叠前深度偏移技术在QMQ地区成像中的应用

位于东部QMQ地区的地震资料,其地表地质条件较好,但因勘探目的层是奥陶系复杂的古潜山,因此,适合应用叠前深度偏移技术进行潜山顶及其内幕的成像。通过Kirchhoff叠前深度偏移技术中精细的数据准备、速度-深度模型的建立与优化、偏移孔径的试验与选择和偏移成像4个关键环节的应用研究,完成了QMQ地区地震资料的Kirchhoff叠前深度偏移。通过与叠前时间偏移剖面对比,叠前深度成像改善了QMQ地区地震数据的信噪比和分辨率,同时提高了奥陶系潜山及其内幕的成像精度,为后续的深度域地质解释和构造成图提供了可靠的偏移数据,研究成果对深层煤勘探所面临的底板奥灰水的研究具有借鉴意义。     

叠前深度偏移初始速度模型建模方法应用研究——以JY工区崎岖海底为例

Dix公式法和速度约束反演法,是地震资料叠前深度偏移建立初始速度模型的两种主要方法。首先利用JY工区深水崎岖海底的资料对这两种速度建模方法的成像能力进行了实验分析,结果表明,这两种方法都不能得到合理的初始速度模型。此外,通过速度约束反演得到的初始速度模型可以沿层位生成平均层速度模型。再利用垂向上地层埋深与速度关系和横向上同一套沉积地层与速度关系来共同修正平均层速度模型,这样可以获得更符合地质条件的初始速度模型。实验结果证明,通过引入地质背景的约束有利于建立起更为准确的初始速度模型,为后续的叠前深度偏移成像提供了有利保障。     

速度模型误差给叠前深度偏移成像带来的假象

这里借助简单地质模型数值模拟的地震记录,采用分步傅立叶方法进行叠前深度偏移,给出了几种误差速度模型给偏移成像带来的影响。波动方程叠前深度偏移目前是解决地质复杂地区地震成像的一种有效手段,但是速度模型的精确程度,直接影响着成像结果的可信度。局部速度误差影响成像质量,而区域速度误差不仅影响成像质量,更重要的是影响成像的构造形态。所以在应用偏移成果时,一定要根据速度模型的可靠程度进行谨慎解释。     

叠前深度偏移技术及应用实例分析

叠前深度偏移技术比时间偏移难度大,且需有一定的前提条件。在我国西部地区,构造复杂,地下介质横向变速剧烈,在有效地解决静校正与恶劣激发—接收条件的难题之后才能开展该项技术。中国东部,传统的时间域偏移处理方法无法解决下伏中—古生界(包括古潜山海相碳酸盐岩储集体)的成像问题,对此,叠前深度偏移技术正是有效手段。影响叠前深度偏移成像质量的原因主要可归纳为三个方面:野外施工因素;时间域预处理的质量;深度—速度模型精度。归纳了为建立高精度速度—深度模型应做好四方面的工作,给出了中国东部老开发区的叠前深度偏移技术应用实例。     

叠前深度偏移技术在城市活动断层探测中的优势

本文介绍了Kirchhoff积分法叠前深度偏移和波动方程叠前深度偏移两种偏移方法,并通过对Marmousi数据模型和实际数据资料处理,对比叠前深度偏移成像与叠后时间偏移成像和常规叠加剖面的应用效果。实际结果表明：对于速度横向变化剧烈的复杂地质体,叠前深度偏移成像精度更高,适合于城市活动断层的高精度探测。     

网格层析速度反演方法在准三维西沙水合物中的应用

天然气水合物横向速度分布不均匀,且与断层、碳酸岩盐、渗流和盐底辟等构造有密切关系,由时间偏移得到的地质成像不准确,因此必须通过深度偏移得到深度域的地质成像。利用层析成像手段优化深度域的速度模型,因其精度高和可靠性大,目前被广泛应用。文中应用高精度网格层析速度反演方法来优化叠前深度偏移速度模型,阐述了剩余曲率分析(RCA)原理,详细介绍了利用高精度网格层析速度反演方法来优化深度域层速度模型的步骤和方法。对实际采集的准三维西沙水合物地震资料速度模型建立的应用效果表明,此种方法不仅运算效率高,而且从偏移剖面上可以看出:断层带内的成像精度明显提高,断裂结构更加清楚,波组特征明显变好,还能为研究断层与天然气水合物的关系提供基础资料,以及为后续优选有利钻探目标、评价天然气水合物资源潜力提供依据。     

