小波多尺度井间地震层析成像方法

将小波多尺度分析的思想引入到井间地震层析成像非线性反问题研究，首次提出了小波多尺度遗传进化井间地震层析成像方法。该方法是一种非线性全局寻优算法，其解大大地优于线性化反演方法的解，并极大地提高了地震层析图像的分辨率和图像质量，很好地解决了复杂模型和大扰动模型成像的难题。另外，小波多尺度反演方法还能能够提供不同分辨率的反演图像，将有益于层析图像的解释。数值模型试验和实际工程应用结果表明该方法具有很好应用效果。     

井间地震资料处理方法研究与应用

由于避开了近地表低降速带和风化层的影响,井间地震可以得到高分辨率和高信噪比的地震信号,近年来已经在在油田开发中投入使用。笔者讨论了井间地震的井中管波的形成机理、衰减方法,层析成像和XSP-CDP成像方法。对罗家和垦71区井间资料进行了成功的处理,得到了较好的层析和反射波成像结果,该结果有助于了解井间速度的横向展布和小断层的存在等。     

局部异常体井间地震走时层析成像研究

通过数值模拟试验 ,验证了利用井间地震走时层析成像方法技术可以分辨线性尺度为1个像元宽度的目标 ;讨论了表层低速带对基岩中异常体地震走时层析成像分辨率的影响 ;给出了高分辨率探测局部异常体井间地震走时层析成像方法技术 ,即最佳的观测系统、有效的数据采集技术、精细的数据预处理和优化的正反演算法。通过实际工程应用表明 ,该方法技术具有良好的效果     

垦71区块井间地震资料处理研究与应用

由于避开了地表低降速带和风化层的影响,井间地震能够采集到高频地震信号,经过资料处理可以得到较高分辨率的速度和上行反射波成像剖面。2004～2005年,胜利油田在垦71 区块实施了8对井间地震资料采集。针对原始资料特点,研究了以层析成像、管波衰减、VSP-CDP技术和有限角度叠加成像等关键处理技术,较好地完成了该区块的井间地震资料处理。初步分析解释表明,井间地震可以识别低序级断层、小幅度构造和薄储层。     

基于神经网络的井间地震数据外推及多尺度反演

多尺度地震资料联合反演将地面地震、井间地震和VSP等资料有机结合在一起,充分利用了不同地震资料的优点,达到了提高反演分辨率的目的。但受观测系统的限制,井间地震获得的只是一段二维剖面的信息,而地面地震是地下三维数据体的综合响应,因此无法对整个工区进行联合反演。针对这一问题,基于地层对地震波吸收的非线性系统理论,提出了利用神经网络建立地面地震数据和井间地震资料映射关系的方法。由于神经网络具有层状结构且输入、输出之间的映射关系是非线性的,从而建立地面地震数据与已有的井间地震数据之间的非线性理论模型,再将此映射关系应用到整个工区,得到高分辨率的井间地震。然后利用模型测试研究了该方法的可行性和鲁棒性。最后,将该方法应用到实际地震资料中,所得的多尺度反演结果分辨率明显提高,证明了该方法的可靠性及适应性。     

多尺度地震资料联合成像

为改善储层目标区域的成像质量,结合地面地震、VSP和井间地震的各自优势,采用归一化后的自适应叠加方法,实现3种资料偏移结果的联合成像,以达到各种资料优势互补、提高成像精度的目的。为了给联合成像提供精度较高的单种资料成像剖面,采用傅里叶有限差分叠前深度偏移算法实现地面地震资料成像;在VSP和井间地震资料的叠前成像中采用了基于起伏地表直接下延法成像思想,基于傅里叶有限差分延拓算子得到VSP和井间地震偏移结果。模型试算和实际资料的处理验证了多尺度地震资料联合成像法的正确性和有效性。     

三参数小波多尺度蚂蚁追踪技术研究与应用

蚂蚁追踪技术是近年发展起来的一项新型三维地震解释技术,可实现三维地震资料中断层的精细解释。由于断层具有不同的尺度和规模,该技术只是对原始地震数据所能刻画的所有尺度的断层综合在一起进行追踪,不具有针对不同级别的断层进行变尺度分析的能力。针对这一问题,将三参数小波多尺度分析应用到蚂蚁属性体的提取和解释中,提出了一种三参数小波多尺度蚂蚁追踪技术,并应用该技术对实际地震资料进行了断层精细解释。结果表明,大尺度蚂蚁追踪属性体较好地刻画了大尺度断层的展布及其特征;小尺度蚂蚁属性体对非连续性细节信息显示更丰富,能够反映出原始数据体不易识别的一些微小断层。因此该技术可有效提高断层解释的精度和可靠性,能够满足不同勘探开发阶段对断裂系统解释的要求。     

