, GPR)作为一种高分辨率、高精度、非开挖、非破坏性的探测技术,在管线测量中具有巨大的优势。然而地表地形复杂,多有起伏,对于GPR探测地下管线有很大的影响。因此,本文采用有限单元法对地下管线探测进行了数值模拟,该方法可以与非结构网格结合,更好地拟合地表起伏地形;此外,介绍了如何进行高度校正,将所得剖面数据与地形相吻合,更容易分析异常体特征。最后开展了两个数值实验,分析了起伏地表对于不同埋深、不同间距、不同材质及不同填充物管线探测的影响,为GPR数据解释提供理论基础。实验结果表明,因地表起伏原因,波形和反射波能量将发生畸变,并不能作为判断管线信息的唯一依据。因此,需进行高度校正,利用双曲线的顶点来判断管线的埋深、材质等信息。     

地表一致性静校正量误差分析

目前,在生产中广泛使用的静校正方法几乎都是基于地表一致性假设的。在地表复杂地区,地形起伏较大,低速带厚度和横向速度变化较大,地表一致性假设往往与实际地质情况不符,在这种情况下再运用地表一致性静校正,势必产生很大的误差。笔者利用模型正演方法着重讨论复杂地区地表一致性静校正误差存在的原因及这种原因跟基准面、炮检距、低速带和基岩速度、低速带厚度、反射面深度等之间的关系,分析其变化规律,提出解决复杂地区静校正问题的建议,以期改进现有的静校正方法,达到减小误差的目的。     

基于单程波波动方程的起伏地表叠前深度偏移技术

直接从起伏地表开始进行叠前深度偏移的波场初始化时,应用了同步边界处理策略和深度误差校正策略。前者可以消除起伏地表非波场传播区域的成像,后者可以消除起伏地表规则采样时深度误差对地下构造成像带来的影响。利用以上处理策略,优化了常规基于单程波波动方程延拓算子的起伏地表叠前深度偏移算法,从而更好实现了复杂条件下的构造成像。基于FFD延拓算子的波场下延法,用SEG起伏地表模型数据验证了该方法的有效性。该方法同样适用于各种基于频率域波动方程深度延拓算子的起伏地表深度偏移方法。      

初至折射波静校正技术在复杂探区地震数据处理中的应用

山区及黄土塬地区近地表结构复杂，地形起伏大、低降速带横向变化剧烈，地震资料处理中的静校正难度加大。长波长静校正容易引起构造形态畸变，短波长静校正影响地震剖面信噪比。针对此类问题，从长波长静校正问题及短波长地表非一致性问题分析入手，提出部分炮检距叠加识别长波长静校正技术及分段统计逼近地表非一致性校正技术。该技术在复杂地表区与其它相关技术综合应用，可有效解决长、短波长静校正问题。     

起伏地表复电阻率法有限元数值模拟及异常特征

为了解起伏地表对复电阻率法数据的影响,发展了起伏地表条件下复电阻率法2.5维有限元数值模拟方法。经数值模拟结果与解析解对比表明,该模拟方法在计算精度上得到了较满意的结果;几种常见纯地形异常的数值结果表明:起伏地形对复电阻率法数据的畸变特征与地形坡度大小以及地形分布范围有很强的相关性,坡度越大,地形影响越为剧烈;坡度角为45°的山脊地形、山谷地形和斜坡地形所引起的复电阻率法实分量异常分别达到背景值的21.2倍、3.9倍和3.4倍,虚分量异常分别达到背景值的2.3倍、2.2倍和2.1倍,振幅异常分别达到背景值的21.2倍、3.9倍和3.4倍;而相位受地形影响非常微弱。这些工作为复电阻率法的地形改正和反演奠定了基础。     

