绕射波成像与油气藏探测中的小尺度构造识别

We develop a diffraction imaging scheme that can image the diffractions contained in seismic reflection data, thus contributing significantly to detect small-scale structures, such as faults with small throw, lithologic reservoirs with low impedance contrasts, and small-scale fractures and cavities. A resolution beyond the conventional reflection imaging is then obtained. The research includes the characters of the diffractions caused by small-scale structures, separation and enhancement of diffractions, velocity analysis using diffractions, prestack diffraction imaging related to the different types of reservoirs (e.g., faults, fractures and cavities), and integrated application of the diffraction and reflection imaging. The imaging of weak diffractions will significantly contribute to the super-resolution of diffraction imaging. We therefore focus to the imaging of the weak diffractions contained in complicated reflection waves. As a result, the diffraction imaging schemes with respect to the detections of depth faults, details of carbonate and volcanic as well as weathering crust are obtained. The research improves the resolution of seismic imaging via a new route. This contributes to the reservoir prospecting in our country, especially for the seismic explorations in the depth carbonate and volcanic areas. We launch the research based on the real seismic data related to the different geologic characters. A new and key seismic exploration technique to ravel out the high-resolution imaging and detection of complex reservoirs and faults may be obtained.

发展单独对反射地震资料中的绕射波进行成像的方法，籍此解决油气勘探中的小尺度构造，如小断距断点，弱波阻抗差异的岩性油藏以及小尺度缝洞的识别问题，获得超过现行反射波成像方法的高分辨识别能力。研究工作包括小尺度构造的绕射波特征分析，绕射波分离与增强，绕射波偏移速度分析，针对不同储层特征（如断点、缝洞）的叠前绕射波成像方法，绕射波成像与反射波成像方法的结合与综合应用等。对弱绕射信号的成像能力决定了绕射波成像方法所能实现的分辨率；将重点解决存在复杂反射波时弱绕射信号的成像问题，形成针对深层断裂体系、碳酸盐岩和火山岩内幕及风化壳的系列绕射波成像方法。研究工作从新的角度提升了地震勘探技术的分辨率，为解决我国油气勘探，特别是深层碳酸盐岩和火山岩勘探面临的困难问题提供了新途径。研究工作将针对几类地质目标的实际地震资料开展，有望形成复杂油气藏勘探中储层和断裂高分辨成像和识别的新方法和核心技术。

项目拟利用地下构造小尺度不连续产生的绕射波，获得超过现行地震成像分辨率的高分辨率识别能力，籍此解决油气勘探中的小尺度构造，如小断距断点（层）以及缝、洞的识别问题。项目的主要研究内容包括：绕射波特征分析，反射波与绕射波分离，基于绕射波的偏移速度分析，小断距断点、缝洞及风化壳储层的绕射波成像，绕射波成像解释。项目的重点是发展能单独对反射地震资料中的绕射波进行成像的方法，将着重解决成像过程中反射波对弱绕射波的压制问题。. 项目研究基于数值模拟和渐近解方法，获得了三维地质构造中不同绕射源，如断层、裂缝、孔洞的绕射波特征，为发展针对不同绕射源的绕射波成像方法奠定了基础。项目研究提出了炮-张角道集、偏移距-倾角道集、方位角-时差道集等新的偏移道集，并给出了生成各种道集的偏移方法；在这些道集中，反射波与绕射波展现了各自独特的形态，使得反射波与绕射波分离以及绕射波增强变得容易。基于得到的上述各种偏移道集，发展了一系列准确分离反射波和绕射波，增强弱绕射波并区分断层、裂缝、孔洞等不同绕射源的绕射波成像方法。方位角-时差道集的提出，解决了三维绕射波成像的关键问题，将针对小断距断层的弱绕射波成像方法向实用化推进了一大步；该方法即可单独指示断裂的存在，又可指示断裂的空间方向。基于绕射波在张角道集或倾角道集中随偏移速度变化的特征，发展了一个基于绕射波的偏移速度建模方法，有效解决了数据覆盖不充分区域的速度建模问题。项目研究基于三维倾角道集，提出了一个求取三维偏移的（倾角域）二维菲涅耳带的方法；利用这一方法，很好地解决了三维粘弹性偏移实际应用中面临的噪音放大问题，助推粘弹性偏移方法在我国油气勘探实践中取得了显著的应用效果。. 研究工作实现了预期目标。研究工作既在理论上取得了突破，得到国际同行的认可，又在实际应用中见到很好效果，得到工业界的肯定。项目研究发表了SCI收录论文18篇，获国家发明专利授权3项。