在碳酸盐岩缝洞储集体为主要地质目标的探区,可以通过绕射波分离与成像来提高对溶洞、裂缝等特殊异常体的刻画精度。基于常规的地震资料处理模块,提出了一种基于反射波层拉平的绕射波分离与成像新方法。利用空间属性建立的共深度点CDP与炮集中各道记录的一一对应关系,完成将叠加数据体层位拉平时间信息映射到叠前炮集中各道记录上,进行叠前炮记录的反射波组拉平处理；在层拉平的基础上根据炮集记录中反射波与绕射波同相轴轨迹的规律性几何差别,采用FK滤波等技术将强反射波分离出去。介绍了关键处理技术,给出了详细的处理流程,并展示了针对物理模型观测数据和实际三维地震资料的应用效果。
基于射线理论的初至波走时层析静校正是解决复杂地表静校正问题的实用方法，其核心技术是射线追踪。基于抛物插值的最短路径射线追踪方法利用最短路径、动态网格和抛物旅行时插值实现了初至波射线路径的追踪和初至走时的准确求取，但起伏地表条件下起伏界面的存在给射线追踪带来了许多问题。为此，对基于抛物插值的最短路径射线追踪算法进行了改进，将起伏地表及地下界面精确地投影到部分网格节点上，实现了起伏地表下的初至波路径的射线追踪。通过模型和实际资料试算，证明了改进后的算法适用于起伏地表条件下的近地表层析速度建模和静校正量计算。
VSP资料偏移成像处理中,速度模型精度对偏移成像(特别是逆时偏移)质量有着较大的影响。针对这一问题,研究了不受上覆复杂构造影响的VSP资料局部逆时偏移方法。方法的关键点是直达波旅行时重构技术——基于最浅到最深检波器深度范围内局部速度模型和拾取的直达波初至时间重构出直达波的旅行时场。利用重构的直达波旅行时场,进行基于激发时间成像条件的逆时偏移成像。VSP资料局部逆时偏移成像更靠近目标层,可同时避开最浅检波器之上构造的影响和炮点静校正问题,从而在直达波旅行时可重构的区域内取得更高的VSP成像质量和成像效率。理论模型和实际数据试验结果表明,即使在速度模型不太准确的情况下,该方法依然能够取得比传统VSP逆时偏移更优的成像质量。
获得高精度的3D VSP偏移速度场是3D VSP资料井周构造高精度成像的关键问题和难点之一。目前,基于角度域共成像点道集(Angle Domain Common Image Gathers,ADCIGs)的速度分析方法已经成为地面三维地震资料叠前深度偏移中速度模型建立的有效工具。借鉴地面地震资料基于ADCIGs的速度分析方法,开展了基于ADCIGs的3D VSP资料叠前深度偏移速度分析方法研究。首先给定一个初始速度场进行偏移,形成ADCIGs;接着通过剩余曲率计算获得估计速度与真实速度之比的速度谱函数;最后根据速度谱进行速度迭代更新和3D VSP资料偏移成像。模型数据和实际资料试算结果表明,该方法可以较好地改善3D VSP资料成像精度,提高3D VSP资料描述井周细微构造的能力。
考虑到地震信号的非平稳性和去噪方法对非平稳信号的适应性,针对互补集合经验模态分解(CEEMD)舍弃高频分量的去噪方法和小波阈值去噪方法存在的不足,提出了基于CEEMD的地震数据小波阈值去噪方法。CEEMD是EMD(经验模态分解)的改进型算法,它既保留了EMD处理非平稳信号的优势,又能有效地克服EMD的模态混叠问题;但是,单纯的CEEMD分解去噪会在去除高频噪声的同时压制高频的有效信息。将CEEMD分解与小波阈值去噪相结合,对CEEMD去噪要舍弃的含噪声较多的高频固有模态函数(IMF)分量进行小波阈值去噪,以保留这些分量中的有效信息。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,无论对于低噪声还是强噪声地震数据,基于CEEMD的小波阈值去噪方法的去噪效果都优于单纯的CEEMD去噪方法和小波阈值去噪方法。
