许士勇[1]2002年在《转换反射波成像方法研究》文中指出研究地下地质结构是地震勘探的主要目的，地震成像理论和技术是地震勘探的核心内容。多分量地震勘探是近几年发展起来的一项高新技术。其中，转换反射波资料的处理与传统纵波资料的处理有很大不同，针对转换反射波的特点开发新的特别处理技术是近年来勘探地球物理界的研究方向之一。以转换反射波地震成像方法作为论文选题，属于应用基础性研究内容，具有实用价值。针对不同的地质需求，本文研究了叁种转换反射波成像技术。(1)共转换点(CCP)水平迭加技术的计算量小、效率高、容易实现，可用于地层起伏不大、构造简单的地区。(2)转换反射波的倾角时差校正(DMO)技术主要适用于构造起伏比较大、速度横向变化相对平缓的地质条件。(3)迭前深度偏移是当前理论和应用上比较先进的成像技术。在复杂的地质条件下，要想得到正确的成像结果，进行转换反射波的迭前深度偏移处理是必要的。(1)共转换点(CCP)水平迭加技术CCP道集水平迭加的主要困难在于CCP道集分选及转换波时距关系的非双曲线性质。本文给出了计算转换波转换点位置和时距关系的高精度实用公式，在此基础上提出高精度、高效率的CCP水平迭加技术。主要包括：CCP道集分选方法、转换波正常时差校正和迭加速度分析方法等。其中CCP道集分选方法能够适应纵、横波速度的纵向和横向变化，可有效地克服当前CCP面元化方法造成的覆盖次数横向周期性变化问题。本文所述转换反射波正常时差校正方法可使中-浅层大炮检距的资料也能得到充分校准，转换反射波迭加速度分析方法可以直接给出可靠的横波迭加速度。理论模型试验和实际资料处理证明，这些先进技术的应用可以有效地保证迭加效果和迭加剖面上的相对振幅关系。(2)转换反射波的倾角时差校正(DMO)技术在地层起伏比较大、但速度场变化相对比较平缓的地质条件下，采用转换反射波DMO后的迭后偏移处理流程是一种行之有效的成像方法。基于对数拉伸坐标变换，本文提出一种f-k域转换反射波DMO的快速算法，该方法能用于纵向变速介质，不需要事先进行CCP位置校正。与几何DMO相比，f-k域的DMO可以较好地处理成像的振幅和相位问题。但是，当前f-k域的转换反射波DMO算法都是基于二阶近似运动学方程的，对于陡倾角界面存在严重的成像误差，无法保证陡倾角界面成像的振幅特征。本文提出的真振幅f-k转换反射波DMO算法，对二阶近似带来的运动学误差进行了有效修正，从而保证了对不同倾角界而的成像精度。文中给出了理论模型数据和实际资料处理的对比试验结果。(3)转换反射波的波动方程迭前深度偏移波动方程(WE)迭前深度偏移(PrSDM)成像的关键在于偏移算子和算法，它们是偏移成像精度和效率的决定囚素。本文利用速度自适应坐标变换(VACT)将非均匀介质中的波动方程转化成均匀介质中的表达式，解决了当前强横向变速介质中单程波传播的倾角限制这一棘手问题。本文提出的VACT波场传播算子，为波动方程偏移研究开拓了新的思路。文中给出了VACT偏移算子的脉冲响应试验结果以及在SEG／EAGE盐丘模型中的偏移成像结果。在共炮道集上进行转换反射波资料的波动方程迭前深度偏移(WE-PrSDM)是可行的，但计算效率不高。本文研究了中点-炮检距域的转换反射波WE-PrSDM算法和成像条件。中点-炮检距域的WE-PrSDM采用全局参考速度，要求偏移算子对速度横向变化具有良好的适应性，用本文提出的VACT算子是非常合适的。本文给出了转换反射波共炮道集以及中点-炮检距域WE-PrSDM成像输出共成像点fCIP)道集的方法，为转换波偏移速度分析、纵横波联合速度反演以及复杂地质条件下的转换波振幅随炮检距变化(AVO)分析等提供了有力工具。理论模型试验结果证明，本文关于转换反射波WE-PrSDM方法的研究是正确的和可行的。木文研究成果有的已用于实际转换反身寸波地震资料的处理，取得较好的实用效果。
