利用多尺度边缘检测研究碳酸盐岩裂缝分布

裂缝检测与图像分析中的边缘检测有许多相似之处,因此,能够借助某些边缘检测理论并结合实际地震资料形成有效的裂缝检测方法。作者基于小波多尺度边缘检测理论,结合地震波场对裂缝的多尺度特性,提出了碳酸岩裂缝预测的多尺度边缘检测方法。方法的主要思想是：利用小波变换械的局部极值,检测出三维地震记录裂缝点特征位置,并通过调整模值在图像中的灰度,自动识别裂缝发育区的范围。     

裂缝发育带的地震地质综合预测方法

本文讨论了一种综合应用岩相，测井相和地震相分析手段研究和预测裂缝性储集层的方法，并将其用于川南丹凤场阳新统裂缝系统的研究。提出本区阳三储层裂缝发育带主要分布于脆性的硅质灰岩相段附近，其地震响应表现为低速连续强振幅相，预测结果与钻井资料的对比表明，此方法可较好地预测裂缝发育带的展布和有效地识别解释陷阱。     

裂缝体的弹性模量和裂缝密度

当岩石中含有裂缝时,岩石的弹性模量(主要指体模量、剪切模量、泊松比以及地震波的速度)会发生变化,而且这种弹性模量的变化又随裂缝中是否含有流体而不同。如果我们用地震的方法探测出地下目的层弹性模量的变化情况,无疑对我们了解目的层的裂缝发育情况将会有很大的帮助。在以往的研究中,人们常常把裂缝的产状定义成垂直裂缝和水平裂缝来研究。但是,实际中存在的裂缝多表现为几种体系的裂缝分布。本文在假设裂缝是随机分布的情况下,研究了含流体裂缝体和不含流体裂缝体的弹性模量与裂缝密度的关系。     

利用纵波资料反演裂缝发育密度和方向

使用地震纵波资料、利用振幅随入射方位角变化可定量预测裂缝的发育方向、定性预测裂缝发育密度,该方法具有简便、稳定、可操作性强、资料前期处理方法成熟等特点。该文在该方法的基础上提出采用广一性反演来克服由于地震振幅的补偿和入射方位角计算不准确带来的计算误差,并提出了相邻面元组合、同偏移距真振幅校正等一系列实用算法和处理流程。经某地区三维地震资料的实际处理证明：该方法具有较强的抗干扰能力,对覆盖次数较低的     

基于弹性方程与声学方程的裂缝模型正演与偏移

在Hudson理论的基础上推导出基于弹性—声学近似的裂缝模型反射系数计算公式,然后用变参考慢度Rytov近似波场延拓算子,对给定裂缝模型进行正演和偏移,并分析其波场特征,得到以下三点结论:1在当前地震分辨率下,不能识别单个裂缝,但可以探测裂缝发育带;2裂缝带达到一定的宽度和密度,可以用地震方法检测裂缝的分布,潜山内幕反射波的范围与强弱,有利于研究裂缝发育带的宽度和密度;3裂缝带的低频复波反射,表明在裂缝发育带,地震波频率减低,意味着用地震波的频率特征是可以检测裂缝。     

济阳坳陷义和庄古潜山溶蚀、裂缝发育带灰色—遗传识别

通过对裂缝识别测井、声波测井、深浅双侧向测井求取溶蚀和裂缝带发育参数－裂缝张开度、裂缝孔隙度、裂缝渗透率、地层系数、残余岩溶强度指数和裂缝发育指数，并结合岩芯观察和录井资料，给出控制特征参数，建立潜山灰岩储层单井溶蚀、裂缝带模式图。在此基础上，应用灰色－遗传过程识别系统对义和庄潜山三维地震资料进行溶蚀和裂缝带识别，预测储层发育的有利地带。     

碳酸盐岩裂缝性储层地震预测方法

近年的地震研究结果表明，对于裂缝性储层，地震纵波同样具有方位各向异性。根据向赂异性地层介质的基本特性，介绍了利用地震纵波资料研究储层波动力学特征参数的方位横向变化规律和预测碳酸盐储层裂缝发育带的层速度法和振幅反演法。     

地震资料的高保真融合处理技术在冀东油田南堡地区的应用

三维地震资料的高保真融合处理,可使资料的信噪比得到提高,方位角信息得到增加,构造成像更加清晰准确,从而提高潜山构造碳酸盐岩缝洞体识别精度。对冀东油田南堡3号潜山构造先后两次采集的三维地震资料进行了高保真融合处理。结果表明,在三维融合资料预测得到的裂缝发育相对密度平面上,反映出的裂缝分布规律明显,裂缝方向预测精确,且与测井资料吻合较好。这一方法特别适合叠前方位各向异性的碳酸盐岩裂缝检测。     

