气枪立体震源等效深度确定方法研究

目前地震勘探气枪立体震源等效深度确定没有一个标定根据,为了与常规气枪阵列进行对比,需对气枪立体震源等效深度有一个最佳确定方法。基于实际条件下的气枪模拟方法,这里对具有代表性的多种阵列进行了模拟,研究了几何加权法和频率陷波法两种等效深度求取方法,重点分析了频率陷波法的影响因素;然后又结合实际数据进行了实际应用分析,提出了实际生产中的等效深度有效求取方法。     

基于范氏气体的调谐阵列优化设计

把范氏气体条件下的单枪压力子波模型推广到调谐气枪阵列中,研究了3枪调谐气枪阵列的优化模型及算法,通过数值模拟得出平面阵列作为实验阵列,运用正交优化设计实验得出较好的阵列设计方案,为多枪、多子阵阵列优化设计提供参考。     

坡折带区立体震源与平面震源资料对比分析

深水区逐步成为海洋油气资源勘探靶区,该区域地质情况复杂,中深层地震成像存在信噪比低、分辨率低的问题,势必影响油气资源的勘探开发。为提高深水区中深层地震数据的品质,从地震数据采集的源头出发,采用立体震源和平面震源在同一采集参数下,对坡折带区同一位置重复进行地震数据采集,经过相同的处理流程后,将二者在子波、炮集频谱、近道频谱、叠加剖面频谱、最终成像等方面进行对比分析。结果表明：立体震源子波在能量强度与受鬼波干扰方面都优于平面震源,且在深水区中深层具有频带更宽的特征,尤其是30～80 Hz频率更丰富,从而可以提高地震剖面的分辨率,改善地震数据的成像。由此可知,与平面震源相比,立体震源在改善深水区中深层地层成像方面具有较好的优势。因而在深水区中深层地质条件复杂的情况下,可采用立体震源采集地震数据,以提高地震数据成像品质。     

交错网格地震波场模拟及频散校正策略

交错网格高阶差分解法是地震波场模拟的一种有效方法。较大的时间延拓步长可以提高效率,但可能引起算法不稳定,使模拟无法进行。因此,对于空间网格大小和时间步长的选择要适中。虽然震源子波的主频对模拟精度的影响不大,但适当提高震源子波的主频,可以提高地震波对于薄层的分辨率。FCT方法能够有效地压制数值频散,将FCT方法与交错网格有限差分法相结合,可以提高波场模拟的精度和运算效率。     

地下空洞地震瑞雷波的旋转交错网格有限差分数值模拟

将真空法和旋转交错网格相结合,实现了地下空洞高阶旋转交错网格波场数值模拟,克服了旋转交错网格在模拟自由边界条件时只在空间二阶差分时稳定的不足。通过和已有普通交错网格下改进的真空法对比,验证了该方法的正确性和稳定性。为了减弱模型人工边界产生的反射,采用了吸收效果较好的完全匹配层技术。模拟了不同模型参数组合情况下的地震波传播以及地震波与地下空洞的相互作用,通过对比不同参数组合的地震记录和波场快照,以及包含空洞和不含空洞地震记录和波场快照,分析了地震波在地下存在空洞时的传播特征以及震源子波频率、地下空洞大小和埋深对地表地震记录的影响。     

范氏气体准静态开放式系统与气枪子波模拟

在范氏气枪模型中,理想气体准静态开放式系统方程通常被直接应用在范氏气体条件下,从而引起模拟结果的偏差。这里详细推导了范氏气体条件下准静态开放式热力学系统方程,并结合气泡振荡方程,应用四阶Runge-Kutta方法进行子波模拟。经过与实际数据对比分析,得到比原范氏气枪模型更接近实测子波的结果。     

基于组合震源编码的多尺度全波形反演方法

全波形反演(full waveform inversion, FWI)是目前精度最高的一种速度反演工具,通过迭代反演得到高精度的地下构造,为叠前成像技术提供更准确的速度场,满足目前勘探开发日益复杂的需求。但FWI需要估计精确的震源子波,而从野外采集的地震数据提取子波是非常困难的,此外,反演过程中,模型参数与观测数据存在强的非线性关系,容易产生周波跳跃现象。针对中低波数反演过程中存在周波跳跃现象与地震子波难提取的问题,本文构建了一种基于组合震源的多尺度波形反演方法。首先对子波和地震数据进行时移组合叠加,再进行互相关梯度求取,只需要一次逆时偏移的计算量,就可以完成梯度的求取,实现多尺度反演的目标。通过模型试算,基于组合震源的FWI方法,可以达到多尺度反演的目的,使得反演结果更稳定;与不依赖子波的方法相结合,反演结果相对准确。     

基于埃尔米特多项式的子波计算新方法

介绍了一种递推计算震源子波的简便方法,利用埃尔米特多项式与高斯函数的乘积来计算,不必直接求导数,也不需要这些多项式的显式表达式.结果表明,计算的子波能更精确地模拟震源脉冲波形.     

