绕射波逆时偏移成像方法研究

地震剖面中的绕射点反应地下断层、尖灭、溶洞等不连续体的位置信息,因此绕射波对于实现小尺度构造的精细成像具有重要意义.基于逆时偏移的绕射波成像方案包括乘法成像条件法和倾角域拾取法.乘法成像条件利用正\负倾角构造剖面相乘实现绕射点的定位,倾角域拾取法则根据绕射波能量在角度域的特征进行拾取.其中,通过Hilbert变换和伴随...     

平面波预测滤波分离绕射波方法研究（英文）

常规地震资料处理通常将地震波场当作反射波处理,绕射波的存在会降低处理成果的分辨率,因此将其当做干扰噪音进行压制。然而,绕射波往往包含了非常重要的地质信息(裂缝、溶洞、断层等特殊构造),即使偏移将绕射波归位,因为绕射波能量较弱也会被反射同相轴遮盖。将反射波和绕射波进行分离并单独成像处理,将提高绕射目标构造的成像精度。根据在平面波域反射波拟线性、绕射波拟双曲的形态差异,本文利用平面波预测滤波技术对平面波炮记录进行波场分离。首先,采用平面波解构滤波器估算地震同相轴的局部倾角,利用局部倾角信息预测并提取反射波,然后从全波场中减去反射波,间接分离出绕射波,对绕射波成像可获得高分辨率的绕射目标体成像结果。通过对2D SEG盐丘模型进行波场分离与成像,分析表明:本文采用的平面波预测滤波技术解决了平面波解构滤波的极性反转问题,保持了绕射波原有的相位信息,保证了波场分离后的绕射波场保真度,成像结果表明用平面波预测滤波方法提取的绕射波进行偏移可改善非均质目标体的成像精度。     

局部倾角滤波和预测反演联合分离绕射波

地震绕射波源于介质非连续性,从地震记录中将绕射波分离出来并进行成像,其结果对研究诸如碳酸盐岩缝洞储层这类复杂非均质储层具有重要意义.对炮集记录进行平面波分解,在地层倾角不大的假设下,反射波和绕射波同相轴在平面波分解剖面上存在较大的倾角差异.基于此,我们提出分步进行绕射波分离的方法:(1)利用局部倾角滤波方法将绕射波的较大倾角信息成分分离出来,此时,余下的部分包含有反射波和残留的低倾角绕射波信息;(2)利用频率-空间域预测反演方法从上述含有反射波和残留的低倾角绕射波信息中分离出残留绕射波成分;(3)将两次分离的绕射波信息相加得到最终的绕射波估计.用该方法能够得到相对完整的绕射波信息,有效地克服了靠单一的倾角差异进行绕射波分离时明显损失低倾角信息,从而影响绕射波成像结果横向分辨率这一问题.理论与实际资料试算验证了该方法的有效性.     

基于倾角-偏移距域道集的绕射波成像

地震绕射波是地下非连续性地质体的地震响应,绕射波成像对地下断层、尖灭和小尺度绕射体的识别具有重要的意义.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴表现为一条下凸曲线,能量主要集中在菲涅耳带内,绕射波能量则比较发散.由于倾角域菲涅耳带随偏移距变化而存在差异,因此本文提出一种在倾角-偏移距域道集中精确估计菲涅耳带的方法,在各偏移距的倾角域共成像点道集中实现菲涅耳带的精确切除,从而压制反射波.在倾角-偏移距域道集中还可以分别实现绕射波增强,绕射波同相轴相位校正,因此能量弱的绕射波可以清晰地成像.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴的最低点对应于菲涅耳带估计所用的倾角,因此本文提出一种在倾角域共成像点道集中直接自动拾取倾角场的方法.理论与实际资料试算验证了本文绕射波成像方法的有效性.     

利用最小二乘自适应滤波实现绕射波分离

尺度目标体的绕射波能量较弱,常被能量较强的反射波淹没,与反射波一起成像难度较大.因而,实现绕射波成像的核心问题之一为绕射波与反射波分离.通常建立反射波模型的方法有Radon变换等域变换类方法,但该类方法在减去反射波能量上存在问题.为更彻底实现压制反射波目的,本文引入自适应滤波方法,该方法较简单的减去法能更好预测反射波能量.实际资料应用效果表明,最小二乘自适应滤波方法能更好突显单炮记录上绕射波特征,得到的叠加剖面中反射波去除更为彻底干净,偏移剖面中小断层、断点、尖灭点等小尺度地质体成像清晰.     

