射线束在地震道集或地震剖面上对应一段线性同相轴，已经被广泛应用于地震资料处理中，但传统的射线束形成方法存在泄漏噪声和分辨率低的问题，无法满足高精度处理的需要。根据局部平面波传播的表达式，利用最小二乘反演方法形成射线束能够提高射线束的分辨率，加入拉东谱能量约束能够有效解决噪声泄漏的问题，形成高质量的射线束，从而能够有效地提取局部线性信号，用于形成局部平面波、压制线性噪声或随机噪声等等。理论模型和实际资料测试结果表明，应用拉东谱约束的射线束形成方法能够得到高精度的射线束数据，并且能有效压制面波。
基于准静态孔隙弹性理论和White模型,给出了垂直于层面传播纵波的频散方程。在周期性层状孔隙介质中采用具有高孔隙度的柔性层表征裂隙从而构成裂隙孔隙介质,利用周期性层状孔隙介质的频散方程并综合线性滑动裂隙模型，推导出裂隙孔隙介质中垂直于裂隙传播纵波的等效介质模型。裂隙孔隙介质中介观尺度上的流体流动作用所引起的纵波速度频散与衰减值远高于Biot流作用,特征频率或衰减峰值通常可位于地震频段。介质中纵波速度频散及逆品质因子均会随裂隙弱度(密度)的增大而增大,背景孔隙介质的渗透率与粘度以及裂隙的间隔与弱度共同决定特征频率的大小。
针对塔河油田碳酸盐岩储层中存在的高角度裂缝的检测问题,开展了基于倾斜对称轴的横向各向同性介质(TTI介质)的P波剩余时差裂缝检测技术研究。回顾了TTI介质及其方位NMO剩余时差的基础理论,计算了三维TTI介质中P波的相速度;开发了一套适用于叠前地震道集的P波剩余时差裂缝预测技术,详细论述了其技术流程和具体实现步骤;设计了TTI介质裂缝模型,利用有限差分法模拟计算模型的叠前方位地震道集,根据模拟数据提取的方位NMO剩余时差反演出裂缝发育强度和裂缝角度,与模型设计参数基本吻合,验证了基于TTI介质的P波剩余时差裂缝检测技术的有效性。
三维地震波动方程数值求解对计算机的内存大小和运算速度都有很高的要求。采用基于消息传递接口(Message Passing Interface,MPI)的并行算法对三维空间的瑞雷面波进行了交错网格有限差分正演模拟。该算法将待模拟区域划分为若干个子区域，各个进程互相协同，并行完成各个子区域的数值模拟过程，从而达到扩大模型规模、加快模拟速度的目的。数值模拟过程中，采用声学-弹性界面法处理自由地表边界。利用均匀各向同性介质模型模拟所得的单道地震记录与解析解的对比结果和波场快照验证了算法的可行性和正确性；通过3层速度递增模型数值模拟所得波场记录的频散曲线与解析解对比，进一步验证了算法的有效性。
基于近5年地震采集工作基本数据的统计分析,介绍了中国石化当前陆上地震采集技术的总体能力,评估了地震激发和接收技术水平现状,讨论了三维地震观测系统方法及适应性,展示了数字检波器单点接收技术、开发地震技术及页岩气地震技术的试验进展与应用效果。分析预测了2020年前、后中国石化陆上地震采集技术的发展前景,指出全方位高密度采集技术、超多道数固定排列采集技术、三维三次采集技术未来将会在陆相薄层、海相深层、开发监测等应用中发挥出应有的效用。
塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩储层以溶蚀孔洞和裂缝为主，储层非均质性强，内幕地震资料信噪比低，常规三维地震资料观测方位角较窄，面元较大，覆盖次数低，存在缝洞体成像横向偏移归位不足、小缝洞体识别和裂缝预测精度低等问题。针对碳酸盐岩缝洞型储层的特点，详细分析了面元大小、覆盖次数和横纵比等主要观测参数对缝洞储层成像和油藏精细描述的影响，在塔北哈拉哈塘地区设计并首次实施了高密度全方位三维地震勘探，道密度达100×104道/km2。通过实际应用改善了缝洞储层的成像效果，显著提高了小尺度缝洞储层的识别精度和裂缝预测精度。
多波多分量地震勘探得到的资料波场信息丰富,从中可以得到转换波信息。提出了一种速度扫描方法分离多波多分量资料中的纵波和转换波。该方法根据纵波速度及其自激自收时间,推导出相应的横波速度表达式;通过横波速度扫描，得到一系列转换波时距曲线；用得到的转换波时距曲线与多波地震数据作互相关匹配,相关程度最大时扫描横波速度最准确,也就得到了最佳的转换波波形,进而达到分离纵波和转换波的目的。利用该方法对数值模拟地震记录进行了转换波识别,取得了很好的波场分离效果。
常规的长/短时窗能量比方法对于低信噪比记录的有效事件漏拾率较高。在高阶矩理论分析的基础上,把原来利用长/短时窗比拾取有效事件的方法改进为高阶矩时窗比方法；针对微地震记录的变化特点,对计算结果进行取对数处理,并把固定窗口改进为自适应变化窗口,利用相关分析结果进行事件的拾取；最后通过实际资料处理效果分析,验证了高阶矩有效微地震事件拾取方法的效果。