王志辉[2]2017年在《金属矿地震绕射波分离与成像》文中指出根据菲涅耳带理论,当地质体的尺度小于地震波的一个波长时,反射地震成像精度会骤降,而来自这些小尺度、非均匀地质体产生的绕射波和散射波成像较反射波成像具有明显的高分辨率、甚至超高分辨率。利用绕射波能够探测、识别地下重要的构造信息,如破碎带、断层、尖灭点、礁体边界、次火山岩、小尺度的侵入体、不规则盐丘体,以及其他不连续的地质体。本文通过对现有的绕射波分离与成像研究方法开展系统研究工作,根据金属矿地震和深反射地震数据的特点,利用简单地质体模型、Sigsbee2B模型和金属矿床模型,对基于平面波结构滤波器(PWD)和偏移倾角道集两种绕射波分离方法,以及Kirchhoff迭前、迭后时间偏移和Kirchhoff迭前深度偏移效果进行了对比测试。根据测试结果采用PWD滤波技术对庐枞矿集区金属矿地震数据和钦杭成矿带深反射地震数据在迭后域进行应用效果研究和分析。取得的主要认识如下:1.较为系统总结了金属矿地震,以及地震绕射波分离与成像研究工作的进展及现状。包括地震绕射波分离与成像方法进行归类,明确绕射波的概念、产生条件、以及其运动学和动力学特征:2.通过理论模型测试表明:采用PWD迭后分离技术更适合用于现阶段的金属矿和深反射地震数据;偏移倾角域分离方法更为直观、成像质量更高,在能够获得准确的速度模型基础上,建议采用此方法。3.利用实际地质资料建立的地震地质模型数值模拟正演结果,结合安徽省庐枞矿集区小包庄矿体钻孔资料证实了金属矿地震绕射波成像可行性和有效性。地震绕射波在识别形态复杂、不规则的矿体方面较反射波成像效果更为清晰、形态更加准确。4.庐枞矿集区内发育的红层盆地不仅具有叁层结构特征,而且在盆地内部沉积具有不均匀性,沿控盆断裂面发育一系列铲式断裂构造;泥河矿床下方,发现几组北东向倾斜的断裂构造,这些规模较小断裂向上延深至矿体赋存位置,对比罗河矿床深部地质特征,这些断裂可能为矿体提供矿液通道,与成矿关系密切;在小包庄矿体下方,存在一个与其具有相似波组特征穹窿构造,深度在2500～3000m之间,可能与矿体有关。5.绕射波分离与成像方法不仅适于用小道距、高频的金属矿地震,同样也适用于大道距、低频的深反射地震数据。钦杭成矿带深反射数据绕射波成像结果表明利用绕射波成像在剖面浅、中、深不同深度均可获得可靠的局部地质构造信息。6.深反射地震数据揭示钦杭成矿带北段及其邻区莫霍面深度变化范围在31.5～34.5km之间,扬子板块与华夏板块壳莫霍面和壳内结构具有明显的地震地质特征差异,华夏板块壳幔边界反射特征明显,而扬子板块莫霍面附近反射能量相对较弱。华夏板块壳内反射较弱、反射波倾角较小,而扬子板块内反射波能量相对较强、波组丰富,上地壳反射波多向南东倾斜,中、下地壳内的反射波向北西倾斜为主。
邓盾[3]2012年在《井间地震纵横波速度分析方法研究》文中进行了进一步梳理与地面地震方法类似，在井间地震中，偏移速度场的精度会直接影响到井间反射波成像的精度，如何在地层参数不确定的情况下从反射波信号中提取出正确的速度参数，建立一个准确的偏移速度模型，是反射波能否精确成像的前提。虽然直达波层析成像技术可以为井间反射波成像提供一个初始速度模型，但是该方法在两井间距较大或速度横向变化剧烈的情况下会存在多解性，而在迭前深度偏移过程中不准确的速度对成像的深度位置非常敏感，如果初始速度模型不准确，就难以得到正确的井间反射波成像剖面。因此，研究井间纵、横波速度分析方法进而建立精度较高的速度模型，对于提高井间反射波偏移成像的精度至关重要。