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三维各向异性TI介质中的P/S波快速解耦技术及在弹性波逆时偏移中的应用
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作者 张辉 尹国庆 +8 位作者 徐珂 王志民 王海应 梁景瑞 来姝君 左佳卉 鲜成钢 申颍浩 赵杨 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期670-683,共14页
随着多分量采集技术的发展,弹性波逆时偏移技术在三维各向异性介质复杂地质构造成像中得到了广泛的应用.然而耦合的P波场和S波场,会在传播过程中产生串扰噪声,降低弹性波逆时偏移的成像精度.为了解决这一问题,本研究针对具有倾斜各向异... 随着多分量采集技术的发展,弹性波逆时偏移技术在三维各向异性介质复杂地质构造成像中得到了广泛的应用.然而耦合的P波场和S波场,会在传播过程中产生串扰噪声,降低弹性波逆时偏移的成像精度.为了解决这一问题,本研究针对具有倾斜各向异性对称轴的三维横向各向同性(Transverse Isotropy,TI)介质,提出了一种矢量弹性波场快速解耦方法,可以有效提高偏移剖面的成像质量.该方法首先通过坐标转换,将观测系统坐标系的垂直轴旋转到TI介质的对称轴方向,在新坐标系下,根据具有垂直对称轴的三维横向各向同性(Vertical Transverse Isotropy,VTI)介质中的分解算子,推导出三维TI介质解耦算子表达式.接着引入一种在空间域快速计算分解波场的方法,来实现空间域矢量P波场和S波场分离,极大地提高了计算效率.最后,通过点积成像条件,将提出的P/S波分解方法引入到三维TI介质弹性波逆时偏移中,得到高精度的PP和PS成像.与以往的波场分解方法相比,本文方法具有数值稳定和计算效率高的特点.数值算例表明,应用上述三维TI分解算子得到的偏移剖面有效压制了噪声,提高了成像质量. 展开更多
关键词 三维各向异性介质 弹性波逆时偏移 矢量p/s波场分解 多分量地震数据
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孔弹性介质快慢纵波及横波真振幅矢量波场分离方法
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作者 杨继东 田祎伟 +3 位作者 张鑫 黄建平 郭威 杨永红 《中国石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期118-130,共13页
孔弹性介质理论考虑了地下固体基质与孔隙流体的性质,能够比弹性介质理论更加精确地描述地震波在实际介质中的传播情况,但孔弹性介质中存在快纵波、慢纵波以及横波3种基本波型,在传播过程中相互耦合,如果不对其进行分离,会严重降低地震... 孔弹性介质理论考虑了地下固体基质与孔隙流体的性质,能够比弹性介质理论更加精确地描述地震波在实际介质中的传播情况,但孔弹性介质中存在快纵波、慢纵波以及横波3种基本波型,在传播过程中相互耦合,如果不对其进行分离,会严重降低地震成像的质量。提出一种孔弹性介质真振幅矢量波场分离方法,实现快纵波、慢纵波和横波3种基本波形的完全分离。首先引入一个辅助的泊松方程,将耦合的固相和液相双相介质波场分解为真振幅的纵波和横波矢量波场。然后,基于本征值和本征向量分析,使用一种双外积方法将纵波波场分解为快纵波和慢纵波。结果表明:所提方法具有很高的波场分离精度及可靠性;该方法不仅能够完全分离孔弹性介质中的快纵波、慢纵波及横波,获得的快纵波、慢纵波以及横波均为矢量形式,且其振幅、相位与物理单位均与原耦合波场保持一致。 展开更多
关键词 孔弹性介质 矢量波场分离 快慢纵波 本征型分析
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基于纵横波解耦及行波分离的弹性波逆时偏移成像
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作者 郑靖甲 徐秀刚 许文德 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4748-4758,共11页
弹性波逆时偏移成像剖面中的噪声主要来源于纵横波场耦合所产生的串扰噪声以及同路径震源波场和检波点波场互相关成像所产生的低频噪声,噪声会影响逆时偏移效果.本文围绕弹性波逆时偏移成像中的偏移噪声压制开展研究,首先基于时域矢量... 弹性波逆时偏移成像剖面中的噪声主要来源于纵横波场耦合所产生的串扰噪声以及同路径震源波场和检波点波场互相关成像所产生的低频噪声,噪声会影响逆时偏移效果.本文围绕弹性波逆时偏移成像中的偏移噪声压制开展研究,首先基于时域矢量纵横波分离方程实现弹性波场中纵横波场的分离,有效避免纵横波场耦合产生的串扰噪声.然后在纵横波解耦的基础上,基于光流矢量,实现震源波场及检波点波场不同方向的行波分离,并对其进行互相关成像,将得到的16个参考剖面进行相关加权叠加,有效压制低波数噪声,最终得到了基于纵横波解耦及行波分离的弹性波逆时偏移成像剖面.理论模型数据的试算表明:基于时域矢量纵横波分离方程能够很好地实现纵横波场的分离,分离后的波场振幅及相位不会畸变,基于解耦后的震源波场和检波波场进行后续成像,有效压制了串扰噪声,提高了剖面质量.而基于光流矢量,可更精确、稳定地实现不同方向行波的分离,在此基础上进行逆时偏移成像,进一步提高了同相轴的连续性,改进了剖面质量,实现了高精度成像. 展开更多
关键词 弹性波逆时偏移 纵横波解耦 光流矢量 行波分离
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奇异值分解地震纵、横波波场分离与去噪方法 被引量:7
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作者 沈鸿雁 李庆春 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期690-697,844+675,共8页
