地震资料叠前偏移成像技术进展

地震资料的叠前偏移成像技术在国外一直是多年来的研究热点,从克希霍夫积分法到单程波方程到全波方程、从各向同性到各向异性、从一般偏移成像到振幅保持偏移成像、从窄方位到宽方位、从单分量到多分量等,在国外盐下油气勘探和开发中已经发挥了很重要的作用.叠前偏移近几年来在国外的发展,则主要集中在如下几个方面:积分法偏移、单程波动方程...     

起伏地表稳相偏移方法及其在准噶尔盆地高密度地震勘探中的应用

稳相偏移方法为基于菲涅耳带的散射叠加偏移方法.叠前时间偏移实践中,稳相偏移对振幅保真、偏移噪声压制、陡倾角构造正确成像以及计算效率提升均有较大帮助.基于浮动基准面假设,提出了起伏地表倾角道集计算方法.菲涅耳带可直观的展示于这一偏移域倾角道集中.采用人机交互拾取菲涅耳带边界后,可在起伏地表叠前时间偏移中结合地震道在成像点的倾角计算,剔除菲涅耳带之外的噪声干扰,从而实现起伏地表稳相偏移技术流程.准噶尔盆地阜东斜坡某试验区的单点高密度数据处理试验表明,起伏地表稳相偏移方法由于提供了空变、时变的偏移孔径,因而可兼顾陡倾角构造成像和偏移噪声的压制.进一步的分析表明,稳相偏移方法可提高单点高密度采集数据高频段信号的信噪比,为结合叠前时间偏移补偿介质对高频信号的吸收效应,提高地震成像的分辨率,进而发挥单点高密度采集数据集的宽频带优势提供重要辅助作用.     

油气勘探地震资料处理GPU/CPU协同并行计算

随着图形处理器（Graphic Processing Unit: GPU）在通用计算领域的日趋成熟,使GPU/CPU协同并行计算应用到油气勘探地震资料处理中,对诸多大规模计算的关键性环节有重大提升.本文阐明协同并行计算机的思路、架构及编程环境, 着重分析其计算效率得以大幅度提升的关键所在.文中以地震资料处理中的叠前时间偏移和Gazdag深度偏移为切入点,展示样机测试结果的图像显示.显而易见,生产实践中,时常面临对诸多算法进行算法精度和计算速度之间的折中选择.本文阐明GPU/CPU样机协同计算具有高并行度,进而可在算法精度与计算速度的优化配置协调上获得广阔空间.笔者认为,本文的台式协同并行机研制思路及架构,或可作为地球物理配置高性能计算机全新选择的一项依据.     

叠前偏移技术在中原复杂断块区的应用

随着油气勘探开发的不断深入及相关学科的发展,复杂地质构造成像与地震岩性成像已成为急需解决的课题.针对中原复杂断块区地震资料的特点,对速度场的建立、叠前偏移中关键参数的选取以及偏移方法展开了深入细致的研究.通过叠前偏移技术在中原油田的应用,结果表明了该技术的有效性.     

叠前时间偏移技术在深层断陷区地震成像中的应用

Kirchhoff积分叠前时间偏移应用波动方程的Kirchhoff积分解实现地下反射层的偏移问题,该技术应用所有偏移距的地震资料,能适应纵横向速度变化较大的情况,是复杂地区地震资料成像的较理想的方法.叠前时间偏移是对偏移处理和偏移速度修改的一个迭代过程,偏移速度的精度直接影响到偏移效果.对大庆油田古龙断陷某工区的三维地震资料,应用叠前时间偏移技术进行成像处理,对于埋深较大的目的层,断陷结构复杂,介质的各向异性较为严重,所以应用考虑各向异性参数的速度修改公式,得到较为精确的偏移速度体,进而保证偏移CRP道集拉平,得到成像良好的偏移数据体.实际地震数据偏移处理结果表明叠前时间偏移技术可对复杂构造的地震数据准确成像,可在古龙地区断陷地层勘探中推广应用.     

叠前时间偏移技术在淮北某煤矿采区三维地震勘探中的应用与效果

淮北某煤矿采区三维地震勘探地质条件极为复杂,区内褶皱、断层构造发育,常规叠后时间偏移处理很难准确成像,给后期资料解释工作带来不利影响.针对这一问题,采用叠前时间偏移技术,结合煤田地震勘探特点,对影响叠前偏移处理质量的关键步骤（预处理、静校正、叠前去噪、时间域速度模型建立）进行了研究,取得了显著效果.利用叠前偏移数据体解释,最终圆满完成了地质任务.本文通过应用实例,说明了煤田地震勘探资料处理利用叠前时间偏移技术对复杂构造成像效果较好,信噪比提高,断点解释更可靠.     

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.     

稳定的保幅高阶广义屏地震偏移成像方法研究

以先进的波动理论为基础的波动方程保幅地震偏移成像是在给出正确位置的同时也给出真实振幅的一种特殊完善.作者从保幅单程波动方程的非稳态相移公式出发,基于反问题求解中常用的摄动理论,利用单平方根算子的渐进展开,从而推导出保幅叠前深度偏移方程的高阶广义屏形式;针对散射波场计算项对于横向变速介质的不稳定性,通过数学近似提出一个有效提高稳定性的策略,应用到波场递归外推过程中,从而得到一种稳定的保幅高阶广义屏叠前深度偏移算子.理论模型试算和实际资料处理表明,该方法不但可以更精确地使散射能量聚焦、归位,提高成像精度;而且可以输出正确反映地下反射系数的振幅信息,使AVO响应更加清晰,提高了AVO资料的分析精度.     

