一、   年度计划执行情况

    1．年度计划完成情况；

研究内容：（1）研究非均质地层中地震波的表达方法；（2）研究测井合成地震图、VSP与地震数据的匹配方法；（3）研究“含噪声随时空变化混合相位子波”反褶积理论；（4）分析高密度空间采样地震数据的信息、噪音构成特征。

预期目标：获得对非均质地层中地震播传播特性的初步认识，分析合成数据与实际数据特征，确定地震子波估计理论与提高分辨率理论与方法。

按年度计划开展研究工作，达到预期的研究目标。

2．研究工作的主要进展；

（1）研究非均质地层中地震波的表达方法；

通过高精度地震正演模拟方法研究，具体分析在非均质地层中地震波的传播特征，尤其是不均匀地表产生的散射波特性，散射波的频率、速度等与地表不均匀体形状、尺度的关系；各种强反射层产生的多次波特征，包括多次波的振幅、频率特性、传播规律。为此，开展了多种高精度地震正演模拟方法研究。

1）研究ADPI方法（任意差分精细积分法），在空间域用任意差分方法离散、时间域上用子域精细积分求解。ADPI方法带宽小，精度高，稳定性好，又能较好地描述非均匀介质的物理特性及灵活处理各类边界条件，能有效对复杂地表进行地震正演模拟的方法。

2）研究FEFD方法（有限元有限差分方法），有效结合有限元法的高精度及对任意边界的适应性和有限差分法的计算高效率两者优势而提出。已经基本实现有限元有限差分算法的模块化，能够加载观测系统，并能够对一些比较简单的地下构造模型进行地震波场的模拟。

（2）研究测井合成地震图、VSP与地震数据的匹配方法；

考虑到实际应用中地震资料、VSP和测井资料都有噪声的影响，研究用测井资料生成的合成地震图对地震资料进行匹配拟合方法，通过改进的最佳拟合估计出地震子波。简单地说拟合是在考虑到合成地震图和地震资料中都含有噪音的前提下，寻找一个恰当的滤波器或地震子波将合成地震图最好地转换与地震资料相匹配。合成地震图是由各层反射脉冲序列产生的，地震资料是选用接近井位的地震记录道。拟合的统计学背景是节省原理，这个原理为子波的估计提供了一个基本的准则。运用这个原理得到的子波仅由很有限的简单参数构成。因而得到的子波是位于分辨率和稳定性的平衡点，即合成地震图对地震资料拟合精确度与预测或解释新资料能力的平衡点。

地震资料、VSP和合成地震图拟合的主要优点在于确定相位的能力。只要在合成地震图中的误差是随机误差，那么相位估计就是无偏差的。混合方法通过采用目的道与参考道的相干性分析，解决了频率域回归拟合最终求解问题。但是对于最终求解的最终求解的表达式中的参考道的互相关谱没有很好的解决。这样就会造成拟合结果不能保持更多的能量。采用测井记录与参考地震道的相干性分析，对混合方法中的参考道的互相关谱进行了消去处理，使最终结果的振幅部分只含有目的道与参考道的相关谱以及测井记录与参考道的相关谱。这样得到的结果非常整齐和直接。

（3）研究“含噪声随时空变化混合相位子波”反褶积理论；

在国内外,已经提出了多种反褶积方法：如混合相位未知脉冲最小平方反褶积,多分辨率地震信号反褶积,神经网络子波反褶积,分形反褶积,同态反褶积等。考虑到在地震勘探中从野外施工到室内处理的复杂过程对地震子波相位特性的影响，所以对地震子波做混合相位的假设会更合乎实际情况。在分析大地滤波多种影响因素的基础上，将混合相位反褶积理论与多尺度分析相结合，利用试验区实际地震资料，组合下列多种技术方案同时进行试验：1）、子波长度确定；2）、时空变化追踪；3）、能量补偿方法；4）、噪音影响控制；5）、振幅保真验证。

（4）分析高密度空间采样地震数据的信息、噪音构成特征。

宽方位角高密度空间采样地震勘探方法优点：1）、宽方位角采集在横向的覆盖次数过渡带比窄方位角的小，因此宽方位角采集比窄方位角更容易跨越地表障碍物和地下阴影带；2）、在方向各向异性介质条件下，宽方位角勘探振幅随炮检距和方位角的变化(AVOA)更具有识别方向裂隙的能；3）、宽方位角比窄方位角的成像分辨率更高；4）、宽方位角成像的空间连续性优于窄方位角；5）、宽方位角有利于衰减相干噪声；6）、宽方位角在衰减多次波的能力方面比窄方位角强。

宽方位高密度空间采集能获得较完整的地震波场，得到更好的地震波振幅成像，因此宽方位角处理必将是岩性和裂隙储层勘探的主要方法。宽方位采集的地震资料的真正优势在于不同方位提供的信息，进行分方位角处理，不仅能更好地消除各项异性的影响，而且，为叠前弹性反演提供更好的信息，进行断裂系统识别以及裂缝预测，重点研究以下方面：1)、宽方位采集的地震资料与周边常规采集的资料比，分辨率高、信息丰富，这种观测系统设计对成像的意义；2）、针对宽方位采集的地震资料，如何更科学有效地利用好这些信息，需做深入的研究；3)、不同方位信息对叠前弹性反演有意义，开展叠前弹性反演与井匹配、流体的准确预测研究。

 

3．如有重要阶段性成果或突破，请重点阐述（每项300-500字），另附图片。

 

（1）、信号的分解和目标重构

模拟实际地质情况，高速层厚度45m，速度5000m/s；砂层及泥岩隔层厚度均为15m，速度为3500m/s和2800m/s。图1是合成地震记录，从合成地震记录看，砂、泥岩互层的反射信息淹没在低频反射信息中，无法在原始地震剖面上分辨出砂泥岩互层，通过多子波分解，消除能量较强的低频分量，重构出的地震剖面上可以较好的分辨出砂泥岩互层的反射，见图2。

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图1：合成地震记录及信号重构

正演地震模型

子波分解处理结果

地质模型

高速层厚度45m，速度5000m/s； 砂层及泥岩隔层厚度均为15m，速度为3500m/s和2800m/s。

处理时窗

图2：地质模型、合成地震记录及信号重构

 

（2）、物理模型试算

利用匹配追踪多子波分解技术，可通过子波重构，有效地消除因强反射层造成的下覆地层反射信息弱的特点，提高地震资料的分辨能力。图3是物理模型偏移剖面，图4是匹配追踪多子波重构剖面，剖面重构后，煤层下的弱反射能量显著增强。

图3：物理模型偏移剖面

图4：匹配追踪多子波重构剖面

 

二、   项目执行过程中存在的问题及其对策。

下年度研究工作计划和进度安排：

研究内容：（1）分析非均质地层中地震子波的振幅、频率、相位和散射特性；（2）研究在测井、VSP数据约束下地震子波保真估计方法；（3）研究“含噪声随时空变化混合相位子波”反褶积方法；（4）研究高密度空间采集地震数据的室内组合方法。

预期目标：阐明对非均质地层中地震子波特性，确定地震子波估计与提高分辨率技术方法，建立高密度空间采集地震数据的室内组合。

在项目执行过程中没有发现意外的问题，课题上述按原年度计划执行。