基于地面地震的速度分析方法，结合井间地震波场自身的特点，对井间反射纵波与转换横波的偏移速度分析方法进行了研究，主要包括以下几个方面：由于逆时偏移对速度模型具有很强的依赖性，对速度十分敏感，将逆时偏移方法引入到井间地震中，推导了二维声波方程的时间二阶、空间任意阶差分精度的矩形网格差分格式，采用弹性波迭前标量逆时偏移方法分别对井间反射纵波与转换横波进行了独立成像。鉴于角度域共成像点道集无假象的优点，在弹性波逆时偏移基础上，通过在互相关成像条件中引入半偏移距信息，提取了井间反射纵波与转换横波的局部偏移距域共成像点道集，然后利用变换公式，采用精细投影方法转化得到井间反射纵波与转换横波的角度域共成像点道集。依据井间地震波场的时距特征，推导了水平界面情况下井间反射纵波与转换横波角度域共成像点道集的深度剩余量方程，以此为基础设计了井间纵波和转换横波偏移速度分析与建模的流程，实现了对偏移速度场的更新。最后将这一速度分析方法应用于模型试算与实际资料处理，结果表明利用本文方法可以快速有效的抽取纵波与转换横波的角度域共成像点道集，通过速度分析之后能够得到准确的井间纵波与横波的偏移速度场，验证了该方法的有效性与实用性。
周进举[4]2018年在《弹性波各向异性逆时偏移及Marchenko成像研究》文中研究表明在地震勘探的成像方法中,逆时偏移是一种基于波动方程的迭前成像方法,可以对地下构造进行精确成像。逆时偏移的基本原理是利用检波点波场的逆时外推和震源波场的正时传播,二者在合适的成像条件下,对地下构造进行成像。按照传播方程的不同,分为声波逆时偏移和弹性波逆时偏移。由于声波方程的计算和波场处理都比较简单,声波逆时偏移已经由各向同性介质拓展到了各向异性介质,而关于弹性波各向异性逆时偏移的研究还不太多。被动源地震干涉技术是近年来的研究热点,可以从地表接收到的噪声记录中重构出虚震源反射波记录,进而对地下构造进行成像。Marchenko成像技术被认为是超越地震干涉的研究,可以在地下没有检波器的情况下,仅从地表反射波记录中重构出地下任意位置的格林函数。这种方法在目标区成像、多次波预测和一次波重构方法拥有很强优势。我们从弹性波逆时偏移的基本理论出发,研究了弹性波多分量逆时偏移成像策略,并研究了其在各向异性介质中的实施方法。然后研究了各向异性介质被动源地震干涉技术和弹性波Marchenko成像技术,并研究了他们和弹性波逆时偏移联合成像的潜力。首先,本文推导了基于向量的激发振幅(VEA)成像条件,进而给出了多分量弹性波数据的逆时偏移成像策略。然后通过层状模型和部分Marmousi II模型的数值模拟测试,验证了该成像策略和VEA成像条件的有效性。该成像策略利用的是基于解耦传播的向量分解方法,在PS波成像结果中不存在极性反转情况,多炮结果可以直接迭加。VEA成像条件在成像过程中直接包含了质点振动方向,不需要单独计算反射系数符号。VEA成像条件在正传过程中只保存成像时刻的P波质点速度向量和P波应力,而不需要存储所有的源波场数据。和传统的互相关类成像条件和源波场重建技术相比,这种方法可以大大的节省存储空间和计算量。有利于弹性波逆时偏移的实际应用。另外,我们还重点分析了弹性波逆时偏移中的透射转换波假象。其次,本文将基于向量的弹性波逆时偏移成像策略应用到各向异性介质。介绍了弹性波各向异性介质正演模拟方法和各向异性介质P/S波场分解方法。两层模型的波场分解测试表明在上层各向同性介质中,所有的P波和S波(包括入射波、反射波和转换波)都分解的很好,说明下层各向异性介质不会影响上层各向同性介质反射波的分解效果。但是各向异性介质中,P波和S波分解结果中都存在较明显残余。说明解耦传播的波场分解方法在VTI介质中的推广不是完全正确的。