特殊静校正在反射法资料处理中的应用

提出了一种从反射记录中提取折射信息,并应用于对反射法资料进行静校正的处理方法－特殊静校正法。通过对阳江核电站厂址进行物探勘察的应用,校正后时间剖面的处理效果显著提升,解释成果很好地反映了基岩起伏,与钻孔资料具有较好的吻合性,对地表起伏小的地区,仅用上述一种方法即可;对地表起伏大的地区,建议先进行地形校正。     

关于浮动基准面与起伏地表面的讨论

确定起伏地表的空间位置是叠前深度域起伏地表偏移成像和速度建模成功的关键.浮动基准面本身就是一个起伏高程面,此外它还定义了CMP道集在其上进行基准面校正的规则.本文分析了确定浮动基准面的常用方法并明确了其在一般情况下所具有的物理意义,指出了即便是基于平均静校正法得到的浮动基准面,在一定条件下也可以直接用于起伏地表叠前深度...     

复杂地表起伏多重变加密网格有限差分法波动方程数值模拟

常规变加密网格有限差分波动方程数值模拟方法采用水平分层加密网格,该网格剖分策略在适应地形起伏和近地表速度结构变化特征方面效果较差。针对该问题,提出一种起伏多重变加密网格有限差分波动方程数值模拟方法。该方法根据地形起伏和近地表低速层到高速层的速度分布特征进行网格加密;采用不同网格中的变系数差分格式离散声波方程,在保证波场模拟精度的同时兼顾计算效率;同时,为了进一步保障地表附近波场模拟的精度,地表附近最细网格中的差分格式不做降阶处理,针对位于地表以上的虚像点的波场值,提出一种融入自由地表边界条件的法向虚像外推法。算例分析验证该算法对速度模型不同区域进行的网格多次加密显著提高了计算效率,以黄土塬实际模型为例,耗时为常规1 m×1 m网格耗时的43.3%,并可达到和细网格基本一致的模拟精度,模拟误差控制在10^-12范围内,同时表现出很好的近地表散射压制和边界吸收效果,且算法能稳定地适应实际复杂地表介质。     

基于平面波解构滤波的速度无关动校正及速度分析方法

为了避免速度分析拾取速度参数引起的繁复费时、拾取参数不准确导致的校正效果不佳和传统动校正的拉伸畸变问题,利用速度无关动校正方法进行相关处理。通过数据解构获取局部同相轴斜率,解析斜率数据与速度的关系,由局部斜率可直接获得动校正所需时差参数,其信息足以进行动校正处理。通过模拟和实际数据进行的实验计算,证明此方法优于常规动校正处理效果。     

转换波处理一些问题及对策

由于转换波本身的特殊性,在处理过程中需要采用不同于纵波的处理方法。分析了转换波处理过程中的一些问题,即面波衰减、静校正、各向异性动校正,以及方位各向异性校正,提出相应的解决方法。采用极化滤波方法,实现了转换波上的面波衰减。采用综合静校正技术,切实解决转换波静校正问题。各向异性速度分析及动校正方法,用于拉平转换波资料的近、中和远偏移距同相轴。通过横波分裂分析及分量校正补偿,提高了转换波径向剖面质量。根据实际资料处理效果,说明了这些方法的有效性。     

大偏移距地震资料各向异性动校正方法研究及效果分析

由于介质的非均匀性,反射层的弯曲性,以及介质的各向异性,使得反射波旅行时不再是双曲线的形式,从而使常规动校正产生较大误差。这里从理论上分析了大偏移距处出现动校不平的原因,指出了介质的各向异性是影响地震资料大偏移距处速度分析精度的主要因素,并对Hake、Castle和Alkhalifah三种各向异性动校正理论及其应用效果做了细致研究。结果表明,在偏移距～深度比小于"1"时,几种动校正方法与常规动校正差别不大:在大偏移距处,Hake方法具有较大的误差;Castle能够得到较好的效果;Alkhalifah方法在大炮检距任意各向异性强度下都可以得到比较精确的校正结果。对应用效果最好的Alkhalifah各向异性动校正进行了算法实现,并基于Java语言的开发环境,编制了各向异性速度分析和非双曲动校正的软件,在模型测试和实际资料的应用中取得了良好的效果。     