基于PWD的绕射波波场分离成像方法综述

绕射波成像方法能有效地对地下小尺度不连续地质体如断层、裂缝、粗糙岩丘边缘、河道等高精度成像,成像优劣的关键在于如何有效地从原始波场记录中分离反射波和绕射波波场.目前,绕射波分离及绕射波成像方法已逐步成为研究热点.本文系统地回顾了绕射波分离及成像方法的发展历程,分析了反射波和绕射波波场特征,并着重介绍了PWD(平面波分解)解构滤波器及其在叠前、叠后分离并成像绕射波的方法原理,探讨了绕射波成像方法的应用前景.     

地震绕射波弱信号U-net网络提取方法

绕射波携带大量小尺度非均匀地质体信息,对于提高地震勘探分辨率具有重要意义.绕射波能量远小于反射波,在地震记录中常被强反射波掩盖,因此分离并单独成像绕射波,为探测小尺度非均匀地质体的关键问题.传统绕射波分离方法受限于理论模型假设,对陡倾角反射波去除效果不佳,且易对绕射波造成损伤.基于经典编码-解码框架下的U-net网络和注意力机制,本文提出了一种绕射波智能分离方法,通过编码器自动提取地震数据中的绕射波特征,再由解码器恢复绕射波,从而隐性去除反射波.该方法作为端到端的机器学习,训练后的U-net网络可自适应地分离绕射波.本文通过数值模拟数据与实际数据构建训练数据集,利用训练后的U-net网络分离绕射波,并将结果偏移成像.数值模型测试和实际资料应用表明,融合了注意力机制的U-net网络能够有效压制反射波能量,保留绕射波动力学特征,克服了传统绕射波分离方法难以去除陡倾角反射的局限性,其提取的绕射波弱信号特征较为完整,能够进一步提高地震成像分辨率,在小尺度断裂刻画上具有优势.     

基于矢量波场逆时偏移的保幅角道集提取方法（英文）

将偏移后的炮域偏移距道集转换为角度域共成像道集(ADCIGs)可为偏移速度分析(MVA)和叠前反演提供输入道集,并且ADCIGs是理论上没有假象的叠前反演道集,也是目前公认的精度最高的叠前反演道集。本文研究了基于矢量波场逆时偏移的弹性波保幅ADCIGs的提取方法,以保幅弹性波逆时偏移方程为基础,其核心是求取不同震源位置的纵、横波场在地下各成像点的入射角,对于转换波勘探,二者共享一个入射角,即震源纵波入射角。根据几何关系,震源纵波波场的传播角、构造的局部地层倾角之差为震源纵波入射角,震源纵波波场的传播角利用解耦后纵波场的极化向量得到,构造的局部地层倾角利用偏移叠加剖面的复波数得到。对纵、横波的共炮点偏移道集按入射角重新排列即可得到各自的ADCIGs。文中利用水平层状介质模型、倾斜层状介质模型、Marmousi-Ⅱ弹性波部分模型和实测资料验证了算法的有效性,计算结果表明,本文方法计算的纵、横波角度具有较高的精度,提取的角道集具有较好的振幅保真性,能够为MVA和叠前反演提供可靠的输入道集。     

深层碳酸盐岩岩溶风化壳溶洞型油气藏地震波场的理论研究

碳酸盐岩洞缝型油气藏是我国乃至世界的重要油气藏类型之一，属典型的复杂非均匀介质。其中，岩溶洞穴型油气藏是最容易发现的。为了解决这类储层的勘探开发及预测问题，需要从理论上对它们的地震波场进行研究。我们利用随机介质模型和非均匀介质弹性波动方程计算了不同高度和宽度的充满流体藏层的合成地震剖面。结果表明当绕射波偏移为珠子状的同相轴时即使远小于四分之一波长的溶洞在常规带宽的地震剖面上也是可分辨的，绕射波是溶洞高度和宽度的函数。我们引入一个宽度-振幅因子。可以用这个宽度-振幅因子从对无限宽溶洞计算的绕射波计算有限宽度的溶洞的绕射振幅。     

克希霍夫法VSP多波联合成像

VSP 转换波跟VSP 纵波或常规地面转换波相比,具有较高的分辨率和信噪比,但传统的VSP成像方法只利用了反射P波信息,而把转换波（反射S波、透射S波）以及透射P波当作影响成像质量的噪音.本文给出了一种VSP共炮点道集多分量地震资料克希霍夫法偏移成像的方法.本方法充分利用了多波（反射P波、反射S波、透射P波、透射S波）信息,根据转换点处四种波同时起跳,能量叠加最大的原理,从接收点分别用向绕射点延拓它们的能量,并将其叠加起来,求得的和最大的一点即反射点.通过模型试算和实际资料处理表明,此法成像精度高,信噪比高,且有利于改善剖面的频率特性.     