共反射角叠前偏移成像研究及应用

共偏移距道集已被广泛地应用于地震速度建模及振幅随偏移距变化(AVO)的研究中,但复杂构造及射线多路径产生的共偏移距道集不保幅性等一系列缺陷给AVO研究带来很大的困难.共反射角道集包含有能反映地下速度和岩性变化的信息,更有利于速度模型优化、地震振幅属性分析及地下岩性和断裂的研究.本文通过研究共反射角深度偏移方法和理论,完善了基于目标的共反射角深度偏移技术,提出了获得相对保幅共反射角道集方法.该方法克服了共偏移距域道集在复杂介质中遇到的困难,更能有效地反映波场和地质结构方面的信息.通过理论模型数据进行了试算,并采用实际地震数据对此方法进行了验证,在陡倾角成像方面取得较好效果.     

稳定的保幅高阶广义屏地震偏移成像方法研究

以先进的波动理论为基础的波动方程保幅地震偏移成像是在给出正确位置的同时也给出真实振幅的一种特殊完善.作者从保幅单程波动方程的非稳态相移公式出发,基于反问题求解中常用的摄动理论,利用单平方根算子的渐进展开,从而推导出保幅叠前深度偏移方程的高阶广义屏形式;针对散射波场计算项对于横向变速介质的不稳定性,通过数学近似提出一个有效提高稳定性的策略,应用到波场递归外推过程中,从而得到一种稳定的保幅高阶广义屏叠前深度偏移算子.理论模型试算和实际资料处理表明,该方法不但可以更精确地使散射能量聚焦、归位,提高成像精度;而且可以输出正确反映地下反射系数的振幅信息,使AVO响应更加清晰,提高了AVO资料的分析精度.     

常速叠加－DMO－叠后偏移等效叠前偏移

常速叠加是根据给定的速度将炮检距空间的地震数据映射到叠加速度空间，在实际叠加速度位置形成叠加能量；速度变换是将叠加速度空间的能量数据映射到均方根速度空间，消除地层倾角对速度的影响，这实际上是一种ＤＭＯ方法；常速偏移是在每个均方根速度剖面上独立地进行波场归位，消除反射点位置对速度的影响．经过这三步处理获得最终叠前偏移结果．     

常速叠加－DMO－叠后偏移等效叠前偏移

常速叠加是根据给定的速度将炮检距空间的地震数据映射到叠加速度空间,在实际叠加速度位置形成叠加能量;速度变换是将叠加速度空间的能量数据映射到均方根速度空间,消除地层倾角对速度的影响,这实际上是一种ＤＭＯ方法;常速偏移是在每个均方根速度剖面上独立地进行波场归位,消除反射点位置对速度的影响．经过这三步处理获得最终叠前偏移结果．     

常速叠加－DMO－叠后偏移等效叠前偏移

常速叠加是根据给定的速度将炮检距空间的地震数据映射到叠加速度空间，在实际叠加速度位置形成叠加能量；速度变换是将叠加速度空间的能量数据映射到均方根速度空间，消除地层倾角对速度的影响，这实际上是一种ＤＭＯ方法；常速偏移是在每个均方根速度剖面上独立地进行波场归位，消除反射点位置对速度的影响．经过这三步处理获得最终叠前偏移结果．     

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．     

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．     

苏北大陆科学钻探靶区深反射地震的叠前深度偏移

由于深反射地震数据具有信噪比低和记录长度长等特点,叠前深度偏移方法的应用有许多困难．为此,我们研究了一种适合于深反射地震的叠前深度偏移方法;包括：用逆风有限差分方法计算程函方程;在常规速度扫描的基础上,用协方差控制提高速度分析精度;用联合反演算法计算层速度,再插值后得到初始速度模型;用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ法作为偏移速度分析工具,求得最终的速度模型;最终的速度模型作为有限差分深度偏移的输入,求得最终的偏移结果．用该方法对“中国大陆科学深钻工程”东海二维深反射地震数据ＤＨ－４线进行了叠前深度偏移,取得了良好的效果。     

高精度混合法叠前深度偏移及其并行实现

叠前深度偏移是复杂构造成像的重要手段.本文基于波场分裂理论,首先给出了波场延拓的一般方程,即一个上下行波的耦合方程组.通常所用的波场延拓方程就是该耦合方程组的特例.根据平方根算子的近似,推导了一种新的高精度混合法偏移方法,用分裂法即可进行计算.通过对一个横向强烈变速模型的叠后偏移及Marmousi复杂构造模型的叠前偏移计算,说明了方法的有效性,精度较高.采用MPI并行编程实现并行计算,提高了计算效率.该方法可用于对横向强烈变速的复杂构造的精确成像.     

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。     

高精度混合法叠前深度偏移及其并行实现

叠前深度偏移是复杂构造成像的重要手段.本文基于波场分裂理论,首先给出了波场延拓的一般方程,即一个上下行波的耦合方程组.通常所用的波场延拓方程就是该耦合方程组的特例.根据平方根算子的近似,推导了一种新的高精度混合法偏移方法,用分裂法即可进行计算.通过对一个横向强烈变速模型的叠后偏移及Marmousi复杂构造模型的叠前偏移计算,说明了方法的有效性,精度较高.采用MPI并行编程实现并行计算,提高了计算效率.该方法可用于对横向强烈变速的复杂构造的精确成像.     

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.