分频振幅衰减法将地震数据分为不同的频段范围,通过求取给定频率段不同时窗内地震样点的振幅强度,预测出强能量的噪声,以地震样点组的平均绝对振幅值作为标定,确定地震样点的振幅衰减曲线,采用时变的门槛值来有效压制强能量噪声干扰。东海某海域实际地震资料压噪处理的应用效果表明,分频振幅衰减法不仅适用于涌浪干扰、地震(船)干扰及强能量低频和高频干扰的压制,还能有效压制近道强能量剩余多次波,显著改善地震资料的信噪比。
在油田开发过程中，人们对地震资料的保真保幅性、分辨率及井震资料吻合率提出了更高的要求。以塔里木盆地面向开发的三维地震资料处理项目为依托，对井控处理技术方法、思路及应用效果进行了研究，利用钻井、测井、VSP等井信息对振幅恢复处理、反褶积处理以及叠前时间、深度偏移处理等关键处理步骤进行约束，使各处理工序的关键参数选取有据可依，使处理成果数据在保幅、拓宽资料频带及偏移归位等方面更加合理，从而为油田开发提供高品质的成果资料。应用结果表明，井控处理后的地震资料在保真保幅、合理提高分辨率及井震吻合度方面均取得了较为明显的效果。
为了提高叠前逆时偏移成像精度，开展了针对逆时偏移的地震资料预处理方法研究——叠前插值处理。从Marmousi理论模型出发，对模拟的理论炮集数据进行抽稀，在满足数值频散关系条件下进行叠前逆时偏移处理，计算结果表明，炮集记录道间距增大会引入线性干扰，较大程度影响了逆时偏移结果的精度和横向连续性;从实际三维地震资料数据出发，对比分析了沿检波线方向和沿检波站方向进行叠前频率-空间域三维插值前、后的数据和对应的逆时偏移结果。研究表明，未进行叠前插值处理的逆时偏移剖面存在类似于理论数据抽稀情况下的线性干扰，同相轴的连续性差；而经插值处理后，插值地震道的同相轴过渡自然无畸变，对应的逆时偏移剖面连续性明显增强，线性干扰得到有效压制。因此，叠前插值处理能够有效提高高信噪比地震工区资料的逆时偏移成像精度。
全波形反演利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建地下地球物理参数，具有揭示复杂地质背景下构造细节及岩性的潜在能力。介绍了频率域反演联合时间域正演的优化算法的三维声波全波形反演方法及算法实现。该算法的正演实现使用了伪保守形式的一阶速度-压力场声波方程。应用三维SEG/EAGE模型反演实例验证了三维声波全波形反演方法的有效性。
针对煤层气的特殊性及其地震预测的难点,研究并提出了基于影响煤层气富集的主控因素开展煤层气富集区地震多参数综合预测的思路与方法。选择SHS地区为试验靶区,通过地质分析总结出煤储层的构造形态、煤层厚度、盖层(顶板)岩性、沉积环境(煤质)、裂缝发育程度和煤储层物性(渗透性)等6项因素是控制本区煤层气富集的主要因素；针对不同的主控因素,选用地震构造解释、地震属性分析、地震波阻抗反演、地震相分析、ESP裂缝检测、地震弹性参数反演等技术分别进行预测分析；在相关性分析确定出各项地震技术预测成果权重系数的基础上,应用层次分析法(AHP)进行综合评价,实现了SHS地区煤层气富集区的综合预测。预测结果与煤层气钻井结果具有较好的一致性。
地震物相是指地震物性相，即与储层物性相关的、地震弹性参数可分辨的属性类别。不同于地震岩相划分主要考虑岩性因素,地震物相划分不但要考虑岩性而且参考物性,同时要兼顾地震弹性参数的可识别性。为此,经过大量实践,总结提出了一套地震物相体预测计算的实现流程和关键技术。坐标转换技术可以将两个射线弹性阻抗合成一个新的阻抗数据体,用于识别地震物相。地震物相体可用于相控岩石物理统计分析,分地震物相做弹性参数—储层参数规律统计。地震物相分类可以包含储层分级方案,通过预测地震物相分类达到“甜点”预测目的。
以南方海相碳酸盐岩油气远景区的物性统计规律为基础,用综合物探方法联合正演,提取出典型构造、断层及油气藏的重磁电理论异常特征;结合重力、大地电磁(MT)油气藏模型正、反演计算,将理论异常特征作为提取研究目标特征的对比依据,进行(油气)地质—地球物理综合解释。总结出了南方海相碳酸盐岩油气远景区典型断层油气藏和地层油气藏模型的理论综合物探异常特征,并应用于中上扬子克拉通ZL地区综合物探剖面资料的联合解释,划分了有利储集构造带，推测了有利储层的空间展布特征，为研究区进一步的油气勘探部署提供了依据。
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