基于模型约束的Kirchhoff积分法叠前深度成像

与时间域偏移方法比较,叠前深度偏移成像方法能够适应剧烈横向速度变化、陡倾角反射的地震资料。本文通过研究Kirchhoff叠前深度偏移方法成像原理,首先建立初始速度模型;然后在初始速度模型中加入了目标地质体--盐丘作为层位,对初始速度模型进行优化,在层位的约束下通过多次迭代计算,对优化前后的两个速度模型求取旅行时差更新初始速度模型;最后利用更新后的初始速度模型进行Kirchhoff积分法叠前成像。叠前时间偏移和模型约束下的Kirchhoff积分法叠前深度偏移成像结果显示,后者成像具有更高的信噪比和分辨率。     

复杂构造地震叠前深度偏移方法及应用

地震勘探复杂构造和深层构造的精确成像,由于叠后时间偏移方法自身的局限性而不能解决。叠前偏移技术是解决精细速度分析和复杂构造成像的有效手段之一,也是近年来国内外地震资料成像的发展趋势,是解决速度横向变化剧烈的复杂地区的地震资料成像的关键技术。结合鄂尔多斯西缘工区地震资料,给出了复杂构造成像的方法、实现过程与成像效果。研究结果表明,采用叠前深度偏移技术对于复杂构造的描述相对于叠后偏移技术有很大的优势。      

南海东部地区断层阴影带构造落实方法及其应用研究

南海东部地区断层阴影带构造圈闭资源潜力巨大,部分区带老三维地震资料近似平行于新近系控圈断层走向方向采集,断层阴影带照明度低,受断层带、断层两盘地层速度差异等因素影响,阴影带速度各向异性特征明显,准确深度偏移成像面临挑战,断层圈闭构造落实难度大,不利于断层圈闭的评价及油田开发方案部署。基于此,近年开始在油气成藏有利区带垂直于控圈断层走向方向开展二次三维地震资料采集,改善了断层阴影带照明度;针对局部有利目标,通过地震正演研究指导断层阴影带构造假象识别及构造成图,初步落实构造形态,为利用层位、断层约束的精细速度建模提供相对合理的构造趋势;基于不同采集方位角的新、老两批三维地震资料,通过双方位各向异性速度分析及融合偏移处理,进一步改善断层阴影带叠前深度偏移成像效果,落实构造细节,在工作实践中构建了地震资料采集、处理、解释一体化技术对策,较好解决了南海东部地区断层阴影带构造圈闭落实难题,在勘探开发实践中取得了良好应用效果,为勘探目标及油田开发早期井位部署和地质储量评估提供借鉴。     

相移加校正变范围三维叠前深度偏移

理论和实践证明,三维叠前深度偏移是目前最精确的地震波场为成像方法,该文在二维叠前深度偏移及偏移速度模型建立方法研究的基础上,进一步研究了变范围三维叠前深度偏移叠加方法和软件,用三维相移加校正方法在炮集上实现三维叠前深度偏移,并根据三维速度模型构造形态,自动确定偏移后成像孔径进行变范围移叠加,提高三维构造形态清晰度。该方法属全波方程偏移,具有成像精度高,对模型适应性强的特点。     

气云区全波形反演约束Q场建模技术

复杂的浅层气云使地下波场严重扭曲,地震剖面呈现模糊带,影响工区的构造认识和储层描述。品质因子Q是地震波在地层中的衰减属性,Q深度偏移是考虑了地层吸收衰减的偏移成像技术,是提高气云区成像质量的有效方法;但是当浅层气云和深层底辟构造复杂发育时,常规Q场建模的精度往往不能满足Q偏移精细建模的需求。为解决以上难题,本文创新性地提出了全波形反演（full wave inversion, FWI）约束Q场建模技术思路：基于常规网格层析建立初始速度模型,利用FWI技术精细刻画速度异常进而约束Q模型的建立。这一“常规层析-FWI-Q反演”迭代的技术思路在白云凹陷Q深度偏移成像中得到成功应用,不仅提高了气云模糊区的成像质量,而且避免了油气勘探认识的多解性,证明了FWI约束Q场建模和Q深度偏移技术方法对改善复杂气云发育区的成像有效性。     

基于叠前深度偏移的AVO反演在神狐海域试采区的应用

为了更好地研究神狐海域试采区天然气水合物的展布形态和赋存状况,基于高精度层析速度反演后的叠前深度偏移地震资料进行AVO反演技术研究。为在天然气水合物富集区有效地进行AVO研究,AVO处理前运用叠前深度偏移技术,通过高精度层析反演不断迭代速度模型;然后通过偏移来改善资料的质量,结合实测钻井资料进行AVO正演分析、反演可行性分析、属性交会分析;最后将具有高横向分辨能力的地震资料和高垂向分辨能力的测井资料与地质相结合进行叠前同时反演。该方法可反演出纵、横波阻抗等属性,直接进行岩性和流体识别,结果表明,在AVO反演中引入叠前深度偏移技术,为反演提供了较高质量的叠前共反射点道集和精细的层速度模型,改善了AVO技术在试采区的应用效果,提高了反演的可靠性。反演出的各种属性为AVO分析提供了丰富的信息,能够比较准确地反映地下水合物矿体的展布情况,可用于后续水合物储层的分析及综合研究,对未来的水合物勘探开采具有重要的现实意义。     