但是简单各向异性介质模型的逆时偏移测试表明该分解残余不会在RTM结果中产生很明显的串扰。说明扩展后的解耦传播波场分解方法是可以应用于VTI介质逆时偏移的。各向同性介质的波场分解方法和Helmholtz分解方法在VTI介质中的应用效果比较差,有较强的残余。另外,如果在逆时偏移时忽略了介质的各向异性还会导致界面的位置不准确。所以在各向异性介质的弹性波逆时偏移过程中,考虑各向异性参数非常重要。Hess VTI模型的测试结果表明,本文的基于向量的弹性波多分量逆时偏移成像策略在复杂介质中也有较好的适应性。成像结果清晰,没有明显的串扰假象。再次,我们把地震干涉技术应用到弹性波各向异性介质中。利用互相关法从模拟的各向异性介质模型弹性波被动源噪声记录中提取反射波响应,和正演模拟的主动源记录比较,提取的反射波响应在到时和波形方面都吻合的较好。这说明地震干涉技术也是适用于各向异性介质的。然后,我们讨论了地震干涉应用于各向异性介质的各种影响因素。震源的空间分布对反射波重建的影响非常大,特别是S波反射,需要两侧或者远端震源的贡献。在模拟的噪声记录中加入高斯噪声时,对提取反射波的质量会有一些影响。而各向异性参数的变化对提取反射波响应的质量好坏影响不大。我们把地震干涉应用到Hess VTI模型,并采用弹性波逆时偏移从提取的反射波响应中得到迭加的偏移剖面。分析这个偏移剖面可知,地震干涉是适用于含有复杂构造的各向异性模型的,同时也可以用于复杂各向异性构造成像。最后,我们将Marchenko重建基准面推广到弹性波多分量数据中,提出了弹性波Marchenko重建基准面。该方法可以直接从地面多波多分量数据和估计的透射波,重构出检波器和震源都在地下的反射波响应,而且重构的反射波响应具有正确的向量信息。重构的反射波响应可以接下来进行目标区的向量成像研究。基于我们推导的弹性波Marchenko重建基准面方法,我们又推导了弹性波多分量数据的PP波和PS波一次波重构技术。重构出来的PP波和PS波的一次波具有正确的到时和波形。对比直接模拟数据和重构一次波数据的逆时偏移成像迭加结果可以发现,无论是PP波还是转换PS波,成像结果中的层间多次波假象都得到了压制,体现了纯一次波成像的优势。
王勃[5]2012年在《矿井地震全空间极化偏移成像技术研究》文中指出矿井巷道掘进安全受到前方断层破碎带、陷落柱、采空区、冲刷带及煤厚突变区等多灾害源控制，对其进行超前预测预报已成为当前研究热点，然而现有矿井地球物理勘探精度难于满足掘进施工的实际地质需求，为保障复杂地质条件下巷道安全、高效生产，开展全空间条件下反射波法精细超前探测研究显得十分必要。本文从叁分量地震信号的实时偏振分析出发，基于“面波与体波极化程度差异”，引入偏振系数因子；根据“纵横波传播方向与质点振动方向正交差异”，引入主极化方向因子；按照“同类波与转换波速度差异”，引入相干因子。联合叁个因子，构建调制函数融合到迭前偏移中，结合相干迭加及绕射偏移原理，提出了一种全空间条件下集波场分离、偏移成像于一体的极化偏移。针对二维、叁维空间成像特点，完成了极化偏移程序设计，并基于Visual C++.net平台开发了PsFilter1.0数据处理系统。为验证极化偏移成像效果，本文相继展开了数值模拟、物理模拟及现场探测实验。在不同产状的单、多个异常界面超前数值模拟实验中，最大偏移距地震道不同类型的反射波单周期时窗长度内偏振分析结果，验证了纵、横波质点主极化方向与波行进方向存在正交差异特征。巷道迎头前方不同位置、产状及组合的地质异常界面成像效果证实：基于S变换的时频分析法确定时窗的二维极化偏移，可有效消除P-P波、SV-SV波成像的上下对称假象；根据同类波（P-P、SV-SV波）与转换波（P-SV、SV-P波）速度差异，二维极化偏移可有效压制转换波及干扰波。