地震数据炮域规则化方法研究及应用

叠前深度逆时偏移成像技术是目前处理复杂高陡构造成像的有效方法之一,作为一种高精度的炮域波动方程偏移方法,需要规则采集的高质量炮集数据作为输入。受复杂地质条件的限制,实际采集到的地震数据在空间方向往往是稀疏不规则采样的,存在严重的空间假频和噪声干扰,不满足炮域偏移算法对数据的要求。为了提高逆时偏移成像精度,笔者开展了叠前地震数据炮域规则化方法研究,依据偏移距和方位角将炮集数据分选为OVT(offset vector tile)道集,在OVT域进行地震数据全波数带的迭代加权反假频插值,再基于几何观测系统中炮检点坐标映射关系,从OVT域插值结果中提取规则化后的炮集数据并应用于逆时偏移成像。实际资料的应用结果表明对地震数据进行叠前炮域规则化处理可以有效提高逆时偏移的成像精度。     

OVT域处理技术在沁水盆地深部煤层气勘探中的应用

沁水盆地中东部煤层埋深大（大于1 000 m）、煤储层薄且煤层各向异性强,构造褶皱强烈、小构造及裂隙发育,煤体结构破碎等,为提高本区薄煤储层、小断裂、裂缝成像精度及满足岩性解释的需求,开展了宽方位三维地震勘探。为了充分发挥宽方位地震数据的优势,在处理中引入先进的OVT域处理技术,通过道集分选、OVT域五维插值、OVT域叠前时间偏移、方位各向异性校正等关键技术,获得了高分辨率、高保真度的地震数据;在解释中充分利用OVT处理形成的全方位和分方位地震数据。实现了深部含煤地层及其断层、陷落柱、挠曲等微小构造的精细刻画,提高了构造解释的精度及准确性,同时为叠前反演和各向异性研究提供了基础资料,为后期煤层气勘探开发部署提供了技术保障。      

基于OMP算法五维数据规则化技术

数据规则化技术是地震资料处理中的重要技术,它对改善地震数据的面元属性、提高地震资料的信噪比和成像质量有很大的优势。基于OMP算法五维数据规则化技术能综合利用三维地震数据的"纵向、横向、时间、偏移距、方位角"五个维度的信息,利用基于正交匹配追踪算法(OMP)实现数据规则化。与常规数据规则化方法相比,该方法规则化和插值更精确,解决了连片偏移处理中块与块之间覆盖次数不均造成的能量不均和偏移画弧问题。该技术在塔北隆起LG地震工区得到成功应用,新资料清楚地刻画出了奥陶系碳酸盐岩的潜山面,并能够更加准确地识别出奥陶系内幕孔洞型"串珠"储层特征。     

OVT域叠前裂缝预测技术——以塔里木盆地塔中ZG地区奥陶系碳酸盐岩为例

以塔里木盆地塔中ZG地区全方位高密度地震资料为基础,采用叠前纵波方位各向异性技术开展基于OVT域的裂缝预测研究。OVT域地震数据偏移后保留了方位角和偏移距信息,能快速灵活地进行方位角和偏移距分选,避免了常规方法耗时冗长的弊端,很适合进行分方位裂缝预测。通过对该地区奥陶系鹰山组灰岩储层不同偏移距、不同方位角及不同域的数据体进行试验,优选出100~5 500 m偏移距和6个方位角的数据来计算纵波相对波阻抗的差异,裂缝方向和密度的预测结果与实钻吻合程度较高,能够为该井区储层缝洞连通性研究、井位部署、水平井轨迹设计提供重要依据。     

海上拖缆三维地震数据规则化技术研究

电缆的羽状漂移导致海上三维拖缆地震资料采集出现偏移距、方位角及覆盖次数的不规则现象,常规面元均化技术难以实现CMP道集内数据的规则性。在分析海上地震数据不规则性特点的基础上,将反漏频傅里叶变换(ALFT)数据规则化技术应用于LD地区WZ油田的CMP道集内数据的规则化处理,基于规则化海上地震数据的叠前偏移成像效果,评价该方法的有效性。结果表明,地震数据规则化技术可以有效地提高数据的信噪比,改善同相轴的连续性,明显提高成像质量。     

