二维各向同性介质P波和S波分离方法研究

通过对波场矢量计算散度与旋度可将P波和S波进行分离,这种方法是波场传播与计算散度和旋度进行波场分离两部分的结合.基于二维各向同性介质速度模型,首先使用弹性波动方程对速度模型进行波场传播模拟;然后在地表接收多分量记录的同时计算散度代表P波、计算旋度代表S波,由于计算散度和旋度包括对空间各分量求导,这就导致了π/2的相位移,使用Fourier变换在频率域对记录进行-π/2的相位校正,就分别获得P波和S波的波场记录.通过对二维模型试算,并分析结果可知,采用计算散度和旋度进行波场分离是一种有效的方法.     

抛物Radon变换法近偏移距波场外推

本文给出了抛物Radon变换的基本原理,以及部分动校正后的CMP道集抛物线近似有效性的证明,基于带限正反最小平方抛物Radon变换的Levinson递推算法,对缺失的近偏移距地震波场进行叠前重建和外推.给出了抛物Radon变换法地震道重建外推的基本原理和叠前地震数据规则化的处理流程,另外对于Radon域均匀采样的情形,本文给出了均匀层状介质和Marmousi模型的近偏移距外推结果,计算结果验证了算法的稳定性和适用性.     

线性同相轴波场分离的高分辨率τ-p变换法

基于最小二乘τ-p变换和τ-p域模型稀疏分布的假设，本文给出高分辨率τ-p变换的推导及其模型空间域的离散采样公式，同时给出了保振幅线性同相轴波场分离的算法流程.在求解本文给出的高分辨率τ-p正变换时，由于待求解的矩阵不具备最小平方法所具有的Toeplitz结构，故采用Cholesky分解法进行计算.本文模拟了井间地震和阵列声波测井中的Stoneley上下行波的分离算法过程，高分辨率正反τ-p变换且滤波所得结果显示本文算法误差小和保振幅的特点.对于在τ-p域距离很近或时间域同相轴近于水平的线性波场，高分辨率算法的聚焦作用使得所分离波场畸变小，体现本文算法精度高的优点.理论模型试算表明本文给出的高分辨率τ-p变换线性波场分离算法具有稳定性、精度高和保振幅的特点.     

基于迭代反演的层间多次波压制方法

层间多次波与有效波在走时、频率和叠加速度上差异较小,因此层间多次波压制常难以获得理想效果.本文提出一种基于迭代反演的层间多次波压制方法（MSI,Multiple Suppression Inversion）,该方法以共聚焦点（CFP,Common Focus Point）层间多次波压制理论为基础,通过构建卷积因子,将层间多次波压制转变为迭代反演的问题,直接利用观测的地震数据进行迭代反演计算,进而完成多次波压制.MSI方法避免了共聚焦点方法中构建CFP道集的聚焦运算,大幅降低层间多次波预测的计算成本;同时该方法为全数据驱动方法,无需地下介质任何先验信息,算法容易实现.模型数据测试表明,本文提出的方法可有效压制层间多次波,而且对有效波也具有很好的保幅性.

     

基于Marchenko理论一步法压制层间多次波

传统基于Marchenko理论自聚焦法压制层间多次波技术需要初始下行聚焦函数的估计,再进行多次波压制的自适应相减.论文基于传统方法的研究成果,提出了一种无需先验信息和自适应相减步骤的层间多次波压制方法.当聚焦点在实际反射层的反射点上时,上行格林函数为聚焦点上的脉冲源在表面所产生的上行波场,该反射层的反射将是上行格林函数...     

注重技术创新,引领技术发展,为油气勘探开发提供强力技术支持——2014 CPS/SEG国际地球物理会议概述

2014CPS/SEG国际地球物理会议在北京成功召开,会议发表了关于地震资料采集、处理、解释和其它应用的300余篇学术论文.本次会议整体上注重技术创新和创新技术的应用,会议成果表明,GPU并行计算基本渗透到地震资料处理的各个环节,对于偏移成像来说,该技术使得逆时偏移和全波形反演的工业化大规模应用成为可能;对地震成像技术而言,各向异性TTI介质的声波方程和弹性波方程的逆时偏移仍是地震技术发展的重要方向,提供高精度速度模型和弹性参数的三维波动方程的全波形反演技术是未来十年,乃至更长时间的攻关研究方向.随着勘探的复杂化,非常规油气的地球物理技术和微地震压裂的检测方法正逐渐成为地球物理工作者重视的研究内容;另外,开发和井中地球物理技术是油藏开发后期的剩余油预测、油藏描述和监测的关键技术.     

