三维弹性波逆时偏移中多卡GPU的应用

地震勘探对象的日益复杂化,对成像效果提出了更高的要求。逆时偏移在理论上可以对复杂构造准确成像,且二维逆时偏移的研究也取得了一系列成果。而逆时偏移巨大的存储、计算量以及野外单炮数据量的庞大,已成为制约其在三维多分量资料中应用的瓶颈。针对有效边界存储在三维逆时偏移中存储较大的问题,采用随机边界条件以降低逆时偏移存储量并提高偏移效率。该边界条件无需保存各分量在边界处的波场值,即可实现正向延拓波场的逆时重构;考虑到三维逆时偏移需开辟较大数组空间用于计算,提出应用区域分解技术将计算数据分配到不同节点,实现基于MPI+CUDA的协同并行。SEG/EAGE盐丘模型算例证明了上述方法的有效性。     

基于互相关成像条件的保幅高斯束逆时偏移

常规的逆时偏移算法都是基于双程波动方程的数值解法,实际上利用Kirchhoff积分进行波场延拓,也可以实现逆时偏移。以Kirchhoff积分为基础,采用高斯束叠加积分表示的格林函数来表示正反向延拓波场,将正反向延拓波场进行保幅的互相关得到地下成像。保幅高斯束逆时偏移方法结合了射线类偏移方法的高计算效率和逆时波动方程偏移的高精度,能很好地处理焦散点、陡倾角等问题,并且具有面向目标成像的能力,并消除了偏移过程中的几何扩散效应和入射角变化引起的振幅误差。     

逆时偏移技术在碳酸盐岩缝-洞储层成像中应用

针对塔里木盆地塔西南地区中-下奥陶统埋藏深度大 (大于 5 000 m)、储层发育规模较小(小尺度溶孔-裂缝为主)的碳 酸盐储层精细成像难题,将基于 GPU 平台的叠前逆时偏移技术应用于研究区 562km2 实际三维地震资料处理中,取得了较好 的成像效果。通过地震剖面、平面相干属性和振幅属性对比分析叠前逆时偏移和传统叠前时间偏移结果表明:对于高陡构 造带成像,逆时偏移成像效果局部好于叠前时间偏移;对于碳酸盐岩内幕“串珠”成像、缝-洞储层刻画方面,逆时偏移 技术占有明显优势。叠前逆时偏移技术有效提高了研究区奥陶系碳酸盐岩缝-洞型储层成像的精度。     

基于波动方程差分和Kirchhoff积分的被动源弹性波逆时成像对比研究

对地壳和上地幔地下结构成像是地震学研究的重点问题,传统上接收函数法的原理是基于水平层状介质和远震平面波近垂直出射假设的叠加方法,难以适用于复杂地下结构的成像。勘探地震学中的叠前深度偏移类方法(如被动源逆时偏移(PS-RTM)),可以用于复杂结构成像,与传统接收函数的共转换点叠加方法相比有更高的成像精度。基于双程弹性波动方程差分法的PS-RTM必需满足计算的稳定性,对模型网格尺寸和时间步长有较高要求,其巨大的计算量导致成像效率太低。而Kirchhoff类叠前深度偏移具有很高的计算效率,并且对观测方式和时空采样间隔的要求更加灵活,在勘探地震的三维偏移和速度分析中得以广泛应用。首先介绍被动源PS-RTM实现中的波场分离和成像条件,进一步提出适用于单分量和多分量被动源弹性波的叠前Kirchhoff逆时偏移方法,利用Kirchhoff积分方法重构纵波和横波的波场,通过应用被动源成像条件获得地下结构的图像。利用西藏某区的深部构造模型合成理论数据进行测试,对莫霍面成像与PS-RTM方法的成像效果相近,表明所提出方法的有效性。为了讨论观测台站疏密程度对被动源弹性波逆时偏移的影响,用几组不同台站间距合成测试检验,对比被动源弹性波波动方程和Kirchhoff偏移的适应性差异。     

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。     

基于解耦传播的波场分解方法在VTI介质弹性波逆时偏移中的应用

由于弹性波逆时偏移更符合实际情况,而且转换波的成像结果有更高的分辨率,因此弹性波逆时偏移越来越受到重视。然而,弹性波逆时偏移需要多波多分量数据,为了减少成像结果中的串扰假象,在逆时偏移过程中进行P波和S波分解就变得非常必要。结合基于向量的激发振幅成像条件,我们把基于解耦传播的波场分解方法应用到弹性波逆时偏移中,并对比了其在各向同性介质和横向各向同性（VTI）介质中的应用效果。结果说明,该方法可以在各向同性介质中完全分解P波和S波,并保留波场的向量信息。虽然在VTI介质中有较小的分解残余,但是该分解残余不会在逆时偏移结果中产生明显的串扰;因此,这种波场分解方法可以应用于各向同性介质和VTI介质弹性波逆时偏移。该方法是在时间空间域实现的,可以在波场传播过程中直接对P波和S波进行分离,应用方便,计算效率高。与利用Helmholtz分解的弹性波逆时偏移相比,该方法避免了在PS波成像结果中的极性反转问题。在复杂Hess VTI模型的逆时偏移结果中,高速岩体和断层的成像清晰,甚至是两个低速薄夹层也能较好成像;这说明该方法对复杂介质具有较好的适应性。PS波成像结果中的各向异性体成像清晰,说明各向异性介质弹性波逆时偏移可以对传统逆时偏移不能很好成像的构造进行成像。     