针对叁个同倾向异常界面模型，进行了四种偏移方法、两种观测系统的对比实验，得出：极化偏移与传统迭前绕射偏移、Kirchhoff积分偏移、逆时偏移相比，异常界面收敛性强、方向分辨率高，解决了在巷道有限空间下由于偏移孔径小而导致的对称成像病态问题，且极化偏移在线性观测系统下便可实现准确定量评价。在水槽界面模型超前探测实验中，四种不同倾角异常界面的极化成像结果表明二维极化成像可有效判定异常体的位置、倾角、倾向；在巷道空间的岩体模型实验中，测线前方异常体空间轮廓收敛效果证实了叁维极化偏移可显着提高地震反射波法成像的空间分辨率。根据矿井实际，研制出了一套井下安全、快捷的雷管震源及六分量传感器装置，该装置为极化偏移技术提供了一种实用的激发接收方式，山西、河南、江苏典型矿区多灾害源的现场探测对比实验，结果表明极化偏移技术能够为巷道超前预报提供必要的技术参数。
胡明顺[6]2013年在《煤层气RVSP地震勘探成像方法研究》文中提出为提高煤层气储层井中地震勘探精度，本文在传统的VSP地震数据处理成像方法基础上，系统地研究了煤层气RVSP地震勘探数据成像方法。目前，传统的井中地震处理成像方法主要存在问题有：①RVSP地震资料存在严重的管波和多次波影响；②传统的RVSP速度分析手段无法获取炮排列以下地层的速度信息；③当前RVSP地震数据成像方法成像方法与速度分析相互孤立，成像质量不及应有的理想效果。围绕上述几个问题，本文深入开展了如下研究：①详细推导了均匀介质、水平层状介质和连续变化介质条件下的RVSP反射波时距曲线方程和反射点计算公式；②根据典型的煤层气储层地质特征，数值模拟研究RVSP观测系统下地震波传播规律，分析RVSP记录波场特征和噪声来源及性质，研究高保真上行反射波分离与去噪方法；③研究基于双程声波波动方程的RVSP迭前逆时偏移成像方法，分析偏移噪音来源及特点，研究偏移噪音压制方法，研究改进逆时偏移边界条件构建，解决大存储空间要求与成像质量等问题；④研究基于RVSP共反射点道集和共炮点道集的速度谱分析方法，获取最大激发深度以下地层速度信息，分析基于不同速度分析方法的RVSP-CDP变换迭加成像特点及其适用范围；⑤研究抽取RVSP数据的CDP道集，利用地面地震数据处理思想和流程，进行速度谱分析、动校正、剩余静校正和迭加偏移的RVSP完全等效地面处理成像新方法。通过上述研究，本文主要取得了如下几点重要研究成果：①提出了基于非线性自适应随机边界与PML吸收边界相结合的混合边界条件RVSP迭前逆时偏移方法；②提出了基于地面地震时距曲线方程和RVSP时距曲线方程的共反射点道集和共炮点道集的相干速度谱分析方法；③提出了基于RVSP-CDP道集抽取的完全等效地面处理成像方法。利用以上研究成果，对沁水盆地万宝山地区煤层气RVSP地震试验数据进行精细处理，通过对原始数据的波场和噪声特征分析，实现了反射波的有效分离，并利用层析静校正技术对检波点静校正量进行了校正，完成RVSP-CDP道集抽取、速度分析、剩余静校正，动校正和迭加成像处理，取得了与同测线位置不同地震勘探方法和数据处理方法相比最佳的成像效果。初步形成了一套适合煤层气RVSP地震数据处理成像方法，对进一步提高煤层气储层井中地震勘探精度具有重要的实际意义。
