VSP反Q滤波
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摘要
VSP—垂直地震剖面法勘探技术能够提供准确的速度参数、层位标定、井孔周围的构造、岩性及储层的分布范围,为利用地面地震反射信息进行构造精细解释、储层横向预测和油藏描述提供可靠的资料依据。但是地震波在地下介质中传播会产生吸收衰减,降低VSP资料的信噪比和分辨率。因此,要对VSP资料中吸收衰减的影响进行补偿。
补偿这种吸收衰减最常用的方法是反Q滤波,它不仅可以补偿振幅损失和频率衰减,而且还可以改善记录的相位特性,从而改善同相轴的连续性,提高弱反射波的能量和地震资料的分辨率和信噪比。因此,国内外专家、学者对反Q滤波方法进行了大量研究。论文中将反Q滤波方法分成用级数展开作近似高频补偿的反Q滤波方法、基于波场延拓的反Q滤波方法和其它反Q滤波方法三大类,对各种反Q滤波方法进行了综述,分析了方法的效率和稳定性,指出了目前反Q滤波方法还存在的一些问题。目前大多数反Q滤波方法都是针对地面地震资料的,VSP的反Q滤波是直接套用地面地震资料的反Q滤波方法,这是不准确的,要对VSP资料进行反Q滤波,需要对地面地震资料的反Q滤波方法进行改进,使它适合VSP资料的特点。
在论文中对三种主要的常规地面地震反Q滤波方法进行了比较,结合VSP资料的特性,基于其中效果最好的Yanghua Wang的稳定的反Q滤波方法进行了改进,提出了一种针对VSP资料的稳定的VSP反Q滤波方法。该方法先分离波场,然后对下行波和上行波分别进行反Q滤波补偿,下行波向上延拓,上行波分成两部分,分别用下行波反Q滤波补偿方法和地面地震反Q滤波方法进行补偿。用模型数据和实际VSP资料进行试算,都取得了很好的效果。
VSP-vertical seismic profiling exploration technology can provide accurate speed parameters, horizon calibration, the structure around the borehole, lithology and the scope of reservoir distribution. It can provide a reliable basis for structure interpretation, reservoir prediction and oil reservoir description of the surface seismic reflection data. But the propagation of seismic wave in the earth causes attenuation, which will reduce the S/N ratio and resolution of VSP data.
The most popular method to compensate the attenuation is inverse Q filtering. Therefore, there are many researches on the methods of inverse Q filtering both at home and abroad. In this paper, the inverse Q filtering methods are distributed into three classes: the inverse Q filtering methods with series expansion compensating approximately high frequency, the inverse Q filtering methods based on wavefield continuation and other inverse Q filtering methods. All kinds of inverse Q filtering methods are reviewed. The efficiency and stability of inverse Q filtering methods are analyzed. And some problems about inverse Q filtering methods needed to settle are proposed. At present, many existing methods for inverse Q filtering are focused on dealing with surface seismic data. Therefore, VSP is different from the surface seismic data in travel time. It results in the different attenuation between VSP and surface seismic data.
A stable inverse Q filtering method for VSP data is proposed in this paper. The method compensates the downgoing wave and the upgoing wave respectively after wavefield separation. It is proved to have good effects from testing with model data and real VSP data.
补偿这种吸收衰减最常用的方法是反Q滤波,它不仅可以补偿振幅损失和频率衰减,而且还可以改善记录的相位特性,从而改善同相轴的连续性,提高弱反射波的能量和地震资料的分辨率和信噪比。因此,国内外专家、学者对反Q滤波方法进行了大量研究。论文中将反Q滤波方法分成用级数展开作近似高频补偿的反Q滤波方法、基于波场延拓的反Q滤波方法和其它反Q滤波方法三大类,对各种反Q滤波方法进行了综述,分析了方法的效率和稳定性,指出了目前反Q滤波方法还存在的一些问题。目前大多数反Q滤波方法都是针对地面地震资料的,VSP的反Q滤波是直接套用地面地震资料的反Q滤波方法,这是不准确的,要对VSP资料进行反Q滤波,需要对地面地震资料的反Q滤波方法进行改进,使它适合VSP资料的特点。
在论文中对三种主要的常规地面地震反Q滤波方法进行了比较,结合VSP资料的特性,基于其中效果最好的Yanghua Wang的稳定的反Q滤波方法进行了改进,提出了一种针对VSP资料的稳定的VSP反Q滤波方法。该方法先分离波场,然后对下行波和上行波分别进行反Q滤波补偿,下行波向上延拓,上行波分成两部分,分别用下行波反Q滤波补偿方法和地面地震反Q滤波方法进行补偿。用模型数据和实际VSP资料进行试算,都取得了很好的效果。
VSP-vertical seismic profiling exploration technology can provide accurate speed parameters, horizon calibration, the structure around the borehole, lithology and the scope of reservoir distribution. It can provide a reliable basis for structure interpretation, reservoir prediction and oil reservoir description of the surface seismic reflection data. But the propagation of seismic wave in the earth causes attenuation, which will reduce the S/N ratio and resolution of VSP data.
