拉东投影法三维叠前深度偏移

对地下地质构造进行正确成像是地震勘探的最终目的,由于三维地震资料采集不可能都沿垂直构造走向的方向进行,为地震资料的三维处理带来了许多困难. 本文将三维叠后拉东投影偏移思想应用于三维叠前处理中,提出了三维叠前投影偏移算法. 利用拉东投影变换的原理,将整个三维叠前数据体投影到一系列各方向的径向线上,各方位角的构造都包含在其中某条或多条径向剖面上. 投影完成后,形成一系列的独立的二维叠前测线,可采用二维叠前深度偏移成像方法来实现各径向线的叠前偏移,当各径向剖面偏移完成后,在时间切片上进行反投影,从而最终形成三维叠前深度偏移结果. 实际应用表明,用本方法进行三维叠前深度偏移时,深度偏移剖面对横向分辨率有所提高,对陡地层和小断层的成像效果有所改善.     

地震叠前深度偏移方法流程及应用

针对复杂介质的成像问题,提出了一套地震资料叠前深度偏移方法流程,主要包括三部分：（１）地震资料精细预处理;（２）速度－深度模型建立;（３）叠前深度偏移成像．以Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ偏移理论为基础,强调地质与地球物理的综合以及地震处理与解释的一体化．在ＺＸ地区成功地实现了二维地震资料叠前深度偏移,所获得的ＮＥ２０６叠前深度偏移剖面揭示了复杂的ＺＸ古潜山及其内部构造,并清楚地展示了逆掩断层的存在．     

微机群并行实现Marmousi模型叠前深度偏移

波动方程叠前深度偏移等地震资料处理需要相当大规模的计算资源条件。巨型并行机因其计算能力强而备受工业界的青睐。但其价格的昂贵也限制了使用范围。近年来国际上出现的微机群是一种大规模并行计算的廉价实现方案，本文即是讨论利用微机群来实现Marmousi模型叠前深度偏移所涉及的数值实现。为比较起见，我们选择国际上大规模分布式并行计算机代表－IBM SP－2以进行计算性能的比较。     

τ-p深度偏移

本文介绍一种基于τ-P变换的新的叠后深度偏移方法。这一方法是在均匀介质条件下根据波动方程推导出的。其基本思想是:在τ-p域中,当波场分解为它的平面波成分时,改变其τ、p值,再通过τ-p反变换回到深度域中,从而完成了地下界面的偏移归位。 方法所需的计算时间基本是与完成τ-p正、反变换所需时间相同,是一种快速的偏移方法。它可用于任意形状的地下界面,甚至在强干扰背景的条件下,也能提高资料的信噪比和改善信号的连续性。这一方法是在深度域中进行τ-p变换,故它能适应速度存在纵、横变化的地区。为了论证本方法的效果,本文给出了不同的正演理论模型和偏移结果的例子。     

地震叠前深度偏移方法流程及应用

针对复杂介质的成像问题，提出了一套地震资料叠前深度偏移方法流程，主要包括三部分：（１）地震资料精细预处理；（２）速度－深度模型建立；（３）叠前深度偏移成像．以Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ偏移理论为基础，强调地质与地球物理的综合以及地震处理与解释的一体化．在ＺＸ地区成功地实现了二维地震资料叠前深度偏移，所获得的ＮＥ２０６叠前深度偏移剖面揭示了复杂的ＺＸ古潜山及其内部构造，并清楚地展示了逆掩断层的存在．     

波动方程有限差分法叠前深度偏移

从地震叠前反射椭圆方程出发,本文导出了基于波动理论的共偏移距地震剖面叠前偏移方程,然后对此方程进行参考速度场中的浮动坐标变换,获得了叠前深度偏移方程．为了解决叠前衍射方程中含有对深度的二阶导数引起波场延拓成像的不适定问题,文中采用低阶偏微分方程组近似描述全上行波的办法,得到了衍射方程的高阶近似方程,并给出了计算衍射方程和折射方程稳定的差分格式,最后用此方法编制的程序对某一碳酸岩地区的地震资料进行了试处理,效果良好．     

氡迁移的接力传递作用

在扩散和对流等作用的基础上,提出了用于解释氡法探寻深部矿藏、预报地震和研究地球动力学带等方面的氡迁移的接力传递作用．这种作用可能是镭传氡和氡传氡,也可能是借助于其它的物质或自然力来传递,传递方式有二棒接力和多棒接力．扩散和对流等10多种作用．一般地说,只能使氡气作短距离的迁移,而接力传递作用则可以解释氡作长距离的迁移．     