深水油气勘探中的长排列大容量震源地震采集技术及其应用

文章介绍"深水油气地球物理勘探技术"课题长排列大容量震源地震采集技术及其在南海北部陆坡深水区应用后,清晰揭示了琼东南断陷盆地的基底和边界断层、珠江口盆地白云凹陷深达8s的新生界地质结构、潮汕坳陷中生界构造形态及陆坡区莫霍面反射.     

海上地震勘探GI枪子波数值模拟

GI枪震源已经逐步成为海上地震勘探的主要激发方式。常规气枪只有一个腔室,而GI枪具有G腔和I腔2个腔室,能够较好地压制气泡振荡。基于自由气泡振动理论,分析GI枪的激发机制,在考虑气泡壁的热传导作用和流体粘度对气泡振动影响的基础上,建立了海上勘探GI枪子波数值模型,并对气泡的振动过程和远场地震子波进行了数值模拟。结果表明:当G腔内气体释放所形成的气泡体积达到最大时,I腔内气体的释放有效地抑制了气泡的收缩,气泡壁运动速度明显减小,气泡变得稳定;GI枪激发所产生的子波具有明显的峰值和较小的旁瓣,有利于高分辨率海上地震勘探。     

宁夏石槽村井田地震勘探难点及对策

宁夏石槽村井田地震勘探区,地表为风成垄状及新月形流动沙丘．其疏松的沙丘对地震波能量及频率吸收衰减强烈,噪声干扰强,严重降低了资料的信噪比及分辨率,且起伏的沙丘引起的静校正问题也较突出。对此提出了以提高煤层反射波信噪比为主要目的,以提高小断层识别能力为目标的勘探方法．如：高覆盖次数、高频激发、组合检波器面积接收等野外数据采集技术,以及动校正、静校正、子波一致性处理、叠前串联反褶积处理、子波压缩等一系列地震资料处理技术。与原详查成果比较,该区三维地震勘探新发现断层15条,背向斜3个。地震勘探成果表明,针对该沙漠区采取的一系列技术措施,可获得较好的勘探效果。     

空气枪震源在水库区煤田高精度三维地震勘探中的应用

库区水上煤田高精度三维地震勘探,存在重复冲击、鸣震、交混回响等干扰。以华北某水库区水上勘探为例,在分析空气枪震源类型、组合方式、组合距离、沉放深度、工作压力等参数的激发特性与试验基础上．选用空气枪沉放深度2m、三枪组合激发、压电检波器沉放水底接收的数据采集方法。为保证点位准确及减少二次放缆误差．压电检波器采用定位系统与导航软件进行实时导航抛缆定位。激发点则采用导航软件与定位系统定时导航激发。针对水上资料的特点,重点做好静校正、去噪等处理工作。通过对三维数据体的综合解释,取得了可靠的地质成果。     

鄂尔多斯盆地南部黄土塬区三维地震激发关键技术研究

鄂尔多斯盆地南部黄土塬区是中国特有的地形地貌,巨厚黄土层弱弹性介质地震激发能量下传问题是地震数据采集的难题。中石化华北分公司经过多年的攻关与试验,对影响黄土塬地震资料品质的主要因素进行了深入分析,形成了一套黄土塬区激发关键技术——选取合理的激发点位、尽可能减少干燥疏松黄土对地震有效信息的吸收与衰减、选择合理的激发药型和激发参数增加子波的能量及拓展子波频带宽度、利用组合效应压制部分侧面干扰等。鄂尔多斯盆地南部黄土塬区三维地震采集关键技术的突破,结束了黄土塬区地震数据采集只能进行沿沟、谷进行二维弯线勘探的历史,使黄土塬区三维地震勘探成为可能。     

上海城市水网地区电火花震源地震探测隐伏断裂的应用探索

人工地震勘探是目前公认最为有效的城市地区隐伏断裂探测手段之一,但其受限于激发震源和城市高干扰环境背景,在高度城市化区域往往难以获取良好的地震勘探资料。文章通过利用上海市城市水网发育的优势,在大治河水域开展大功率电火花震源激发方式的地震探测,对电火花震源激发能量、放电水深、不同震源的地震成像效果等对比试验,获得了上海地区内河水域（大治河东段）最佳地震勘探激发参数,确认了在城市水网开展电火花震源激发地震勘探方式的有效性。与其他常规激发方式相比,电火花激发地震勘探资料具有较高的信噪比,并且可以达到较深的勘探深度,对城市地区隐伏断裂探测具有良好效果。      