朱恒[7]2012年在《地震干涉技术被动源成像方法研究》文中进行了进一步梳理地震干涉技术是近几年研究比较热的一种新的地震勘探方法，它的理论基础是褶积或相关型互易方程，利用地震干涉技术可以对原始的地震记录进行重建来合成新的地震记录，从而提高地震记录的信噪比和分辨率。而被动源地震成像是地震干涉技术的一个重要的应用。在常规地震勘探中，多次波，背景噪声，由天然地震引起的震动等在地震记录中被视为噪声，降低了地震记录的信噪比，使地震剖面的分辨率下降。但事实上，噪声也同样在介质中按传播规律进行传播，因此同样包含很多有用的信息，是完全可以被利用的。地震干涉被动源成像技术就是利用地下微震或背景噪声来研究地下地质结构的一种新的地震勘探方法，由于噪声本身的能量较弱以及地震波在介质中传播复杂性的影响，采集到的由地下微震激发的地震信号的能量比人工激发条件下的信号弱，数据的信噪比很低。直接对其进行处理有很大的难度。利用地震干涉技术可以对数据进行重建来合成新的数据，从而能够避开某些复杂介质和复杂震源的干扰。同时，该记录提高了信号的信噪比并能够反映常规地震处理方法所不能反映的某些复杂地质构造的局部性特征。在本文中，我们研究了地震干涉技术方法原理，论述了地震干涉技术的基本思想，即利用互相关方法提取任意两个检波器之间的脉冲响应。随后我们研究了地震干涉技术的理论基础，分析了时间迁移与相关运算之间的关系。地震干涉技术数学基础是互易方程，我们推导了地震干涉技术相关型互易方程和褶积型互易方程，这两个方程是地震干涉技术的理论基础，地震干涉技术的各种应用都是基于这两个方程。通过远场估计的方法对这两个方程进行了简化，并通过固定相解释的方法阐述了以上两个方程的物理意义。我们对地震干涉技术几种主要的应用进行了论述，地震干涉技术应用的主要目的是对数据进行重建合成新的地震数据，使其能更好的反映地下地质信息，有更高的分辨率，更高的信噪比，在本文中，我们分别对VSP→SSP数据转换，VSP→SWP数据转换，SSP→SSP相关型转换和VSP→VSP相关型转换的原理进行了论述，并分析各种转换数据相比于原始数据的优势，同时也分析了在实际应用过程中可能遇到的问题。最后，我们研究了地震干涉技术一个重要的应用——被动源地震成像技术，详细阐述了被动源地震成像方法的原理，基于互易定理推导了被动源地震成像技术的基础方程，也就是透射波与反射波之间的关系公式。并基于这个关系公式，通过数值模拟的方法合成了虚炮集记录，得到了水平迭加剖面，通过与模型的对比，验证了被动源地震成像技术的可行性，随后通过改变震源的排列方式，研究了震源对成像结果的影响。通过改变地震子波来研究地震子波与成像结果之间的关系。随后，对比了在不同接收时间下的模拟结果，研究了接收时间的长短对结果的影响。最后，通过对复杂介质的数值模拟研究了被动源成像技术在复杂介质中的应用。
邓伟[8]2011年在《斜井井间地震倾斜界面常规成像方法技术研究》文中提出井间地震在解决油藏开发问题方面具有明显的精度优势,它可以获得极高分辨率的地震信号,因此可以得到井间构造与储层等小尺度地质目标的精细成像,在地面叁维高分辨率地震与测井、油藏地质之间搭起一座互相联系的桥梁,为油气开发提供一个新的有力的精细探测工具。井间地震资料处理可以分为叁部分：预处理,层析反演,反射波成像。其中井间地震反射波成像既是井间地震资料处理的关键步骤,同时也是反演地质模型的一种有效手段。与地面地震方法相似,井间地震反射波成像的一个重要前提是已知井间地层的速度模型。目前在井间地震方法中确定速度参数的方法有声波测井方法、层析成像方法和井间地震反射波迭加速度分析。井间地震反射波成像相比于地面地震有它特有的优点：首先井间地震资料的频率极高,主波数可达到100～200(1/km),主频可达到150-500Hz,利用这样的反射图像,可以精细刻画地下构造细节与储层结构特征。其次,与常规地面地震不同的是,井间地震反射波剖面是深度域的,所以直接可以和测井资料,钻井资料进行对比。基于井间反射波成像的诸多优点,本文就其常规成像方法技术进行了较深入的探讨和研究,推导了倾斜界面,两井轨迹倾斜且两井连线不垂直与地层走向的叁维反射波时距曲面方程,修改完善了前人只适用于水平界面的速度分析算法,同时初步推导了井间转换波反射点的算法模型,使转换波时距曲面方程降次以达到提高横波速度分析的速度。最终,采用Visual C++ 6.0和QT3.3.2环境完成了算法编程,经对井间地震理论模型和实际资料测试,成像效果较好,表明上述方法具有一定的实用性和有效性。
