粘弹性波动方程保幅偏移技术研究

【摘要】： 保持振幅偏移成像已成为当前油气勘探开发领域的研究热点。本文应用粘弹性波动方程,系统表述了频率空间域中地震波在粘弹性介质中的单程波传播,并由此分别给出了2D、3D粘弹性波动方程保持振幅叠前深度偏移算法、快速Krichhoff叠前深度偏移算法以及基于小波变换的曲率属性提取。 文中首先给出了基于粘弹性波动方程的2D、3D频率空间域有限差分保幅叠前深度偏移方法:针对以弹性波理论为基础的叠前深度偏移技术并不能从真正意义上实现振幅保真问题,本文以粘弹性介质波动理论为基础,实现了实用化的2D、3D粘弹性保幅偏移方法,在本文提出的偏移方法中,地层吸收衰减、速度频散效应、地震波传播损失以及球面扩散补偿等都以确定性的方式体现在偏移算法当中,并作为偏移的一部分在偏移期间实现补偿。理论模型和实际地震资料处理表明:粘弹性波动方程频率空间域振幅补偿外推算子和弹性波波动方程频率空间域外推算子相比,有明显的振幅补偿特性,能够得到非常精确的反射振幅。使用该算法可以提高叠前偏移振幅的可靠性,并增强地震记录当中所包含的振幅信息,为后继地震资料解释,油藏描述、储层预测等技术研究提供可靠的振幅信息。 作为质量控制手段,本文在Krichhoff偏移的基础上,提出了一种快速的Krichhoff叠前深度偏移方法:针对粘弹性波动方程保持偏移计算效率相对较低的特点,给出一种可以用于质量监控的快速Kirchhoff叠前深度偏移方法,合成理论数据和野外实际地震数据测试表明:该算法与常规Kirchhoff偏移方法相比,可以大幅度的提高计算效率,但成像质量有所降低,主要的地质构造特征将在丧失一部分构造细节的基础上快速成像,以达到质量监控的目的。该方法可运用于偏移速度分析,偏移质量监控,现场处理等方面。而地质构造的精确成像需要依赖于更精确的粘弹性保幅偏移算法。 本文从叠前深度偏移技术的实际应用角度分析了3D叠前深度偏移处理的关键问题,提出了相应解决办法和处理流程,可用于指导叠前深度偏移处理。 本文最后给出了基于小波变换的分频成像及曲率属性提取和重构算法:针对目前流行的采用离散傅立叶变换(DFT)分频成像方法分辨率低、识别薄层困难,易受地震资料信噪比影响等问题,采用小波域多属性分频成像方法,给出了基于小波分频的曲率属性提取方法、重构方法和三维曲率数据体生成方法。实际资料应用证明,该方法能够有效检测微小裂隙、划定特殊地质体边界等特殊地质现象。该方法可以在油气储层研究中发挥重要作用。是DFT频谱分解技术的补充和拓展。