适于大规模数据的逆时偏移实现方案

针对海量地震数据逆时偏移所面临的问题和挑战,解决逆时偏移海量计算和海量存储需求在CPU/GPU异构集群平台上实现时的技术瓶颈,重点介绍了基于GPU-RDMA直接通信技术和GPU-Stream流技术的并行算法,形成适合于GPU集群的大规模分布式并行计算,即高密度采集地震数据的三维叠前逆时偏移计算技术;应用高密度实际地震数据测试,计算效率可提升15~40倍。     

叠前逆时深度偏移技术在江苏高陡构造地区的应用

叠前深度逆时偏移技术是一种基于精确波动方程的偏移技术,不受地下倾角和介质横向速度变化的影响。江苏油田苏北盆地地下地质构造复杂,断裂系统发育,用常归Kirchhoff叠前深度偏移技术很难准确成像,针对此实际情况,对陈堡三维进行了叠前逆时深度偏移处理,结果表明,在高陡倾角处断面成像上,叠前逆时深度偏移剖面较Kirchhoff叠前深度偏移剖面的品质有很大提高,断面清晰,断层归位准确,为后续解释工作打下了良好的基础。     

起伏地表条件下的弹性波叠前逆时偏移

目前,地震勘探条件复杂、地下地质构造多样的“双复杂”地区的地震勘探面临着诸多挑战,特别是地表起伏条件给地下复杂构造精确成像带来了困难。通过研究起伏地表条件下的弹性波叠前逆时偏移方法,采用简洁有效的处理方法解决起伏地表的自由边界条件;利用有效边界的边界存储策略解决弹性波叠前逆时偏移中存储量大的问题。数值实验结果证明该方法能够准确地重建震源波场,SEG加拿大起伏地表逆掩断层模型进一步验证了提出方法的有效性。      

复杂断块叠前时间偏移技术应用实例研究

叠前时间偏移技术在复杂构造成像方面具有较好的适用性,在生产应用中取得了良好的效果。针对复杂断块叠前成像处理,开展各向异性叠前时间偏移方法研究,以落实地下构造特征,精细刻画地下构造预断裂系统特征。结合水陆过渡带的地震资料,针对复杂断块成像展开了研究,以叠前保幅去噪,子波一致性处理和各向异性速度分析为基础,开展各向异性叠前时间偏移技术研究,取得了良好的应用效果。地下构造成像清晰,断裂特征刻画也更为清晰,同时还提供了高质量的叠前时间偏移道集,为后续的叠前储层研究奠定了有利的基础。     

偏移速度分析与偏移成像

偏移速度分析和偏移成像是地震资料处理的两个重要组成部分.目前时间偏移技术比较成熟,而深度偏移技术也在逐步完善,时间域偏移成像主要推崇叠前时间偏移法.采用沿层叠加速度分析技术可获得层面上准确的叠加速度,并通过倾角校正、叠前时间偏移和CRP反偏移速度分析逐步优化速度,得到一个符合地质规律、准确的均方根速度场;通过深度偏移方法的研究,总结了建立精确偏移速度场的方法,并提出了一种地震资料处理的思路,即基于射线追踪的Kirchhoff偏移和基于波场延拓的波动方程偏移的结合,使偏移速度分析和偏移成像在应用效果和效率上得到了很大的提高.     

Research on the direction of secondary migration of oil by making use of nitrogen compounds as tracers in the No. 6 area of the Melut Basin

1 IntroductionThe application of isomeric-nitrogen compounds astracers to oil-migration research is a piece of innovatorywork, and also a newbreakthrough made in non-hydro-carbon geochemistry research. At present, a lot ofwork has been done on nitrogen co…     

泌阳凹陷下第三系流体包裹体特征及其应用—Ⅱ.泌阳凹陷石油运移初探

流体包裹体研究结果表明，泌阳凹陷石油运移可划分为三个阶段，早期运移阶段、主要运移阶段和晚其运移阶段。根据流包裹体的显微测温结果计算邮各阶段石油运移的温度、压力和水介质条件。研究还表明：早期运移阶段发生于核二段地层沉积时到渐新世末期，深度为１９００－３０００ｍ；主要运移阶段伴随着温新世末的上升运动而开始，深度为１２００－２５００ｍ；晚期运移阶段发生于新世末以后，深度为２６００ｍ开始。主要运移阶段石油     

基于层序地层模拟的湖岸线迁移对层序定量识别的指示:以鄂尔多斯盆地山2段为例

湖岸线是水陆沉积的分界线,为探讨其迁移规律与层序间的关系,利用SEDPAK二维层序模拟软件,以鄂尔多斯盆地山2段作为地质原型,对湖岸线迁移进行了定量模拟,进而提出了其可以有效指示层序及内部体系域识别的新认识.对湖岸线迁移规律在水平方向与垂直方向重新进行了划分、定义.在水平方向上,向物源区方向的迁移定义为“正向”,对应于...     