小波域尺度积在裂缝检测中的应用

常规的裂缝检测方法实际是基于道间奇异性的检测,在检测出裂缝发育带的同时也会检测出噪声.若利用大尺度的裂缝检测方法或将一些噪声压制方法与裂缝检测方法配套使用,虽可提高信噪比,但却对裂缝定位不准确.针对这种矛盾,引入小波域尺度积的裂缝检测方法,该方法将相邻尺度上的小波系数相乘,将裂缝在不同尺度间的因果关系隐含在内,在抑制噪音的同时,可有效地提高裂缝检测的精度.通过理论试算和实例应用,证明了该方法的有效性.     

基于广义S变换的裂缝分频边缘检测方法

为了在时频域刻画裂缝等边缘信息及其多尺度特征,构造了一种新的广义S变换分频边缘检测。它借鉴了小波多尺度边缘检测的思想,利用广义S变换的时频局部谱,通过不同频率尺度滤波达到突出与定位不同尺度边缘信息的目的。模型信号处理表明：广义S变换分频边缘检测方法既能准确刻画边缘奇异信息,又能反映边缘的多尺度特征,具有与小波多尺度边缘检测相似的特点。利用这一方法对实际地震资料处理的结果表明,它可以在不同频率尺度情况下有效检测断层、裂缝发育带的几何形态和空间展布。     

保持浅层地震反射信息处理方法的研究

在处理泌阳凹陷北部斜坡外带复杂地震资料的过程中,针对浅层地震资料的特点,在消化吸收以往经验的基础上,研制出一套较为完善的、能适应该地区资料特点的浅层处理技术。该套处理技术主要包括叠前去噪技术、静校正技术、地表一致性处理技术、浅层偏移成像技术。实际地震资料的处理结果表明,应用这种技术能够取得较好的处理效果。     

Application of high resolution seismic reflection techniques for fracture mapping in crystalline rocks

Surface reflection seismic techniques have the capability of mapping subsurface geological features without disturbing the rock mass. They also have an added capability of penetrating to a much deeper depth than any other geophysical technique, including the ground probing radar. However, the successful application of reflection seismic techniques in crystalline rocks has in general been more difficult than in sedimentary basins, because of the irregular geometry and low acoustic impedance contrasts across geological boundaries. In this paper, we describe the imaging of fracture zones in crystalline rocks. Effective data processing, carefully modified from the conventional approaches, was applied on two high-resolution field data previously collected by different contractors. The strategy included enhancement of the signal hidden under the large-amplitude scattering noise, through pre- and post-stack processing such as shot f-k filtering, residual statics and careful muting after NMO correction. Two sets of low S/N test data from Canada and Sweden are analyzed in this research. The reflected energy in these data sets appeared to be more closely related to fracturing than to lithologic boundaries. The major fracture zones at shallow depth have been mapped with the desired resolution and can be correlated to the available well-log and seismic crosshole tomographic data. Once the surface waves were removed, shallow reflectors in the fracture zones could be identified and analyzed on the field records. Focusing analysis of the seismic image was performed in the constant-offset section to investigate the trends of major fracture zones. The complex attributes were also analyzed to determine whether they could be applied to the shallow fracture zones. Instantaneous frequency plots outline the intense fracturing zone and instantaneous phase plots identify the major and minor fractures, and other coherent events with different dip attitudes which interfere with each other.     

地下介质横向变化的地震多尺度边缘检测技术

本文提出的地震多尺度边缘检测技术以坎尼最佳边缘检测准则和小波变换的多分辨分析为理论基础,能在地震记录上较方便而可靠地识别地下介质的横向变化。这些横向变化包括不能用肉眼在地震同相轴上直接发现而又实际存在的隐蔽特征。对地层尖灭,透镜体、岩性变化和孔洞、裂缝发育带均可进行识别。模型计算和实际地震资料的处理结果显示该方法具有实际应用价值     

Effect of initial damage on rock pulverization along faults

Pulverized rocks have been found in the damage zone around the San Andreas Fault, at distances greater than 100 m from the fault core. This damage is atypical in that it is pervasive and strain is not localized along main fractures as expected at these distances from the fault core. With high strain rate experiments, the authors have previously shown that above a strain rate threshold, the localization of strain along a few fractures is inhibited. Pulverized rocks may be generated by seismic waves at high frequency. Here we generalize these conclusions by discussing the effect of the initial fracture network in the sample on the transition from strain localization along a few fractures to diffuse damage throughout the sample. Experimental data are compared with statistical theory for fracture propagation. This analysis shows that the threshold in strain rate is a power law of initial fracture density and that a pre-damaged rock is easier to pulverize. This implies that pulverized rocks observed on the field may result from successive loadings.     