The most popular method to compensate the attenuation is inverse Q filtering. Therefore, there are many researches on the methods of inverse Q filtering both at home and abroad. In this paper, the inverse Q filtering methods are distributed into three classes: the inverse Q filtering methods with series expansion compensating approximately high frequency, the inverse Q filtering methods based on wavefield continuation and other inverse Q filtering methods. All kinds of inverse Q filtering methods are reviewed. The efficiency and stability of inverse Q filtering methods are analyzed. And some problems about inverse Q filtering methods needed to settle are proposed. At present, many existing methods for inverse Q filtering are focused on dealing with surface seismic data. Therefore, VSP is different from the surface seismic data in travel time. It results in the different attenuation between VSP and surface seismic data.
A stable inverse Q filtering method for VSP data is proposed in this paper. The method compensates the downgoing wave and the upgoing wave respectively after wavefield separation. It is proved to have good effects from testing with model data and real VSP data.
引文
Bickel S H, Natarajan R R. Plane-wave Q deconvolution. Geophysics, 1985, 50 :1426～1439.
Futterman W. I. Dispersive body waves. J. Geophys. Res, 1962, 67, 5279～5291.
Hale D. An inverse Q-filter. Stanford Exploration Project, 1981, 28 : 289～298.
Hale D. Q-adaptive deconvolution. Stanford Exploration Project, 1982, 30 : 133～158.
Hargreaves N D, Calvert A J. Inverse Q-filtering by Fourier transform. Geophysics, 1991, 56 (1) : 519～527.
Kjartansson E. Constant Q wave propagation and attenuation. J. Geophys. Res, 1979, 84, 4737～4748.
Stolt R H. Migration by fourier transform. Geophysics, 1978, 43 (1) : 23～48.
Wang Y H. A stable and efficient approach of inverse Q filtering. Geophysics, 2002, 67 (2) : 657～663.
Wang Y H. Quantifying the effectiveness of stabilized inverse Q filtering. Geophysics, 2003, 68 (1) : 337～345.
Wang Y H. Inverse Q-filter for seismic resolution enhancement. Geophysics, 2006, 71 (3) : V51～V60.
Zhang Xianwen. An inverse Q-filter algorithm based on stable wavefield continuation. Applied Geophysics, 2007, 4(4): 263～270.
安慧。VSP资料的程变反Q滤波。物探化探计算技术,1998,20(1):19～24。
杜增利。近地表疏松介质吸收补偿的数学模拟研究。西南石油大学学报,2007,29(1):44～50。
胡东海,杨少辉,闫有平等。VSP资料地震属性的提取和应用。石油物探,2004,43:83-85。
居兴华。地震资料处理中的Radon变换及反Q滤波。煤田地质与勘探,1996,(4):42～45。
居兴华。反Q滤波在煤田地震资料处理中的应用。中国煤田地质,1996,8(1):63～67。
孔令纲。大地对地震信号的吸收衰减规律研究。油气田地面工程,2005,24(5):12～13。
凌云。大地吸收衰减分析。石油地球物理勘探,2001,36(1):1～8。
李庆忠。走向精确勘探的道路。北京:石油工业出版社,1993。
刘财。一种频域吸收衰减补偿方法。石油物探,2005,44(2):116～118。
刘建华。地震波衰减的物理机制研究。地球物理学进展,2004,19(1):1～7。
刘荣,李淑宁。VSP纵、横波联合解释及应用。石油物探,2000,39(4):95-99。
刘治凡。利用VSP资料标定层位。新疆石油地质,2002,23(3):252-253。
李淑宁。利用VSP资料研究地层吸收衰减规律。石油物探,1999,38(4):114～119。
李振春。地震波衰减机理及能量补偿研究综述。地球物理学进展,2007,22(4):1147～1152。
李振春。地震数据处理方法。东营:石油大学出版社,2004。
马昭军。地震波衰减反演研究综述。地球物理学进展,2005,20(4):1074～1082。
牟永光。地震数据处理方法。北京:石油工业出版社,2007。
牛滨华。黏弹性介质与地震波传播。北京:地质出版社,2007。
裴江云。基于Kjartansson模型的反Q滤波。地球物理学进展,1994,9(1):90～97。
王珺。用稳定高效的反Q滤波技术提高地震资料分辨率。地球物理学进展,2008,23(2):456～463。
渥·伊尔马滋。地震资料分析:地震资料处理、反演和解释。北京:石油工业出版社,2006
辛可锋。地层等效吸收系数反演。石油物探,2001,40(4):14～20。
姚振兴。用于深度域地震剖面衰减与频散补偿的反Q滤波方法。地球物理学报,2003,46(2):229～233。
余振,王彦春,何静等。反Q滤波方法研究综述。勘探地球物理进展,2009,32(5):309～314。
赵宪生。叠前反Q滤波与品质因数Q估计。物探化探计算技术,1995,17(1):16～22。
郑鸿明。粘弹性介质中地震波的吸收衰减补偿方法。新疆石油地质,2006,27(5):556～558。
朱光明。垂直地震剖面方法。北京:石油工业出版社,1988。
Futterman W. I. Dispersive body waves. J. Geophys. Res, 1962, 67, 5279～5291.