油气初次运移理论新探

应用渗流力学的基本原理,研究油气初次运移的机制问题。研究认为,油气的初次运移是以连续相、而不是以溶液相和扩散相的形式进行的;油气初次运移的动力是浮力,因而初次运移的方向是向上的;油气初次运移所需的时间与源岩的渗透能力有关,与油气的粘度有关,还与源岩的厚度有关;油气藏的异常高压是一种暂时的压力状态,气藏的异常高压多于油藏,新生油气藏多于古油气藏;油气初次运移的通道就是源岩的粒间孔隙,源岩的非均质性和微裂缝对油气初次运移十分不利,因形成微油气藏而降低油气运移效率;源岩的厚度越大,越有利于油气聚集;“倒灌”现象是不存在的,缺少基本的动力驱动,基岩油气藏的形成是二次运移过程中侧向运移的结果。初次运移与二次运移具有相同的动力机制、运移相态和运移方向,因而两者是完全统一的。     

叠前时间偏移在华北地区的应用

从应用的角度较详细地论述了三维叠前克希霍夫时间偏移的过程。在给定合理的偏移孔径下,三维叠前克希霍夫时间偏移利用均方根速度对叠前地震数据进行逐道处理,从而得到准确的归位数据。叠前时间偏移相对叠后时间偏移而言,前者能够进一步提高地下信息的成像质量及归位准确性,信噪比和分辨率也得到了改善,能够满足精细的地震资料的解释。因此,三维叠前克希霍夫时间偏移对于速度变化平缓、地下构造较复杂的地区具有广泛的应用价值。     

塔里木盆地轮南地区油气运移的路径、期次及方向研究

本文通过对塔里木盆地轮南地区及附近的钻井（出油井和未出油井）中揭示的裂缝，裂缝与成岩序列的穿插关系，连通砂体及断层和不整合面附近的矿物及矿物中流体包裹体研究，对塔里木盆地轮南地区油气运移路径和期次进行了探讨。通过研究指出了塔里木盆地轮南地区主要经历了3期大规模的油气运聚，地层之间的不整合面为油气横向运移的主要通道。高角度的裂隙及微裂缝为纵向运移主要通道。第一期油气运聚主要发生于海西期，第二期油气运聚主要发生在14－17Ma；第3期油气运聚主要发生在最近的5Ma以来。第一期油气运聚主要为自塔北隆起的西南，南向北，以横向运移为主；第二，第三期运聚主要自西南，南向北，自东向西运移，但主要以垂向运移为主。     

油气初次运移理论新探

应用渗流力学的基本原理,研究油气初次运移的机制问题。研究认为,油气的初次运移是以连续相、而不是以溶液相和扩散相的形式进行的;油气初次运移的动力是浮力,因而初次运移的方向是向上的;油气初次运移所需的时间与源岩的渗透能力有关,与油气的粘度有关,还与源岩的厚度有关;油气藏的异常高压是一种暂时的压力状态,气藏的异常高压多于油藏,新生油气藏多于古油气藏;油气初次运移的通道就是源岩的粒间孔隙,源岩的非均质性和微裂缝对油气初次运移十分不利,因形成微油气藏而降低油气运移效率;源岩的厚度越大,越有利于油气聚集;“倒灌”现象是不存在的,缺少基本的动力驱动,基岩油气藏的形成是二次运移过程中侧向运移的结果。初次运移与二次运移具有相同的动力机制、运移相态和运移方向,因而两者是完全统一的。     

叠前时间偏移技术在八宝矿区的应用

八宝矿区总体构造形态为不对称的向斜构造,北翼岩层倾角达60°～80°,南翼倒转,矿区断层较多,三维地震叠后时间偏移成像困难,为此进行了三维叠前时间偏移外理。在本次地震资料处理中,选取偏移孔径为5000,依据CRP道集拉平程度确定叠前时间偏移速度场,以区内CMP道集内的炮检距分布情况确定最大、最小炮检距和炮检距增量,并将反假频距离确定为CMP间距的1～1.5倍。通过对比叠前、叠后时间偏移剖面,可以发现叠前时间偏移剖面能够较好地反眏深层构造及大倾角地层情况,其信噪比较高,地震剖面同相轴连续性好,断点清晰,处理效果显著。     

转换波波动方程叠前深度偏移

克希霍夫叠前时间偏移被广泛运用于转换波地震成像领域,该方法具有计算效率高、速度模型易于获取的优点。但是,纵横波速度差使纵波和转换波的成像在时间域不匹配,且克希霍夫偏移也无法较好地处理多次到达和保幅等问题。这里提出一种基于波动方程的转换波叠前深度偏移方法,以改善克希霍夫时间偏移的不足。