波动方程有限差分法叠前深度偏移

从地震叠前反射椭圆方程出发,本文导出了基于波动理论的共偏移距地震剖面叠前偏移方程,然后对此方程进行参考速度场中的浮动坐标变换,获得了叠前深度偏移方程．为了解决叠前衍射方程中含有对深度的二阶导数引起波场延拓成像的不适定问题,文中采用低阶偏微分方程组近似描述全上行波的办法,得到了衍射方程的高阶近似方程,并给出了计算衍射方程和折射方程稳定的差分格式,最后用此方法编制的程序对某一碳酸岩地区的地震资料进行了试处理,效果良好．     

氡迁移的接力传递作用

在扩散和对流等作用的基础上，提出了用于解释氡法探寻深部矿藏、预报地震和研究地球动力学带等方面的氡迁移的接力传递作用．这种作用可能是镭传氡和氡传氡，也可能是借助于其它的物质或自然力来传递，传递方式有二棒接力和多棒接力．扩散和对流等10多种作用．一般地说，只能使氡气作短距离的迁移，而接力传递作用则可以解释氡作长距离的迁移．     

几类叠前深度偏移方法的研究现状

叠前深度偏移是解决复杂地质构造成像的有力手段,关于叠前深度偏移方法的研究一直是勘探地球物理研究的热点和难点。本文在收集、整理国内外有关研究资料的基础上,有选择地对若干类型方法研究背景及现状、基本原理及方法特点等进行分析,目的在于作为研究工作的起点,把握叠前深度偏移方法的发展趋势,以期生成适合我国复杂油气储集特点的地震成像方法及技术手段。     

可分裂的三维陡倾角深度偏移算法

对于构造复杂和存在明显速度横向变化地区的地震资料,三维深度偏移方法能同时消除波的衍射和折射效应,且对侧面波的收敛也很显著,故其成像结果能准确地反映地质构造在地下的空间分布．文中通过对深度偏移方程进行陡倾角近似,并利用二阶中心差分网格将三维方程离散分裂,极大地提高了运算效率和节约存贮量,同时在波场外推计算中采用了一种与差分相似的时移算法,较好地解决了差分频散现象和数值稳定性问题．理论模型和实际资料的试验结果进一步验证了算法的可行性和实用性．     

可分裂的三维陡倾角深度偏移算法

对于构造复杂和存在明显速度横向变化地区的地震资料，三维深度偏移方法能同时消除波的衍射和折射效应，且对侧面波的收敛也很显著，故其成像结果能准确地反映地质构造在地下的空间分布．文中通过对深度偏移方程进行陡倾角近似，并利用二阶中心差分网格将三维方程离散分裂，极大地提高了运算效率和节约存贮量，同时在波场外推计算中采用了一种与差分相似的时移算法，较好地解决了差分频散现象和数值稳定性问题．理论模型和实际资料的试验结果进一步验证了算法的可行性和实用性．     

频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

为了处理横向强变速介质中的深度成像问题,本文提出一种基于共炮道集的优化系数的傍轴近似方程叠前深度偏移算子,并在基于反射系数估算的成像条件下,可实现叠前深度偏移成像.该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特征,并采用有限差分法波场延拓,能适应速度场的任意变化.当在频率-空间域进行计算时,相对于纯粹的时间-空间域有限差分算法有计算效率高、成像方便的优点.脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明,该偏移方法在强横向变速情况下具有非常好的成像效果.     

双平方根方程三维叠前深度偏移

从双平方根（DSR）形式的波动方程出发，基于沉降观测概念和地震波扰动理论，介绍了深度域的DSR全偏移算子及共成像道集的生成方法. 根据三维地震数据的方位角特征，通过对全偏移算子的稳相近似，依次导出了适应于零方位角道集、Cross line共偏移距道集以及共偏移距矢量道集的偏移算子. 理论分析与合成数据的数值试验表明，DSR全偏移算子、共方位角偏移算子对介质速度变化的适应性很强，而其余两种偏移算子仅适用于缓变速情况.     

基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法

在频率波数域和频率空间域实现了一种基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法，并在2-D空间进行了Marmousi模型炮集数据的处理.通过与Split-StepFourier、Phase-Screen和稳定的Born近似叠前深度偏移等方法比较，认为基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法不仅在效果上要优于前三者，而且还能更好地处理速度横向变化.在散射波场计算中，使用了一个更稳定的散射波场计算公式，扩大了拟线性Born近似的应用范围，使基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法能够适应更强的横向速度变化.     