可控震源的互补组合激发技术

在浅层地震勘探领域,便携式可控震源的研制和应用目前仍没有达到实用化水平,震源激发能量与便携性之间的相互制约一直是困扰人们的一个棘手问题。振动式可控震源采用扫频方式激发,具有良好的相关特性,但若要增加输出力必须以增大自身重量、牺牲便携性为代价;冲击式可控震源采用冲击序列方式激发,具有能量强的特点,但若要减小解码地震记录中的相关噪声,必须增加冲击序列的长度,从而增加了勘探施工成本。研究冲击式与振动式可控震源的互补组合激发技术,保持了冲击式可控震源在能量与便携性方面的优势,在不增加冲击序列长度的前提下降低了解码记录中的相关噪声。相关分析、频谱分析、地震数值模拟和实际地震实验的结果均证实了互补组合激发方法的有效性。     

渤海海底地震仪探测试验及初步成果

利用大容量气枪枪阵震源和海底地震仪在渤海首次开展人工地震深部地球物理探测试验。本次试验布设一条NWW-SEE向垂直构造走向的勘测线,共投放海底地震仪51台,回收成功50台。试验结果和数据分析表明,所使用的枪阵有足够的能量输出,海底地震仪记录震相丰富,可识别到Ps,Pg,PmP,Pn等多种震相。初至波层析成像结果表明,9 km以上地层速度结构存在明显的横向不均匀性,渤中地区新生代沉积基底埋深5～6 km,结晶基底埋深约9 km,郯庐断裂带内存在"U"型下凹的相对低速体并有向下切割的趋势。此次试验是我国在渤海深部探测中的成功示范,有效填补了渤海海域深地震测深数据的空白,为渤海深部地壳结构研究及含油气盆地形成演化研究提供了重要的基础资料。     

震源及电缆沉放深度对海上地震资料的影响

通过对南海某工区不同采集参数采集的地震数据的分析,就海上拖缆地震勘探中震源及电缆的沉放深度对采集数据质量影响进行讨论,得出如下结果:震源沉放越浅,子波频带变宽,高频效果越好;电缆沉放深度越浅,频带越宽,分辨率越高,但受风浪影响的噪声比较大。这为地震资料采集和后续的地震资料处理提供了良好的依据。     

Mapping and attenuation of surface waves side scattered by near-surface diffractors

Near-surface diffractors are one of the problems in land seismic exploration. They can scatter the surface wave energy emanating from the seismic source and contaminate the signal received by seismic receivers. The scattered energy from the near-surface diffractors manifests itself on seismic shot gathers as strong hyperbolic events, called diffractions, masking the weakly reflected body waves. Diffractions present complications to most of surface-wave suppression schemes, especially when they have been scattered by scatterers outside the receiver line. Different methods have been used to eliminate diffractions from seismic data, including geophone arrays, filtering, and inverse scattering. Each of those methods has its own limitations. In this study, we present processing algorithms to map and attenuate near-surface diffractors of surface waves in seismic shot gathers. The mapping algorithm is based on semblance measurements and time–offset relations, while the attenuation algorithm is based on the least-square fitting of a source wavelet. The algorithms are applied on synthetic data from two different models. The first model has three near-surface diffractors, while the second model has three clusters of near-surface diffractors. Each cluster consists of three near-surface diffractors with a different geometry for each cluster. The results show that the proposed algorithms are successful in locating and attenuating most near-surface diffractors, except when the separation between individual diffractors is below the wavelength of the diffracted surface wave.     

利用小波相干技术检测致密储层裂缝发育带

目前国内、外油气勘探已经进入岩性油气藏勘探阶段,其中致密碳酸盐岩或页岩油气勘探具有远大前景。这类致密储层中裂缝是油气储集的主要空间。用模拟地震子波的小波函数对原始三维地震数据体作小波变换,可以得到不同频带（分辨率）的地震数据体。分别对具有不同分辨率的三维地震数据体进行C3相干处理,其中低频相干体突出了断裂的信息,而高频相干体则突出反映了受断裂控制下的小断裂或裂缝的发育信息,通过合理的融合系数有选择地对C3相干数据进行融合,获得了能够高精度分辨裂缝发育特征的相干数据体,由此提高了裂缝检测和储层预测的精度。