线性Radon变换噪音压制法及其在古龙断陷中的应用

针对松辽盆地北部古龙断陷地震资料信噪比低、线性干扰强特点,提出应用线性Radon变换进行叠前线性噪音压制的预处理方法,Radon变换可在炮集和CMP道集上进行运算,算法简单,易于编程实现,其积分路径的特点适合线性噪音压制.模拟数据和实际地震资料应用结果表明,线性Radon变换法能够实现保幅的线性噪音压制,是叠前提高地震资料信噪比的实用方法,在地震资料预处理中具有应用前景.     

古龙断陷深层火山岩地震资料成像方法及应用研究

松辽盆地北部古龙断陷的地震地质条件复杂,三维地震资料品质较差,所以提高地震资料的信噪比和断陷期地层的成像精度是当前地震资料处理的研究重点.在提高地震资料信噪比方面,本文进行了十字交叉排列面波压制技术、压制规则干扰的减去法多次波压制技术和基于菲涅耳带原理的超面元技术的研究,这些技术的有效应用,对保护深层有效波的低频信号、消除深层构造假象、提高道集的覆盖次数和提高信噪比具有重要的理论和实际意义.在提高地震资料信噪比的基础上,进行了Kirchhoff积分叠前深度偏移研究,结果表明在速度变化较为剧烈的地区,叠前深度偏移的成像精度要高于叠前时间偏移.速度模型是深度域成像的关键,在初始速度模型建立上,研究并应用了二维速度模型约束下的三维速度分析技术,在此基础上,依据测井资料和区域地质研究的成果进行速度模型的优化分析,给出叠前深度偏移的速度体.上述提高信噪比和成像精度的方法在古龙地区深层断陷期地层取得了良好的应用效果,为古龙断陷结构的地质认识奠定了坚实基础.     

基于U-Net网络的FWI地震低频恢复方法

由于实际地震资料中缺乏低频数据,使得全波形反演易陷入局部极小值,导致反演质量差,结果不可靠。为解决这一问题,本文利用数据驱动低频恢复映射思想,分别利用高通和低通滤波器从原始数据中分离出高频数据和低频数据,对其进行一系列数据预处理操作,将处理后的数据作为模型的训练集;利用U-Net网络为基础构建模型,建立高低频之间的映射关系。为了有效防止模型过拟合,本文在U-Net模型基础上添加了Dropout层和批处理层。利用训练后的模型从高频数据中预测对应低频数据并进行逆数据预处理,对比分析逆数据预处理后的预测低频数据和真实低频数据之间误差,并利用多尺度全波形反演在洼陷模型和Marmousi模型进行有效性验证。实验结果表明:训练与测试数据的预测低频与真实低频数据的平均相对误差为5.02%和13.32%,误差较小,数据吻合良好;洼陷模型、Marmousi模型以及实际数据的反演结果表明加入预测低频后反演质量得到显著提高,并且对处理含较大噪声的数据也有很好的效果。     

基于波动方程预测和双曲Radon变换联合压制表面多次波

基于波动方程预测的表面多次波压制方法可处理复杂地下介质的地震资料,但计算成本较高.基于滤波的多次波压制方法计算效率较高,但其成功应用仅局限于一次波和多次波有明显时差差别的地震数据,对来自速度逆转等复杂介质数据则较难获得满意的压制效果.本文将波动方程预测的反馈迭代法和滤波法有效结合,采用GPU(图形处理器)和CPU协同并行加速计算粗略预测表面多次波,随后在双曲Radon域比较分析原始数据和预测的多次波,设计合理有效的Butterworth型自适应滤波器,滤出原始数据Radon域中的多次波能量,进行Radon反变换后,在时空域将多次波从原始数据中减去,得多次波压制结果.文中对理论模拟的单炮数据、复杂的SMAART模型以及实际地震数据进行了计算,结果表明,结合基于波动方程预测和双曲Radon变换的方法有效突破了两种方法各自的局限性,可高效高精度地压制复杂地下介质的表面多次波.