多次波压制主要分预测和减去两个环节，提出了一种基于相似系数谱约束的多次波自适应减去方法，可以有效地实现多次波的自适应减去。首先通过Radon谱约束的最小二乘反演来实现局部τ-p变换,以获得更高的分辨率,同时压制随机噪声；在局部τ-p域,利用预测多次波模型的相似系数谱来指示原始记录中多次波存在的位置;根据预测多次波模型相似系数谱的约束设计滤波器,将多次波模型和原始记录中的多次波进行振幅、相位和旅行时匹配,实现多次波的自适应减去。与常规基于L2范数的多次波减去方法相比,当一次波和多次波非正交时,局部τ-p域多次波减去方法可以在减去多次波的同时,更有效地保存一次波。相似系数谱的约束为振幅匹配提供了一种更有效、更稳定的方式,在振幅匹配的同时进行相位和旅行时匹配,可以弱化子波对匹配过程的影响。模型数据和实际地震资料的试验结果证明了这种多次波自适应减去方法的有效性。
实际地震资料中常见地震道缺失或空间采样不足的问题,这不仅会导致有效信息丢失,还有可能在后续的处理中产生不利影响。为此，基于抛物线Radon变换进行缺失地震道重建的基本原理,综合考虑AVO响应特征及傅里叶变换基本性质,提出了相对保幅的抛物线Radon变换地震道重建方法。该方法是对前人提出的道均衡抛物线Radon变换地震道重建方法的一种改进，即在道均衡过程中考虑了反射振幅随偏移距的变化，根据AVO特征对不同偏移距的重建地震道采用不同的均衡系数，而不是采用固定的道均衡系数对道与道之间简单地均衡，所以可以加快重建数据向实际数据逼近的速度并提高数据重建的精度。模型数据和实际地震资料的试算结果表明,相对保幅的抛物线Radon变换地震道重建方法对于叠前地震数据的重采样及不同偏移距地震道的重建是有效可行的,不仅能够实现缺失地震道的相对保幅重建,而且可以大大提高重建效率。
地震资料保幅处理是指在保持原始地震资料有效反射地震信息不发生相对畸变的前提下,采用合理有效的处理手段来提升地震资料品质的过程，保幅性地震资料处理的结果体现在对反射子波波形特征和反射系数特征的相对保持上。基于对前人研究成果的梳理与分析,确定了5大类地震资料处理技术的保幅性评价准则,利用模型数据及实际地震资料对多种保幅性评价方法进行了综述与探讨,包括残差分析法、时频分析法、振幅曲线对比法、振幅比计算法、子波一致性分析法、沿层地震属性分析法、AVO属性分析法、切片分析法、合成记录对比法等9种方法,明确了这些评价方法的地球物理意义及适用性,形成了一套较为完善的地震资料处理保幅性评价系统,为地震资料处理中选择保幅处理模块、构建保幅处理流程、评价处理成果的保幅性提供了依据。
高精度速度场的建立对渤南洼陷隐蔽油气藏勘探十分重要。综合大量测井、测试和地震资料，分析和讨论了测井、VSP和地面地震速度间的差异;利用VSP测井优化技术，对叠前偏移速度做了标定和校正，在此基础上对离散速度数据进行空间插值，获得了全区地震层速度、均方根速度三维数据体。不同类型速度资料的对比分析表明，研究区浅层的井孔速度大于井旁地震层速度，中、深层则呈现正好相反的特点;浅层速度弥散、深层介质的各向异性是导致井、震速度误差的主要原因。利用VSP速度对地震层速度的局部误差进行闭合差校正，经空间插值后建立的全区速度模型可从任意方向切片观察速度空间展布。三维速度资料为研究渤南洼陷整体的地层密度、压力系数等岩石和流体参数的空间展布和结构特征提供了可能。