刘垒[9]2008年在《井间地震纵波提取及反射波成像》文中提出地震勘探技术从石油勘探阶段向油气田开发阶段的渗透,使得井间地震技术得到了长足的发展。如何从复杂的井间地震记录中提取有效反射波,进行井间反射波成像是目前井间地震资料处理的研究热点。针对井间叁分量采集数据,研究纵横波分离方法,提取纵波分量,进而研究反射波波动方程成像方法,对井间地震技术发展及应用具有十分重要的意义。本文根据高分辨率Radon变换基本原理,针对井间地震采样率高、频带宽、主频高、道间距小、单炮数据量大等特点,对高分辨率Radon正反变换方法进行了研究,设计了算法,编制了相应的处理程序,并对各参数进行了调试。根据井间地震接收系统的独特性,结合纵波和横波在不同分量上的极性关系,利用高分辨率Radon正反变换方法,研制了τ-p域纵横波波场分离方法,并编程现实。对理论模型和实际井间模型模拟数据进行处理,成功分离了纵横波波场。在提取纵波波场基础上,根据已有井间地震处理系统的数据结构将波动方程有限差分偏移方法移植到井间地震数据处理中。从波动方程偏移基本原理出发,结合井间地震的特点,对井间剖面进行网格划分,利用射线追踪方法求取成像时间,利用有限差分方法对井间波场进行延拓,并应用成像条件,实现了有限差分逆时偏移算法。模型试算和实际模拟资料处理结果表明:利用纵波波场进行成像能够更真实地反应地层产状,且其成像结果具有较高的分辨率和信噪比。
沈鸿雁[10]2010年在《地震散射波成像技术研究》文中进行了进一步梳理随着亟待解决地质问题的复杂化程度和解决问题精细程度的进一步提高,多次覆盖反射地震勘探技术暴露出的弊端和问题越来越多,虽然能较好地提高地震资料的信噪比,但在复杂构造情况下,尤其是在山前断裂带、盆地边缘破碎带、岩浆侵入型的勘探问题以及近地表不均匀性突出地带的探测问题,难以取得精确的成像结果,究其原因是传统反射地震勘探技术的理论基础限定了其不可能完全逾越对地质信息完整、准确地提取的能力。另外,传统方法只应用单一类型地震波场(如反射波、面波、折射波等)进行成像,成像效果和地质信息提取能力都受到一定的限制,尤其是地质情况复杂地带效果更差。其实,地震波所携带的地质信息是非常丰富的,单一类型地震波(如反射波)仅体现地质属性信息的一部份或者是某一方面,限定了其精细提取地质信息的能力。本文较系统地开展了地震散射波成像方法与技术研究,即应用更为广泛意义上的地震散射波场进行成像。在已有地震散射波理论的基础上,针对地震散射波传播的特性,建立了点散射地震-地质模型,在此基础上,完善了地震散射波几何运动学,总结了地震散射波的时距规律,并将散射波的时距特征和规律与传统的反射波时距特征和规律进行了深入的分析与对比,与此同时,提出了“视反射波”的概念。借助典型地质模型的地震波场数值模拟,深入分析了地震散射波的传播特征。研究表明,传统意义上的地震反射波不是真正意义上的反射波,而是地震散射波相互干涉的最终结果,地震散射波是孤立地质体表现出的基本特征,由于干涉效应,连续介质已经模糊了部分地震散射波的基本传播属性,尤其是连续水平弹性界面情况下,再加上背景噪音的影响,散射波性质就更不容易被发现。但是,当界面不规整、不均匀性突出的情况下,地震散射波的传播性质和规律就被凸显出来了,特别是存在尖灭点、断面等异常地质现象时,地震记录上就会出现传统意义上的异常波(如绕射波、断面波等),此时,地震散射波的传播规律和性质就体现出来了。