"两宽一高"地震勘探技术在复杂油气勘探中的应用

将"两宽一高"(宽频带、宽方位、高密度)地震勘探技术应用于松辽盆地长岭凹陷黑82区块中,通过拓宽频带、缩小面元、增加覆盖次数和提高炮道密度等方法进行采集,再经过OVT域叠前时间偏移和叠前反演等技术处理,"两宽一高"新资料与常规三维资料相比,频带从10～85 Hz拓宽为4～100 Hz,信噪比由1.2提高到2,有效提升了地震资料品质,预测河道砂体精度与钻井资料对比吻合度达到90%以上。     

地震数据规则化应用效果分析

传统面元规则化处理主要采用静态和动态面规则化等技术,但因丢道或借道原因,仍存在覆盖次数不均匀或振幅信息误差。煤炭地震勘探一般具有覆盖次数低、面元小的特点,借鉴同济大学辛可锋利用DMO实现三维数据规则化的方法和Biondi提出的三维叠前地震数据方位角校正方法,从方位角校正的角度入手,利用DMO和DMO-1相结合的处理流程对煤炭地震数据进行规则化。某煤矿区的地震数据规则化处理效果证实,在施工条件复杂、测线方向变化频繁、观测系统规则性很差的勘探区,对采集数据进行规则化处理,可使CMP的空间位置趋于规则分布,缺失的偏移距得到一定的弥补,更符合数据处理对观测系统的要求。处理后的数据既保持了原来的振幅特征,同时也提高了时间剖面的信噪比,数据规则化处理效果明显。     

空间非均匀采样地震数据叠前重构在连片处理中的适应性研究

非均匀地震数据重构技术是地震资料处理中的重要技术,它可以改变面元属性,使面元内的方位角、偏移距及覆盖次数不均匀性得以改善,从而实现了不规则空间采样的地震采集数据空间规则化,减少偏移算子带来的假频、振幅畸变等副作用,避免偏移画弧现象,为后续的叠前偏移精确成像起到积极作用,但同时数据重构也存在着适应性,它为我们资料处理带来有利条件的同时也可以导致副作用的产生,本文详细的对现有商业软件最新数据重构技术在SD-TL三维地震资料连片处理中的适应性进行了研究。     

宽频宽方位处理技术在淮北矿区全数字高密度地震勘探中的应用

与常规三维地震勘探相比,全数字高密度地震勘探采用高横纵比、宽方位观测系统,使用单点数字检波器接收。宽方位地震勘探有利于高陡构造和复杂断块成像,但存在各向异性问题,而单点数字检波器地震信号频带宽、保幅性好、噪声强。为了充分发挥全数字高密度地震资料优势,克服其缺点,必须将宽频、宽方位处理技术运用到煤炭高密度三维地震数据处理中,以提升数据处理效果。以淮北矿区全数字高密度地震资料为基础,针对淮北矿区地质构造复杂特点,以叠前保幅去噪、振幅补偿、OVT处理技术以及全方位角偏移成像技术为重点,开展了煤炭全数字高密度地震资料的宽频、宽方位处理技术研究。结果表明:保幅去噪在几乎不损伤有效信号的前提下实现了对噪声的有效压制,振幅补偿恢复了地震信号高低频能量的损失,宽方位处理不仅消除了各向异性影响,改善了成像效果,还获得了丰富的叠前数据。宽频宽方位处理技术是全数字高密度地震资料处理的必要手段,其处理成果比常规处理成果频带更宽,对复杂构造成像更好,分辨率更高,能够实现煤田复杂地质条件地震资料精细成像。      

煤田高密度三维地震勘探技术的发展现状及趋势

传统煤矿采区三维地震勘探对复杂构造、下组煤层和灰岩探测的精度不高,很难满足煤矿安全高效开采对地质条件透明化、精准化探测的需求,煤田高密度三维地震勘探技术应运而生。中国煤田高密度三维地震勘探技术的发展历程可分为3个阶段：2005—2007年,探索与试验阶段;2008年—2014年：试验与示范阶段;2015年至今,推广与应用阶段。经过近20年的发展,煤田高密度三维地震勘探技术显著提高了复杂地质构造的探测精度,在解决特殊地质问题上也有了长足的进步。结合煤田高密度三维地震勘探技术相关研究成果与勘探实例,对煤田高密度三维地震勘探数据采集、处理和解释等环节技术的现状进行了综述。面向煤矿安全高效生产对小、微构造解译和岩性精准识别的迫切需求,提出地震观测系统的优化技术、连片处理技术、叠前深度偏移处理技术、OVT域的资料处理和解释技术、深度域地震资料解释技术、人工智能处理解释技术等,将是煤田高密度三维地震勘探技术发展的重点和热点方向。     