泌阳凹陷南部陡坡带地震资料的炮域波动方程叠前深度偏移

泌阳凹陷南部陡坡带是河南油田的重点勘探老区,其构造产状不仅陡,断层也多,叠后时间偏移难以得到较好的地震成像效果,基于Kirchhoff积分偏移方法具有运算速度快、效率高的特点,以及炮域波动方程方法能保持地震波的动力学特征,应用Kirchhoff积分偏移方法进行了偏移速度分析,建立了精细的速度模型.然后基于该模型在深度域进行了剩余速度分析以及层析成像,进一步提高了速度模型的精度. 通过分析偏移孔径、去假频参数以及延拓步长等成像处理参数对成像效果的影响,确定出最佳偏移处理参数,最后利用炮域波动方程方法对工区的三维地震数据进行了叠前偏移成像.成像结果表明,该方法能够使该区陡坡带反射层位得到较好的偏移,信噪比和横向分辨率都得到提高.     

Seismic fine imaging and its significance for natural gas hydrate exploration in the Shenhu Test Area,South China Sea

Shenhu area in South China Sea includes extensive collapse and diapir structures, forming high-angle faults and vertical fracture system, which functions as a fluid migration channel for gas hydrate formation. In order to improve the imaging precision of natural gas hydrate in this area, especially for fault and fracture structures, the present work propose a velocity stitching technique that accelerates effectively the convergence of the shallow seafloor, indicating seafloor horizon interpretation and the initial interval velocity for model building. In the depth domain, pre-stack depth migration and residual curvature are built into the model based on high-precision grid-tomography velocity inversion, after several rounds of tomographic iterations, as the residual velocity field converges gradually. Test results of the Shenhu area show that the imaging precision of the fault zone is obviously improved, the fracture structures appear more clearly, the wave group characteristics significantly change for the better and the signal-to-noise ratio and resolution are improved. These improvements provide the necessary basis for the new reservoir model and field drilling risk tips, help optimize the favorable drilling target, and are crucial for the natural gas resource potential evaluation.     

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.     

广东省潼湖生态智慧区浅层地球物理探测与地层物性分析

地质灾害、活动断裂、特殊岩土体和古河道等是影响城市浅层地下空间开发安全的主要地质问题,对于这些地质问题的探测主要采用地球物理无损检测方法。潼湖生态智慧区是国家生态文明建设示范区和惠州智慧城市地下空间开发中的重要区域,浅层地球物理探测与地层物性分析为潼湖生态智慧区城市发展及地下空间开发利用提供详细的地质、岩土和地球物理数据,是构建该地区地下空间模型的必备要素。虽然目前已经开展了针对本区域的基础地质探测研究工作,然而服务于精细地质结构与地层划分的综合地球物理研究还处于空白。针对浅层地下空间探测精细程度低和传统探测方法分辨率有限的问题,本文综合利用浅层反射波地震方法、混合源面波S波速度成像方法、三分量谐振波阻抗比值方法以及综合测井方法对该地区浅层地下空间(200m)进行了高精度地层划分和断层展布精细解释。在浅层地震反射波方法划分厚层和大尺度断层的基础上,利用主动源和被动源微脉动阵列法获得更加精细的浅层地层和构造特征,采用三分量地震频率谐振方法识别浅层土壤层分层,弥补了单一方法在不同深度范围上的探测信号低精度缺点,探讨了潼湖地区地层与地球物理的响应特征,构建了详实的地层物性和地球物理参数关系,为后续的建模提供基础数据。     

Modeling sideswipe in 2D oceanic seismic surveys from sonar data: Application to the Mariana arc

In two-dimensional (2D) marine seismic-reflection surveys, out-of-plane rough seafloor bathymetry can cause multiple ocean-bottom reflections that complicate the interpretation of shallow reflections. Although migration corrects for the in-plane position of reflectors, it cannot resolve the inherent ambiguity in their out-of-plane positions. We show how swath bathymetry, routinely collected in many such surveys, can be used to model out-of-plane seafloor reflections and prevent their misinterpretation as subsurface geology. We use both raw and gridded multi-beam bathymetry data to build images that represent seafloor reflections in migrated seismic data. Comparison of these images to the seismic sections reveals whether suspicious features are out-of-plane water bottom reflections or subsurface reflections. Multi-channel seismic surveys across the Marianas intra-oceanic arc system provide examples where rough seafloor topography produced reflections that were initially misinterpreted. We use our seafloor reflection modeling (SRM) approach to help distinguish a possible landslide from a volcanic cone, to help distinguish real from apparent fault-plane reflections bounding a sediment-filled basin, and to verify that a possible magma chamber reflection results from sub-surface structure, not seafloor sideswipe.