基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法

在频率波数域和频率空间域实现了一种基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法,并在2-D空间进行了Marmousi模型炮集数据的处理.通过与Split-StepFourier、Phase-Screen和稳定的Born近似叠前深度偏移等方法比较,认为基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法不仅在效果上要优于前三者,而且还能更好地处理速度横向变化.在散射波场计算中,使用了一个更稳定的散射波场计算公式,扩大了拟线性Born近似的应用范围,使基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法能够适应更强的横向速度变化.     

三维叠前深度偏移速度分析及蒙特卡洛自动层速度拾取

是否能够正确地建立深度域三维速度模型是三维叠前深度偏移成败的关键.本文根据Deregowski循环,利用叠前深度域地震成像对速度模型变化的敏感性,采用偏移迭代逐次逼近最佳成像速度,研究开发了一套快捷有效的三维叠前深度偏移深度域速度模型建立技术.借鉴时间域CDP(共深度点)道集上常规叠加速度分析的策略,在深度域CRP(共反射点)道集上,提出剩余慢度平方谱的概念并建立相应的实现技术.导出深度域中均方根速度与层速度之间的关系;按照串级偏移原理确定偏移循环过程中初始速度、剩余速度及修改后速度之间的关系;采用蒙特卡洛非线性优化算法实现从剩余慢度平方谱中自动拾取层速度,讨论了其地质速度约束条件和蒙特卡洛非线性优化的收敛准则,使得所拾取的层速度模型具有合理的地质意义并获得最佳偏移成像效果.SEG-EAGE理论模型数值试算验证了方法的有效性,在海拉尔盆地霍多莫尔工区,58km2三维资料的速度模型建立并获得满意的三维叠前深度偏移成像.     

三维叠前深度偏移速度分析及蒙特卡洛自动层速度拾取

是否能够正确地建立深度域三维速度模型是三维叠前深度偏移成败的关键 .本文根据Deregowski循环 ,利用叠前深度域地震成像对速度模型变化的敏感性 ,采用偏移迭代逐次逼近最佳成像速度 ,研究开发了一套快捷有效的三维叠前深度偏移深度域速度模型建立技术 .借鉴时间域CDP(共深度点 )道集上常规叠加速度分析的策略 ,在深度域CRP(共反射点 )道集上 ,提出剩余慢度平方谱的概念并建立相应的实现技术 .导出深度域中均方根速度与层速度之间的关系 ;按照串级偏移原理确定偏移循环过程中初始速度、剩余速度及修改后速度之间的关系 ;采用蒙特卡洛非线性优化算法实现从剩余慢度平方谱中自动拾取层速度 ,讨论了其地质速度约束条件和蒙特卡洛非线性优化的收敛准则 ,使得所拾取的层速度模型具有合理的地质意义并获得最佳偏移成像效果 .SEG EAGE理论模型数值试算验证了方法的有效性 ,在海拉尔盆地霍多莫尔工区 ,5 8km2 三维资料的速度模型建立并获得满意的三维叠前深度偏移成像 .     

波动方程三维叠前深度偏移并行计算流程探索

波动方程三维叠前深度偏移研究,已成为近年众多油气科研生产单位的研究焦点,其中关键问题之一是借助于软硬件及其匹配条件的进步,以求降低庞大的计算量障碍.本文借助于地震波场成像基本算法的内在并行性,运用集群式并行机结构的软硬件特点,提出了两种算法处理流程对策,以甚低的资金投入实现了在工业生产规模上的应用与效果.经油田实际资料计算,结果表明文中提出的分解算法具有甚高的加速比,良好的扩展性及适应性.     

基于波动方程的广义屏叠前深度偏移

地震波传播算子的计算效率和精度是制约三维叠前深度偏移的关键因素. 广义屏传播算子(GSP, Generalized Screen Propagator)是一种在双域中实现的广角单程波传播算子. 这一方法略去了在非均匀体之间发生的交混回响,但它可以正确处理包括聚焦、衍射、折射和干涉在内的各种多次前向散射现象. 通过背景速度下的相移和扰动速度下的陡倾角校正,广义屏算子能够适应地层速度的强烈横向变化. 这种算子可以直接应用于炮集叠前偏移,通过将广义屏算子作用于双平方根方程,还可以获得一种高效率、高精度的炮检距域叠前深度偏移方法,用于二维共炮检距道集和三维共方位角道集的深度域成像. 本文首先简述了炮检距域广义屏传播算子的理论,进而讨论了共照射角成像(CAI, Common Angle Imaging)条件,由此给出各个不同照射角(炮检距射线参数)下的成像结果,进而得到共照射角像集. 由于照射角和炮检距的对应关系,共照射角像集又为偏移速度分析和AVO(振幅随炮检距变化)分析等提供了有力工具.