南川地区溶洞及采空区地震资料针对性处理方法

为解决地震勘探中地下溶洞及采空区位置地震资料成像效果差的难题,利用正演模拟结合实际资料分析,总结该类区域地震资料的频率、能量和信噪比特征,在此基础上,提出一套针对性的处理方法,包括微测井约束层析静校正、弱信号提取与补偿、叠前五维数据规则化和基于构造约束的网格层析速度建模。通过在南川地区的应用,地震资料信噪比和波组连续性得到明显改善。证明了此方法可以有效提高地震勘探中溶洞及采空区位置地震资料品质。      

五维规则化技术在溱潼断阶带地震资料处理中的应用

溱潼断阶带地区为多期次三维地震采集的拼接区,不同期次的三维观测系统参数差异大,采集面元大小、覆盖次数、偏移距、方位角等属性不同,统一面元处理导致部分地区出现空面元;地表条件复杂,导致实际炮检点偏离设计点位,观测系统采样点不均匀,不能满足叠前偏移对地震采集信息规则分布的要求,造成地震数据偏移中出现假频、画弧等问题。从实际应用角度分析了基于匹配追踪傅里叶变换的叠前五维数据规则化技术在溱潼断阶带这一观测系统严重不规则区域的适用性,五维规则化技术较好地解决了区内因野外采集观测系统差异造成的地震属性不规则问题,提升了地震资料的信噪比及成像质量。     

高密度3D3C资料多域分步噪声压制技术的应用

针对高密度宽方位3D3C地震资料处理要求,考虑有效信号与噪声在类型、时间、频率、数据域、处理步骤、地表区域等方面存在的差异,选择多域分步去噪策略,在不损害有效信号的前提下,首先使用十字排列锥形滤波去除面波、线性噪声,然后采用低频噪声编辑去除残余面波及低频噪声,接着进行分频去噪来去除各类随机噪声,最后去除折射波。从单炮记录和叠加剖面的监控显示上都证明了该方法的有效性,资料信噪比也得到提高。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

三维地震精细处理技术在识别煤田小断层中的应用

煤层中发育的断层构造不仅破坏煤层的连续性,而且往往与冒顶、突水、瓦斯突出等事故伴生,小断层等微幅构造的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点。三维地震技术是目前获得煤区构造特征、识别小断层最有效技术手段之一,但常规地震数据处理技术难以满足现阶段煤田勘探精度的需求。笔者等针对煤田采区三维地震资料的特征,提出一种有效的煤田三维地震数据精细处理技术,通过对静校正、叠前去噪、振幅处理和反褶积等关键技术进行攻关试验,提高煤田三维地震资料的信噪比和分辨率,进而更好地识别小断层等微幅构造。通过对实际煤田三维地震资料进行精细处理测试表明,笔者等提出的精细处理技术对于煤田三维地震资料具有很好的实用性,在现有三维地震叠后偏移剖面基础上可以识别出煤层中5 m以内的小断层,验证了研究区煤田三维地震精细处理技术的有效性,体现了精细处理技术在煤田精细勘探中的重要作用。     

一种基于压缩感知的随机噪声压制方法

随着高精度地震勘探技术的发展,利用高保真的方法提高地震资料信噪比成为了去噪处理的关键。曲波域阈值法能够有效地压制随机噪声,但易产生伪吉布斯震荡现象,造成信号局部畸变,从而影响处理效果。针对这一问题,提出一种基于压缩感知理论（Compressing Sensing,简称CS）的地震信号去噪方法,该方法利用随机噪声和有效信号在曲波稀疏域稀疏表征的差异来分离随机噪声。其实现步骤为:将地震数据变换到曲波域;利用压缩感知理论和全变差正则化算法重构曲波系数;曲波逆变换得到压制噪声后的重构地震数据。理论模型和实际资料应用表明,该方法能够很好规避伪吉布斯现象带来的信号失真问题,进一步提高了资料的信噪比。      