Hale D. An inverse Q-filter. Stanford Exploration Project, 1981, 28 : 289～298.
Hale D. Q-adaptive deconvolution. Stanford Exploration Project, 1982, 30 : 133～158.
Hargreaves N D, Calvert A J. Inverse Q-filtering by Fourier transform. Geophysics, 1991, 56 (1) : 519～527.
Kjartansson E. Constant Q wave propagation and attenuation. J. Geophys. Res, 1979, 84, 4737～4748.
Stolt R H. Migration by fourier transform. Geophysics, 1978, 43 (1) : 23～48.
Wang Y H. A stable and efficient approach of inverse Q filtering. Geophysics, 2002, 67 (2) : 657～663.
Wang Y H. Quantifying the effectiveness of stabilized inverse Q filtering. Geophysics, 2003, 68 (1) : 337～345.
Wang Y H. Inverse Q-filter for seismic resolution enhancement. Geophysics, 2006, 71 (3) : V51～V60.
Zhang Xianwen. An inverse Q-filter algorithm based on stable wavefield continuation. Applied Geophysics, 2007, 4(4): 263～270.
安慧。VSP资料的程变反Q滤波。物探化探计算技术,1998,20(1):19～24。
杜增利。近地表疏松介质吸收补偿的数学模拟研究。西南石油大学学报,2007,29(1):44～50。
胡东海,杨少辉,闫有平等。VSP资料地震属性的提取和应用。石油物探,2004,43:83-85。
居兴华。地震资料处理中的Radon变换及反Q滤波。煤田地质与勘探,1996,(4):42～45。
居兴华。反Q滤波在煤田地震资料处理中的应用。中国煤田地质,1996,8(1):63～67。
孔令纲。大地对地震信号的吸收衰减规律研究。油气田地面工程,2005,24(5):12～13。
凌云。大地吸收衰减分析。石油地球物理勘探,2001,36(1):1～8。
李庆忠。走向精确勘探的道路。北京:石油工业出版社,1993。
刘财。一种频域吸收衰减补偿方法。石油物探,2005,44(2):116～118。
刘建华。地震波衰减的物理机制研究。地球物理学进展,2004,19(1):1～7。
刘荣,李淑宁。VSP纵、横波联合解释及应用。石油物探,2000,39(4):95-99。
刘治凡。利用VSP资料标定层位。新疆石油地质,2002,23(3):252-253。
李淑宁。利用VSP资料研究地层吸收衰减规律。石油物探,1999,38(4):114～119。
李振春。地震波衰减机理及能量补偿研究综述。地球物理学进展,2007,22(4):1147～1152。
李振春。地震数据处理方法。东营:石油大学出版社,2004。
马昭军。地震波衰减反演研究综述。地球物理学进展,2005,20(4):1074～1082。
牟永光。地震数据处理方法。北京:石油工业出版社,2007。
牛滨华。黏弹性介质与地震波传播。北京:地质出版社,2007。
裴江云。基于Kjartansson模型的反Q滤波。地球物理学进展,1994,9(1):90～97。
王珺。用稳定高效的反Q滤波技术提高地震资料分辨率。地球物理学进展,2008,23(2):456～463。
渥·伊尔马滋。地震资料分析:地震资料处理、反演和解释。北京:石油工业出版社,2006
辛可锋。地层等效吸收系数反演。石油物探,2001,40(4):14～20。
姚振兴。用于深度域地震剖面衰减与频散补偿的反Q滤波方法。地球物理学报,2003,46(2):229～233。
余振,王彦春,何静等。反Q滤波方法研究综述。勘探地球物理进展,2009,32(5):309～314。
赵宪生。叠前反Q滤波与品质因数Q估计。物探化探计算技术,1995,17(1):16～22。
郑鸿明。粘弹性介质中地震波的吸收衰减补偿方法。新疆石油地质,2006,27(5):556～558。
朱光明。垂直地震剖面方法。北京:石油工业出版社,1988。