叠前三维共反射面叠加在实际地震资料处理中的应用

针对复杂地表地质条件下地震资料覆盖次数不均、部分数据缺失而导致的地震资料品质下降、陡倾角地区成像质量变差等问题,文中采用了叠前三维共反射面叠加技术.共反射面叠加是一种与宏观速度无关且考虑了反射点曲率的地震成像方法.它利用共反射点道集一个邻域内(菲涅尔带)道之间的相关性,并将相干区域内道集的能量相加来增强地震反射信号和绕射波能量,并借助于相邻CMP道集数据形成CRS超道集,使得面元内的覆盖次数更加均匀;同时利用超道集的高覆盖次数来压制噪声,最终得到高信噪比道集数据.实际地震资料处理表明,该方法可大幅度地提高地震资料信噪比和分辨率,增强地震同相轴的连续性,此外还可为叠前偏移成像处理、AVO属性分析、叠前地震反演等提供高质量的输入数据.     

全干涉成像的微地震定位方法研究

基于偏移成像的微地震定位方法由于可避免走时拾取误差以及可实现自动化定位等优点被广泛应用.绕射叠加方法将能量沿走时曲线聚焦到空间网格点上,进行成像时需要搜索发震时刻.干涉成像方法利用互相关提取的走时差信息可避免搜索发震时刻,但定位结果受数据信噪比的影响较大.为了进一步提高干涉成像法的定位精度,本文提出一种同时使用互相关和自相关道集的全干涉成像方法,增加的自相关道集提取的S-P走时差可降低震源-检波器方向的定位误差,提高定位精度.单井监测的理论测试和实际数据的研究结果表明,全干涉成像的定位精度高于仅使用互相关道集的干涉成像方法,同时计算效率高于绕射叠加方法.     

地震绕射波分离方法研究进展

随着油气田勘探和开发的需求,利用地震绕射波成像探测地下不规则地质体边界和小尺度构造已经成为地震偏移成像的一个热点研究方向.从勘探地球物理学家发现地震绕射波开始,学者们致力于研究如何在常规反射地震记录中分离并提取出绕射波.过去半个多世纪,关于绕射波的研究取得了显著进展并成功应用到实际生产.本文总结了以往关于绕射波分离技术的研究成果,介绍绕射波的概念及其运动学和动力学特征,按照技术方法进行总结和分类并通过选择具有代表性的实例来向读者展示不同方法的分离效果.     

柯西波场及在角度域成像条件中的应用

角度域成像道集是叠前深度偏移的重要输出结果,它是偏移速度分析、各向异性分析和AVA分析等研究工作的基础.目前存在的角度域成像道集的生成方法受计算效率或角度分辨率的影响,仍然满足不了实际生产的要求.角度域成像道集的生成方法可以大致分为直接法和间接法两大类.在直接方法中,波矢量方向计算和局部平面波分解是两个最重要的内容,它们共同决定角度域成像条件的实现效率和角度域成像道集的质量.为了完善现有的角度域成像道集生成方法,本文提出一种新的波矢量计算方法和局部平面波分解方法.本文先用波动方程任意时刻的柯西条件构造一个只含原波场负频率成分的柯西波场,然后根据柯西波场在时间波数域的振幅谱计算波场的波矢量方向.该方法仅在需要计算波矢量方向的时刻合成柯西波场,不需要增加额外的数据读写操作,是一种高效的波矢量计算方法.本文还以柯西波场为基础提出一种高效的局部平面波分解方法,保证角度域成像条件的实现效率.结合柯西波场和局部平面波分解方法,本文最后给出一种新的角度域成像方法.文中最后的数值实验证明该方法得到的角度域成像道集具有理想的角度分辨率,可以反映地下构造的角度照明情况.     