基于地震资料有效信息约束的深度网络无监督噪声压制方法

地震资料处理是地震勘探中的关键环节,由于地下构造和地表条件的复杂性,地震资料的处理需要经过一系列复杂流程,从而形成多种不同类型的地震数据。不同种类的地震数据具有不同的数据特征,充分利用和发掘其中的数据特征,不仅可以充分发挥处理方法的技术潜力,消除各类非地质因素对地震资料处理质量的影响,同时可以增强地震资料处理的可靠性,改善地震资料的资料信噪比及分辨率,在复杂油气藏勘探开发中具有非常重要的基础作用。叠前地震成像道集（CRP）中的有效信号同相轴近似水平,叠后地震成像数据因为地层沉积的规律性,有效信号相比于随机噪声、成像画弧噪声等干扰具有规律、简单等特点。具体表现为CRP道集及叠后地震资料有效信号具有多尺度自相似性的特征,其高维Fourier （FK或FKK）域主要能量集中在低频、低波数区域。针对上述地震数据的特点,提出一种基于先验信息约束的深度网络地震资料无监督噪声压制方法。受到深度图像先验（DIP）的启发,神经网络的结构可以视为一种特殊的隐式先验信息,合理设计网络结构可以使得网络具有多尺度自相似性特征的提取能力。由于叠前地震成像道集数据和叠后地震成像数据有效信号的多尺度自相似性,而噪声不具备这一特性,因此,特定结构的网络可以从原始数据提取出有效信号,从而达到噪声压制的目的。叠前成像道集和叠后成像的实际数据随机噪声压制试验结果表明,本文方法具有良好的保真性与鲁棒性。此外,由于本文方法具有强大的特征提取能力,因此,对常规方法不易压制的弧状成像噪声也有良好的效果。      

炮检分离浮动基准面处理方法在复杂山地地震成像中的应用——以准噶尔盆地南缘为例

准噶尔盆地南缘山地地表起伏剧烈、地下构造复杂且速度场纵横向变化大,地震数据原始单炮一致性差、信噪比低,这对山前带起伏地表地震成像造成了巨大挑战。为完善复杂条件下低信噪比山地资料的起伏地表处理技术,以提高山地资料地震成像精度,本文提出了保持炮检点一致性的浮动基准面处理方法。通过配套的时间域处理和深度域速度建模技术,实现了炮检点分离的浮动地表处理思路。基于南缘四棵树工区连片深度偏移生产中的实际应用,证明了该处理思路能够有效提高复杂构造成像质量,同时大大缩短处理项目周期,现已成为双复杂地区地震成像的主力技术手段,可以广泛推广到其它地区山前带起伏地表地震成像中。     

溱潼西斜坡地震资料“双高”处理关键技术

溱潼凹陷西斜坡是岩性、构造-岩性等隐蔽油藏勘探的有利区,具有砂体薄、横向变化快、圈闭面积小、断裂关系复杂等特点。常规地震处理剖面保幅性差、频率低,导致小断层识别困难、地层尖灭线刻画精度低、岩性圈闭不落实。开展以提高地震资料保幅性、提高分辨率为核心的“双高”处理方法研究,构建以保幅去噪、一致性处理、高精度Radon变换法压制多次波、反Q滤波提高分辨率、五维数据规则化及精细速度建模等为主的技术体系,并确定对应的质量控制方法。“双高”处理的地震资料保幅性好、信噪比高,波组产状与地质认识更吻合,目的层主频提高10 Hz,有效频宽拓宽20 Hz,小断层及地层尖灭点较清晰。新处理资料的解释发现了一批有利油气目标。     

基于Cadzow滤波法压制线性干扰

在低信噪比地震资料处理中,压制线性干扰是其中的关键处理环节。传统的频率域线性干扰压制方法容易产生假频及蚯蚓化现象,为此,提出了一种基于Cadzow滤波法压制线性干扰的方法。该方法首先在时间空间域对地震数据进行线性变换,再依据Cadzow滤波法建立二维Hankel矩阵,然后对其运行奇异值分解,最后通过减秩的方法来压制线性干扰。理论模型和实际地震数据的应用表明,该方法可有效地去除线性噪声,保护有效波,明显地改善了叠前地震资料的信噪比。