通过散射波时距规律分析得出,散射波的时距曲线特征只与上行波有关系,其规律满足双曲线特征,而下行波仅与旅行时长短有关。针对转换波来说,由于上行波与下行波的传播速度是彼此孤立的,当然其时距规律也满足双曲线特征,这为地震转换波处理与信息获取提供了新的思路和理论支持。基于地震散射波的传播规律,研究了地震散射波成像速度分析方法与技术,深入分析了该技术与传统速度分析技术和基于等效偏移距地震散射波速度分析技术的异同点和优劣性。采集数据时,在传统覆盖次数固定的前提下,由于充分利用上了所有采集到的地震信息,在散射波速度分析时,使得迭加次数得以大大提高,这样不但使有效散射波能量聚焦能力更强,而且能有效提高信噪比,同时利用上了绕射波、断面波等传统意义上的异常波信息进行速度分析,因此,与传统速度分析技术相比较,该技术能更精确地获取成像速度,尤其对构造复杂地区和低信噪比地区的地震资料,能有效避免传统技术中异常波的伪能量团影响的弊端,同时可减小多次波的影响。在地震散射波速度分析技术的基础上,研究了地震散射波时间域成像方法与技术。基于点散射地质模型,无须进行道集选排,而是基于散射波时距双曲线规律,通过单点寻优成像。在传统覆盖次数一定的情况下,该技术比传统水平迭加成像技术的迭加次数大大提高了；另外,由于获取了精确的成像速度,同时利用上了传统意义上的绕射波、断面波等异常波信息进行成像。因此,该技术不但有效提高了信噪比,而且能大大提高成像精度；同时,因成像位置和区域可以根据实际情况来定义,对采集数据所覆盖的区域均可进行成像,所以比传统成像技术扩大了成像区域,所获取的地质信息更加丰富。在速度分析和成像技术的基础上,编制了相关软件,并建立了数套典型地质模型(水平层模型、断层模型、薄互层模型、角度不整合面模型、凹陷模型)进行成像处理与效果分析,取得了预期的效果。针对实际资料,建立了合理的地震散射波处理流程,从处理工艺上分析了该技术的优越性,并与传统的标准成像处理流程(包括迭后偏移成像、迭前偏移成像、基于等效偏移距的地震散射波成像等)进行了对比与分析,得出速度获取的精确成度直接影响到成像质量的好坏,本文方法与技术获取的速度精确度高,而且处理流程直观明了、简单。在此基础上,从实际亟待解决的实际地质问题出发,针对近地表工程与环境探测、城市活断层探测、煤田和油气地震勘探与开发问题,处理了数套实际资料(包括单分量、多分量),并与传统速度分析和迭后偏移技术处理的结果进行了对比与分析,取得了非常丰富的认识。
参考文献：
[1]. 转换反射波成像方法研究[D]. 许士勇. 同济大学. 2002
[2]. 金属矿地震绕射波分离与成像[D]. 王志辉. 中国地质科学院. 2017
[3]. 井间地震纵横波速度分析方法研究[D]. 邓盾. 中国石油大学（华东）. 2012
[4]. 弹性波各向异性逆时偏移及Marchenko成像研究[D]. 周进举. 吉林大学. 2018
[5]. 矿井地震全空间极化偏移成像技术研究[D]. 王勃. 中国矿业大学. 2012
[6]. 煤层气RVSP地震勘探成像方法研究[D]. 胡明顺. 中国矿业大学. 2013
[7]. 地震干涉技术被动源成像方法研究[D]. 朱恒. 吉林大学. 2012
[8]. 斜井井间地震倾斜界面常规成像方法技术研究[D]. 邓伟. 长安大学. 2011
[9]. 井间地震纵波提取及反射波成像[D]. 刘垒. 中国石油大学. 2008
[10]. 地震散射波成像技术研究[D]. 沈鸿雁. 长安大学. 2010
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