井间地震层析成像技术的应用

阐述了井间地震层析成像的正反演技术——基于最短路径法的射线追踪正演技术和基于LSQR算法的反演技术的原理,并且通过数值模型对正反演算法进行了较细致的研究,重建了地下构造原像,效果较好。结合工程应用实例,进一步表明井间地震层析成像技术能够更清晰、更客观地反映出地下构造情况,为地质结构研究和后期施工提供更详实的资料。最后,对层析成像的分辨率进行了探讨,指出了层析成像质量的影响因素。     

直流电井间三维直接成像

在分析电性不均匀体对电位影响的基础上，确定了直接成像的参数。该参数在井间没有电性不均匀体时，等于背景电阻率，而当井间存在低阻或高阻不均匀体时，则小于或大于背景电阻率，很好地反映了井间不均匀体的电阻率性质和位置。然后介绍了井与井之间成像参数的插值方法和用SURFER软件成像的方法，并给出了几个直接成像的例子。     

用地震和电法联合成像方法探测地下洞穴

虽然大地的地震特性与电学物性之间无并直接关系,但它都与同一些地质构造有关。为了找出大地中这两种物理参数间存在最大构造相关性的解,我们发展了一种地震和电法联合成像方法,综合利用三种物探处理技术同时重现地震波速与电阻率,现已证实这种联合方法尤其适用于地下洞穴成像,这三种技术包括,非线性折射走时层析成像,折射走时偏移和直流电阻率层析成像,彼此同时地,地震层析成像通过迭代恢复出偏移所需的速度场,而偏移定出     

小波分析在地震资料去噪中的应用

小波变换方法已广泛应用于信号处理领域。应用多尺度小波分析方法来消除地震观测信号中的噪声是一种行之有效的方法。这里从小波变换的基本原理出发,详细介绍了地震信号的阈值去噪原理,并根据模拟信号和实测地震信号的频谱分析,讨论了如何选择小波基及去噪过程中的阈值取值问题。从小波分解理论知道,利用多尺度分解方式对地震资料进行分析处理,相当于对实测地震资料进行不同尺度的细化分析,由于对不同地区、不同资料的精度要求不同,我们只要使用不同的尺度进行小波变换处理,就可以得到去除原信号的细部巨变(噪声干扰)特征的信号。同时,我们对小波变换处理后重构的地震信号与原信号进行了对比分析,误差结果分析表明该方法切实可行。我们还利用MATLAB语言及其小波工具箱,实现了对地震资料的去噪处理。     

地面地震层析技术在金属矿勘查中的试验研究

由于金属矿区地质构造的复杂性和复杂的地表条件, 适合于探测层状介质的地震反射方法技术在金属矿勘查中的应用受到了限制。为提高地震记录的横向分辨率, 探测复杂的地质构造及隐伏岩体等, 需研究相应的地震方法技术, 地面地震层析技术在金属矿勘查中的试验研究就是为解决上述问题而开展的。本文就非线性地面地震层析技术的基本原理进行了阐述, 并就该方法在金属矿勘查中的试验效果进行了讨论。     

数学变换方法在地震勘探中的应用

数学变换是地震勘探资料处理方法中的重要手段之一,从数学模型的求解到地震数据压缩的很多方面都离不开数学变换。着重概述了现今地震勘探方法中几种常用数学变换的基本原理及方法,包括傅立叶变换、小波变换、K-L变换及R adon变换等,并介绍了各种方法在地震勘探领域的应用及发展趋势。     

On the amplitudes of correlations and the inference of attenuations,specific intensities and site factors from ambient noise