波场分离对ISS采集资料处理结果的影响

ISS(独立同步扫描)是一种高效地震采集技术,其资料处理大都采用对未分离的资料直接进行处理.为了研究这种处理方式的适用性,采用可控震源同步扫描连续记录正演模拟技术模拟一条5个同步震源的ISS密点采集剖面,与扫描信号互相关后形成相关后的炮道集,并对其进行高精度波场分离,将未进行波场分离的数据体与波场分离后的数据体分别抽成多条不同叠加次数的叠前数据体,再分别进行常规处理,从而得到不同叠加次数波场分离前后的处理剖面,通过对比分析这些剖面的差异,以确定波场分离对不同叠加次数ISS采集资料成像效果的影响,结合对野外采集资料的处理分析,说明了波场不分离的常规处理方式适用于较高叠加次数的ISS资料的处理,而ISS采集大都是密点采集,叠加次数很高,因此这种处理方式是有效的.     

一种倾角时差校正和叠前成象方法

本文从测量射线参数出发进行反向射线追踪,导出倾角时差校正（DMO）的公式。经过DMO后,可以从一组等炮检距剖面得出共分角线点道集。用于对这些道集进行叠加的速度值与界面倾角无关。对经过DMO的资料的等时切片进行叠前成象（PSI）,就可以把分布在圆上的绕射能量沿圆弧加起来,并放在圆弧上对应于最大炮检距的位置。经过这两种处理,再应用标准的速度分析和叠加方法,就可得出偏移后的剖面。这两种处理均与速度无关。最后用物理模型试验说明了DMO和PSI的效果是好的。     

鄂尔多斯盆地西缘地区偏移成像技术研究

鄂尔多斯盆地西缘地区地质构造发育,构造类型的多样化有利于油气的运移和储存,具有较好的勘探前景.由于构造的复杂性,静校正问题突出,准确建立速度场困难,深层成像精度差;绕射波、回转波发育,成像归位不准确.本文综合层析静校正技术和初至波剩余静校正技术计算静校正量,在精细速度分析的基础上建立偏移速度场模型,采用基于共炮检距域的Kirchhoff叠前时间偏移成像技术进行偏移成像,此方法对速度场精度要求低,计算效率快且成像精度高.结果表明:浅层静校正问题在一定程度上得到了解决,深层反射层能够较准确的分辨,偏移剖面上反映的地层信息丰富且成像归位准确,较好地刻画了研究区的构造形态,满足研究区的成像要求.     

基于改进余弦组合窗的解耦方程弹性波逆时偏移

弹性波矢量波场逆时偏移可以综合利用纵横波场信息,对地下空间进行清晰成像,且对于成像介质没有角度限制,可以对复杂构造进行更清晰的成像.而弹性波逆时偏移中最重要的就是求解波动方程的算法,其直接影响成像的精度以及效率.本文引进电力系统谐波分析中常用的余弦组合窗函数,并通过一种新的优化算法得到了改进的余弦组合窗函数从而得到优化后的有限差分算子.并将此算子应用于解耦方程的矢量波场分离算法从而提高了成像精度.数值测试表明基于新算法的逆时偏移的成像精度和清晰度得到了明显的提高.     

基于多方向波场分离的逆时偏移成像方法

双程波逆时偏移方法具有成像精度高、无倾角限制和能够适应任意复杂速度介质等诸多优点,受到人们的广泛关注。常规逆时偏移采用互相关成像条件,其成像结果中包含了严重的低频噪音和成像噪音。现有的波场分离成像条件可以压制这些噪声,但成像结果中依然存在着不同程度的噪音。本文在常规波场分离成像条件的基础上,提出了一种二维的多方向波场分离成像条件,将震源和检波点波场分别分离为八个方向的子波场,并进行选择性的互相关成像,叠加得到最终的成像结果。数值算例结果表明,本文方法能够有效地消除低频噪音和成像噪音,得到高精度的成像剖面。     

基于Poynting矢量的角度域逆时偏移成像及对成像幅度的校正（英文）

研究了基于Poynting矢量的角度域逆时偏移成像及成像幅度的校正方法。根据Poynting矢量进行波场角度分解,由此构建局部成像矩阵及局部照明矩阵。在局部成像矩阵中建立的角度域成像条件,有效地消除了低波数干扰,同时可在局部成像矩阵中进行角度域共成像点道集抽取、倾角估计等运算。利用局部照明矩阵进行了基于全波波动方程的时域照明分析,在局部照明矩阵中计算倾角域幅度校正因子。根据逆时偏移的像计算共倾角像,利用校正因子对各角度的像进行校正,进而实现对成像结果的校正,从而实现了一种高效的倾角域幅度校正方法。最后通过SEG/EAGE模型进行数值计算验证了文中所述的计算方法。