奇异值分解(SVD)滤波是利用地震信号在横向上的相干性差异来实现地震波场的分离与去噪。由于P-P波和P-S波在传播特性、视速度和相干性上存在差异,本文应用视速度信息,通过两次正常时差校正(NMO),分别把P-P波和P-S波校平,使之在横向上达... 奇异值分解(SVD)滤波是利用地震信号在横向上的相干性差异来实现地震波场的分离与去噪。由于P-P波和P-S波在传播特性、视速度和相干性上存在差异,本文应用视速度信息,通过两次正常时差校正(NMO),分别把P-P波和P-S波校平,使之在横向上达到最佳相干性,然后分别两次通过SVD,提取目标信号的奇异值重构信号,从而实现地震纵、横波波场分离与去噪。 展开更多
关键词 奇异值分解 p-p p-s 波场分离 去噪 正常时差校正(NMO)
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各向异性介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状与展望 被引量:6
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作者 何兵寿 高琨鹏 徐国浩 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期210-223,共14页
基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性... 基于矢量波动理论的多波地震技术在解决各向异性地层的精确勘探方面具有理论基础优势,纵、横波深度域成像是多波地震资料处理的关键之一,多分量联合逆时偏移是实现纵、横波深度域成像的重要方法之一。总结了横向各向同性(TI)介质中弹性波逆时偏移技术的研究现状,重点分析了弹性波延拓和纵、横波成像中各个环节的实现思路与存在的主要问题,在此基础上探讨了该领域未来的研究方向。TI介质中弹性波方程逆时偏移领域重点技术主要包括:三分量地震数据之间的频谱一致性处理技术、各向异性随机边界构建技术、各向异性逆时偏移的噪声压制技术、数据驱动的TI介质中的纵、横波解耦技术、更准确的纵、横波传播方向求取技术和横波三叉区的处理与成像技术等。 展开更多
关键词 各向异性 TI介质 弹性波方程 多波多分量地震勘探 逆时偏移 波场重构 纵、横波分离 成像条件 坡印廷矢量
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基于纵横波解耦的三维弹性波逆时偏移 被引量:8
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作者 周熙焱 常旭 +1 位作者 王一博 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1038-1052,共15页
纵横波波场分离是弹性波偏移方法的必要条件,通过纵横波成像的差异可以获取更多地下介质的信息.目前所用的纵横波波场分离方法多采用Helmholtz分解,这样得到的波场不仅物理意义发生了变化,振幅和相位也会发生改变.本文采用纵横波解耦的... 纵横波波场分离是弹性波偏移方法的必要条件,通过纵横波成像的差异可以获取更多地下介质的信息.目前所用的纵横波波场分离方法多采用Helmholtz分解,这样得到的波场不仅物理意义发生了变化,振幅和相位也会发生改变.本文采用纵横波解耦的弹性波方程,将其应用于三维介质,对比分析了纵横波解耦方法相对传统Helmholtz分解方法在相位、振幅上的优势.将该解耦的波场分离方法应用于弹性波逆时偏移,能得到相位、振幅和物理意义不受改变的偏移结果.但是该解耦方法分离得到的纵横波波场均为矢量场,将该波场分离方法用于弹性波逆时偏移,还需要解决矢量场如何得到标量成像结果的问题.本文引入了Poynting矢量,通过Poynting矢量对矢量波场进行标量化,这样就能得到保振幅、相位,且无极性反转的标量PP和PS成像结果.同时针对S波Poynting矢量求取不准确的问题,采用拟S波应力场和S波速度场得到了更加准确的S波Poynting矢量.理论计算证明了本文采用的3D波场解耦的矢量波场分离方法的正确性和引入Poynting矢量对矢量波场进行标量成像的有效性. 展开更多
关键词 纵横波解耦 矢量波场分离 3D poynting矢量 标量成像条件
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基于弹性参数分解的横向各向同性介质弹性波波场分离 被引量:2
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作者 周世豪 杜启振 +1 位作者 吕文浩 刘兆顺 《石油物探》 CSCD 北大核心 2023年第4期614-622,共9页
弹性波波场解耦是各向异性弹性波逆时偏移的关键环节之一。基于Helmholtz分解的波场解耦方法和基于时空域各向同性的波场解耦方法在各向异性介质中解耦不彻底,解耦后纵横波存在串扰;波数域各向异性波场解耦方法由于在每个时间节点需要... 弹性波波场解耦是各向异性弹性波逆时偏移的关键环节之一。基于Helmholtz分解的波场解耦方法和基于时空域各向同性的波场解耦方法在各向异性介质中解耦不彻底,解耦后纵横波存在串扰;波数域各向异性波场解耦方法由于在每个时间节点需要进行傅里叶变换而导致计算量巨大。为此,将横向各向同性(VTI)介质中弹性参数分解为纵波参数和横波参数,分别将纵波参数和横波参数代入弹性波方程得到解耦的纵、横波方程,从而在波场延拓的过程中实现纵、横波矢量分解。该方法计算量小,无需进行振幅和相位校正,有利于各向异性弹性波逆时偏移。采用简单模型对弹性波波场分离效果进行了测试,发现分离结果中存在少量残余。对分解后的矢量波场抽取单道波形进行残差分析,并利用标准模型进行弹性波逆时偏移成像测试,成像结果反映界面信息一致且信噪比较高,对复杂构造如断层、褶皱等的刻画清晰,没有明显的成像假象以及深度不一致等现象,测试结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 弹性参数分解 VTI介质 波场分离 弹性波 逆时偏移 纵、横波矢量分解
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