山西潞安环能某矿三维地震数据二次处理技术应用

基于2007年某煤矿三维地震提交的地质报告中存在的疑问,对该采区开展了二次处理技术研究,在分析原处理流程中发现原资料消除线形干扰不够干净;另外复杂的地震地质条件,导致静校正问题突出。针对干扰问题,在保真的基础上通过T～X域相干分析,提取相干噪音,达到剔除线形干扰的目;针对静校正问题采用了层析静校正及迭代剩余静校正技术,以解决长波长静校正问题;另外为提高地震数据处理精度和地震成像质量,避免出现假破碎带、伪构造等情况,在二次处理中还采用了地表一致性反褶积加零相位反褶积组合技术、高精度速度分析及动校正技术、叠前时间偏移技术等,有效消除了原地震报告中的错误解释。     

利用小波相干技术检测致密储层裂缝发育带

目前国内、外油气勘探已经进入岩性油气藏勘探阶段,其中致密碳酸盐岩或页岩油气勘探具有远大前景。这类致密储层中裂缝是油气储集的主要空间。用模拟地震子波的小波函数对原始三维地震数据体作小波变换,可以得到不同频带（分辨率）的地震数据体。分别对具有不同分辨率的三维地震数据体进行C3相干处理,其中低频相干体突出了断裂的信息,而高频相干体则突出反映了受断裂控制下的小断裂或裂缝的发育信息,通过合理的融合系数有选择地对C3相干数据进行融合,获得了能够高精度分辨裂缝发育特征的相干数据体,由此提高了裂缝检测和储层预测的精度。     

改进的曲波变换及全变差联合去噪技术

运用常规的基于曲波变换和全变差的联合去噪技术,可以有效地衰减随机噪声,较好地克服使用曲波变换带来的强能量团以及在同相轴边缘产生的不光滑现象,但是这种常规的联合去噪方法对有效信号有一定的损害。笔者采用一种多尺度多方向改进的Donoho阈值去噪思想,较好地克服了常规的联合去噪方法的缺陷,保护了有效信号。该方法在应用曲波变换去噪时,对每一个尺度的每一个方向都选取一个合适的阈值因子,而不是常规的方法对整个曲波系数矩阵只选取一个固定比例的阈值因子。理论模型与实际资料的处理结果表明,该技术最大限度地保留了地震数据的有效信号,在地震资料处理中具有较好的应用前景。     

青藏铁路沿线的地裂缝及工程影响

通过大比例尺野外地质调查和跨季节对比观测,发现青藏铁路沿线发育地震破裂、断层裂缝、冻土裂缝与冰裂缝4种不同类型的地裂缝。典型地震破裂包括西大滩古地震破裂、昆仑山南缘地震破裂、可可西里古地震破裂、崩错地震破裂、谷露盆西地震破裂、羊八井-当雄盆西地震破裂;地震破裂规模大,产状稳定,与地震鼓包、地震陡坎、地震凹陷有序组合,是地表构造变形的重要形式,属内动力成因地裂缝。断层裂缝沿断层破碎带定向分布,产状稳定,成群产出,与断层活动、地下水运移、不均匀冻胀存在密切的关系,是构造变形与融冻变形联合、内外动力耦合产生的复合成因地裂缝。冻土裂缝和冰裂缝属外营力成因地裂缝,是冻土与冰层不均匀融冻变形的重要表现形式。地震破裂、断层裂缝和冻土裂缝对青藏公路、青藏铁路及沿线工程安全具有不良影响,这些地裂缝切割错断路基,形成路面破裂和路基滑塌,产生显著的灾害效应。     

基于小波变换的阈值降噪方法在地震资料处理中的应用

这里主要讨论了小波变换阈值降噪方法的基本原理,并且将广泛使用的通用阈值方法与Birge-Massart阈值方法进行了比较,展现了Birge-Massart阈值选取方法的优越性。通过对模拟数据和实际地震资料的处理结果表明,基于小波变换的Birge-Massart阈值降噪方法对地震信号降噪具有很好的效果。