研究了辽河盆地东部凹陷21口典型钻井13 043 m火山岩井段的岩性和岩相, 观察描述了218 m岩心和294个岩心薄片, 据此划分出该区火山岩5相14亚相；通过地震资料井旁地震相分析，识别出了火山颈亚相、次火山岩亚相、侵出相、爆发相、玻质碎屑岩亚相、板状/复合熔岩流亚相和火山沉积相等7种岩相/亚相，分析了各种火山岩相的地质属性、地震反射特征和地震响应机理；根据7种岩相/亚相的反射特征模式建立了相应的地震识别模板。将该识别模板用于研究区火山岩相填图, 结果为钻探所证实，表明所建立的火山岩相地震识别模板适用于研究区新生代中基性火山岩储层评价。
基于弹性波动方程,结合随机介质理论,以渗透型天然气水合物地震空白带的研究为背景,建立了含天然气水合物的非均匀双相孔隙介质模型。利用高阶交错网格有限差分方法，正演计算了地层孔隙度一定时天然气水合物饱和度分别为2%,10%,15%,20%,25%,30%,40%, 50%,60%,70%,80%等11种模型的地震响应。通过对正演偏移剖面作定性分析以及相对能量、频率衰减梯度的定量分析可知:当天然气水合物在地层中的赋存状态为不均匀分布时,水合物对反射波的散射效应使反射波能量减弱,形成地震空白带。当赋存的天然气水合物饱和度达到一定值时,由于水合物不均匀体产生的散射波能量增大,在地震空白带内出现“亮点”。同时,地层中非均匀分布的天然气水合物会影响地震剖面中似海底反射(BSR)的形成,这也可以用于解释为什么会在一些勘探实例中存在天然气水合物而无似海底反射的现象。
纵波方位各向异性裂缝预测方法应用较为广泛,通过对不同方位角地震数据的属性求取来拟合各向异性椭圆,从而预测储层裂缝的分布特征。为了优化目前方位各向异性裂缝预测方法应用中地震属性的求取和优选过程,提出了采用基于HTI介质的各向异性正演来实现方位各向异性椭圆拟合地震属性优选的新思路。以测井裂缝信息为基础,进行井上各向异性正演;对正演模拟道集进行各种地震属性的求取和裂缝敏感性分析;将优选出的最佳敏感属性用于各向异性椭圆拟合和裂缝分布特征预测。松辽盆地南部某地区火山岩储层的实际应用试验结果表明,基于各向异性正演优选属性的裂缝预测结果与测井裂缝信息吻合较好,验证了该方法的合理性和有效性。
大量研究结果表明，岩石的弹性性质和声学特性受孔隙结构的影响非常大，孔隙结构是影响孔隙度预测的重要因素。基于Gassmann方程并结合表征孔隙结构的综合岩石骨架模型，推导出了基于综合孔隙结构的地震孔隙度计算表达式。将考虑了孔隙结构影响的孔隙度预测方法应用于南海某区碳酸盐岩储层的孔隙度预测，首先由从测井数据计算得到单井参数，通过交会拟合方法，仅利用纵波速度计算了孔隙度;然后通过三维叠前地震反演参数横向拓展，得到了整个工区的孔隙度预测三维数据体。测井数据试算和实际地震资料应用结果表明，孔隙度预测效果很好，能适用于碳酸盐岩储层孔隙度的预测。
地层吸收特性是识别储层含油气性的有效指标之一。考虑到含油气地层具有低频的地震反射特征,将局部频率算法引入到吸收分析技术中,提出了基于自适应时窗的瞬时子波吸收分析技术(AWEA)。算法实现分为3步:①基于正则化反演算法计算目标储层地震记录的局部频率,进一步计算自适应时窗;②对于每个样点,利用复赛谱技术计算时窗内的瞬时子波频谱;③对频谱高频段和低频段进行非线性反演,计算高、低频吸收因子。采用含气砂体模型测试分析了AWEA算法的抗噪性;通过某气藏实际地震资料的应用试验,对比分析了AWEA技术与常规吸收分析技术在强、中、弱振幅型气层预测中的应用效果和实用性。
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