井中地震VSP观测系统正演模拟

在分析井中VSP地震观测系统特点的基础上,对观测到的地震波类型和特征作了阐释,分析了几种VSP模型(水平界面模型、倾斜界面模型、变偏移距模型、不同深度检波点模型)的射线追踪记录以及合成记录,利用射线追踪方法进行正演模拟,得到正演结果,并研究地震波的运动学特征.得出一些规律:钻孔穿过地层的数量等于合成记录上上行波和下行波的交点的数量;利用P波进行射线追踪和用转换波追踪其合成记录有差别,即转换波对VSP合成记录有影响;不同倾角的岩层对VSP上行波、下行波的走时特征和能量特征有影响;VSP合成记录的水平分量上会出现反极性现象,这与理论相一致.     

VSP波场分离的径向中值滤波方法

在VSP资料中,中值滤波法是一种简单有效的波场分离方法,主要适用于简单线性波场分离。提出并实现的径向中值滤波方法,除具有常规中值滤波方法的优势外,对具有发散状多方向线性同相轴轨迹的干扰波场,其波场分解可一次完成。通过井中地震(VSP)实例测试表明,该方法能够更有效地分离VSP上下行波场,以及P波和P-SV波分解,且在压制面波或提取面波处理方面具有潜在的应用前景。      

VSP数据的逆时偏移

据逆时偏移的基本思想,首次引用傅氏变换和差分法相结合的方法(FDM)数值求解全声波方程,实现对垂直地震剖面(VSP)记录数据的波场外推。同时,利用射线方程实现对震源的向下延拓。从而解决了非零井源距VSP数据的偏移。 所用方法对地下界面倾角较大、速度横向变化没有限制,因而适应于地下构造比较复杂的地质情况。此外,还可用于地面地震记录的迭前深度偏移。     

基于ADIPI的单程波三维VSP正演模拟方法

三维VSP正演模拟在三维VSP观测系统设计、三维VSP波场分析及三维VSP偏移成像方法研究中均有重要的作用。以三维单程波动方程为基础,采用基于正交方向加插值(ADIPI)的傅里叶有限差分(FFD)算子,实现了三维VSP正演模拟。克服了对三维算子的双向正交分裂所导致的方位各向异性误差,既保证了模拟精度,又提高了计算效率,还可根据实际需要单独模拟上行波或下行波。模型试验结果证明了方法的有效性。      

非零偏VSP多波波场分离方法

这里研究了中值滤波法在波场分离中的应用,分析了中值滤波中参数的选择对分离效果的影响,并应用中值滤波法分离上行波、下行波.同时,对VSP中纵波、横波的偏振方向进行了分析,利用上行波、下行波振幅矢量关系对VSP记录进行纵波、横波分离,得到良好的分离效果.理论模型处理结果表明,应用中值滤波分离上行波、下行波,再利用偏振关系分...     

拟VSP与克希霍夫偏移法在隧道超前预报中的应用

通过超前预报技术可以检测掌子面前方的地质构造,预测隧道开挖过程中的不利地质条件,从而保障施工进度和施工人员安全。拟VSP方法适用于激发点或者接收点在一条直线上,利用反射波走时曲线与直达波走时曲线的交点推测前方反射界面的位置,而克希霍夫偏移方法可以是任意观测系统。对垭口隧道的实测数据进行时移校正、滤波、波场分离、拉东变换提取有效反射波等预处理,对比两种成像结果,获得掌子面前方构造异常分布,结果与实际揭露异常相符。应用结果表明,拟VSP方法对巷道正前方构造位置预测准确,但不能预测构造走向,克希霍夫偏移方法需要速度扫描获得偏移速度信息,根据反射波能量确定反射界面,反射界面与隧道交点为隧道正前方构造位置。两者结合应用可更准确地确定构造走向与位置。     

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。     

基于抛物线方程的坐标拉伸τ-p变换的P-P、P-SV波分离

分离P-P波和P-SV波最常用的是τ-p变换法, 但是在τ-p域中, P-P波和P-SV波常有重叠部分, 不能很好分离。地震勘探中, 当炮检距小于界面深度时, P-P波和P-SV波的时距曲线方程都可近似为抛物线方程。针对这种情况, 提出了一种基于抛物线方程的坐标拉伸τ-p变换的P-P、P-SV 波分离方法, 该方法首先对地震记录沿空间方向上进行坐标拉伸, 再进行τ-p正变换, 在τ-p域中分离P-P波和P-SV波, 其次对P-P波和P-SV波分别进行τ-p反变换, 实现P-P波和P-SV波的分离。与常规τ-p变换法对比分析表明, 利用该方法能很好地将合成地震记录中的P-P波和P-SV波分离。     

含衰减的零偏移距VSP正演模拟及Q值的提取

VSP资料的特点是信噪比高,分辨率高,勘探范围小;三维地震资料勘探范围大,信噪比分辨率却低于VSP资料。因此最佳勘探方式是实施井中(VSP和井间地震)地震方法与地面地震数据联合采集与处理的方式,利用井中资料的分辨率来拓展地面地震分辨率。本文研究的是含衰减零偏移距VSP地震波场正演模拟,为利用VSP资料提取衰减信息,拓展三维地震频带提供基础理论数据。在正演模拟算法上采用了层状介质构造的波场递推理论,通过一系列理论地质模型模拟了零偏移距VSP合成记录,同时为了验证所做的正演模拟的正确性,用谱比法对理论模型中的Q值进行了提取。     

面向井周高陡构造的VSP地震干涉成像方法研究

随着我国油气勘探的不断深入,复杂高陡构造区越来越成为当今油气勘探的重点,现有成像方法无法满足井周高陡构造的成像需求。针对井中高陡构造,地震干涉法基于源检互易定理,对不同检波点处VSP资料进行相关/褶积处理,重构虚拟震源数据,得到以某一检波点为虚拟震源,另一检波点处接收到的虚拟SWP地震记录。根据地震干涉原理,将VSP资料的不同波场成分进行分离,并对不同波场成分进行数学运算来生成干涉道集。通过地震干涉法能够使虚拟观测系统更靠近目标区域,提高对高陡界面的成像分辨率,实现面向井周高陡构造的高精度成像。笔者等先是对地震干涉原理进行理论推导,基于扰动理论对VSP干涉道集的波场成分进行分析,验证了不同波场成分在地震干涉中的作用及虚假同相轴产生原因。引入窗函数滤波器,对远离虚拟源和虚拟检波器的记录进行衰减,压制干涉过程中生成的虚假同相轴。最后利用干涉成像条件对处理后的地震资料进行成像,并用盐丘模型进行数值试算,得到其高精度成像结果。