天然源面波频率-波数法的应用

在借鉴国外资料的基础之上,通过分析面波的基本特性,成功开发了天然源面波频率-波数法野外采集观测系统及数据处理系统,并通过大量已知孔的试验,在检验该方法的同时,确立了随机布阵的野外观测方法。     

Kirchhoff积分法OBS数据地震波场延拓

针对海底地震仪(OBS)数据基准面校正的特殊性,采用Kirchhoff积分法对中国南海实际OBS资料进行了基准面校正处理,将炮点延拓到OBS所在处的海底面上,取得了预期的效果。分析表明该延拓法对地震波场的分辨率及信噪比影响不大,且与静校正方法相比较,该方法能够得到地下地层较真实的速度场,这对于后续的动校正、叠加等常规处理十分重要。     

面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法

AVO分析和反演需要地震资料处理时最大限度地保持振幅相对关系,然而常规处理中球面扩散补偿、拉伸畸变和多次波均会影响振幅相对关系,海上地震资料尤为严重。提出一套面向海上地震资料的τ-p域保幅处理方法。该方法通过τ-p域无需球面扩散补偿且多次波周期性增强的特点,减少球面扩散补偿与多次波对振幅相对关系的破坏,通过τ-p域拉伸因子非时空变换的特点减少动校拉伸产生的频率和能量畸变。最后通过挪威海上实际资料的处理验证了方法的合理性与可行性。     

保持浅层地震反射信息处理方法的研究

在处理泌阳凹陷北部斜坡外带复杂地震资料的过程中,针对浅层地震资料的特点,在消化吸收以往经验的基础上,研制出一套较为完善的、能适应该地区资料特点的浅层处理技术。该套处理技术主要包括叠前去噪技术、静校正技术、地表一致性处理技术、浅层偏移成像技术。实际地震资料的处理结果表明,应用这种技术能够取得较好的处理效果。     

南黄海低信噪比地震资料处理技术探索

随着南黄海海相碳酸盐岩油气地震调查的展开,提高海相碳酸盐岩目标层低信噪比地震资料的成像品质,已成为地震处理工作的主要任务。在充分分析了地震地质条件和原始资料特征的基础上,总结了成像处理存在的主要问题,探索了针对性处理技术流程并进行了攻关试验工作,建立了以叠前综合多域噪声压制、多次波联合衰减、大偏移距各向异性动校正、各向异性叠前时间偏移等关键技术方法组成的处理流程。资料处理结果表明,地震剖面的成像精度显著提高,各种地质现象反射特征突出,有效地提高资料解释的准确性。     

一种CMP道集剩余校正量求取算法

地震资料处理中CMP道集在经过静校正和动校正处理之后,仍然会存在剩余校正量。剩余校正量的存在影响叠加成像效果。传统剩余校正量求取采用基于统计规律的互相关算法。设计了一种振幅绝对误差剩余校正量求取算法,并用MATLAB编程进行了仿真测试和实际地震资料处理试验。两种算法有着相同的效果,但振幅绝对误差算法速度更快。      

相干算法提取嫦娥数据月表地质特征

经典的边缘提取算法可从月球影像数据中提取出月表的构造特征, 但难以提取出与月貌有关的特征信息.本文提出的相干法月球影像地质特征提取技术, 其基本思想是基于相干运算来考察图像上像素或像素组之间的相似性, 以获取月表的构造特征和月貌特征.该方法已经应用在嫦娥一号月球探测器获取的部分影像数据上, 相比于几种常规的边缘提取方法, 本方法优势明显, 不仅能有效地提取环形构造和线性构造等地质特征, 还可以很好地提取月貌特征, 对具有一定规模的小直径撞击坑的识别也有不错的效果.该方法可以用于计算机自动识别或辅助手工解译月表构造, 划分月貌单元等研究.