While techniques for retrieval of seismic velocities from wavelet arrival times in ambient noise correlations are now well established, interpretation of wavelet amplitudes remains unsatisfactory. It is clear that such amplitudes contain information on seismic attenuation, but they are also affected by ambient noise intensity, site amplification, and any nonlinear preprocessing that may have been applied to the noise signals. Disentangling these many factors in order to reliably recover seismic attenuation is challenging. It is argued here that noise intensity, while rarely isotropic or homogeneous, may nevertheless be modeled by a radiative transfer equation. It is then shown that this recognition sufficiently constrains the noise intensity that we may hope to fit measured correlation amplitudes to models for spatially varying attenuation and site amplification factors. One-bit preprocessing, it is shown, is not compatible with such fits except in the special case of spatially constant noise intensity. An alternative procedure for accelerating convergence is suggested. Numerical simulations for a case of homogeneous attenuation and homogeneous seismic velocity are presented in support of the assertions. Attenuation, site factors, and noise intensity are successfully retrieved from correlations of numerically simulated imperfectly diffuse waves measured on a linear array of sensors.     

基于三参数小波变换的地震瞬时属性计算方法及应用

为提高地震瞬时属性的计算精度,针对薄层反射地震信号含有快速变化的振幅和频率分量的特点,研究了新的分析小波即三参数小波,基于三参数小波变换,提出了在相空间计算地震瞬时属性的方法。三参数小波有三个可调参数,对信号做小波分析时有很高的自由度,能够很好地匹配地震子波或给定的有效信号,三参数小波与BMSW小波或其他小波相比,具有更好的时域局部化性质。实际地震资料的应用效果表明,三参数小波变换地震瞬时属性比Hilbert变换瞬时属性有更高的信噪比和分辨率,基于三参数小波变换的地震瞬时属性分析方法是识别薄层砂体的有效手段。     

地震层析技术及其应用研究

相对于其它地球物理方法而言，地震反射方法的纵向分辨率较高，横向分辨率较低。为提高地震记录的横向分辨率，解决探测倾角较大的地层和复杂的地质构造及隐伏岩体等问题，在这里进行了地面地震层析技术的试验应用研究。针对非线性地面地震层析技术的基本原理进行了阐述，并就该方法对地震地质模拟记录和实际地震记录的反演结果进行了讨论。     

巨厚沉积土夹火山岩场地非线性地震反应特性

地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对核岛场地地震效应评价结果的合理性具有重要影响。以拟建某沿海核电厂深度470 m沉积土夹火山岩层场地的3个钻孔剖面为研究对象,采用一维等效线性波传分析（ELA）法、基于Matasovic本构模型和Davidenkov-Chen-Zhao（DCZ）本构模型的一维非线性分析（NLA）法,选取不同剪切波速的5个岩土层作为地震基岩,研究了输入地震动特性、地震基岩深度和土体动力本构模型的选取对巨厚沉积土夹火山岩层场地非线性地震反应特性的影响。结果表明：（1）以浅层硬岩夹层或深部土层作为地震基岩,NLA法计算的5%阻尼比的地表谱加速度SA的短周期部分较之ELA法的计算值大,但两者计算的地表SA谱的长周期部分几乎一致;（2）基于Matasovic模型和DCZ模型的NLA法计算的地表SA谱谱形和峰值加速度随深度的变化趋势基本一致;（3）从NLA法计算的地表峰值加速度和累积绝对速度而言,以剪切波速约2 500 m/s的浅层硬岩夹层作为地震基岩是适宜的。     

基于匹配小波包算法的地震信号去噪

地震资料的信噪比是影响地震资料质量的关键因素之一。目前的去噪方法中,在滤波的同时会损伤有效信号,因此提出基于匹配算法的去噪方法,利用和地震信号匹配的小波包对信号进行分解,用选出的波形代表有效信号达到去噪的效果。实验分析表明,利用匹配小波包算法能够很好地压制地震信号白噪声,提高信噪比。当噪声能量小于有效信号周期能量时,小波包算法去噪效果比小波收缩阈值法好,信噪比提高5 dB ±。     

小波变换与地震奇异性属性

地震属性是由地震数据提取的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征等组成。这里主要讨论了一种新的地震属性(奇异性属性)计算方法。由于地震数据携带着大量的奇异性信息,因此,这一新的地震属性是在偏移地震数据的小波变换和奇异性分析的基础上形成的。小波变换使检测数据中的局部奇异程度成为可能。为能够估计出偏移地震数据每一采样点的局部奇异规律,从小波变换系数的角度来提取地震信号的奇异指数。这种新属性实行单道处理,不需要子波和速度信息,它给出了地下分层情况和断层位置。在地震数据奇异性属性的基础上,用小波变换来划分地层旋回,从而提高了小波变换在地震解释中的应用。