碳酸盐岩溶洞成像要素分析与研究

碳酸盐岩油气藏储集空间以裂缝和溶洞为主,在地震剖面上主要表现为＂串珠状＂。为了研究溶洞成像规律,本文通过大量的数值模拟,分析溶洞的成像分辨率,探讨溶洞成像与上覆地层、信噪比（SNR）、覆盖次数、偏移速度和偏移方法之间的定量关系。研究认为：①无论是溶洞的纵向分辨率还是横向分辨率,均满足1/4波长调谐规律,可以将薄层机理转用至溶洞分辨率解释;②溶洞的存在会对上覆地层产生下拉效应,使溶洞在地震剖面上呈塌陷等＂非串珠状＂特征;③高覆盖和小道距（面元）可提高串珠能量,压制偏移附带的背景噪声;④叠前偏移能改善资料的SNR,提高成像精度,特别是低SNR资料;⑤偏移速度偏小,串珠边缘下拉,反之会上翘,速度偏大带来的成像质量变差的程度要大于速度偏小;⑥不同偏移方法对缝洞成像效果存在差异,对于低SNR资料,溶洞成像拟选取频率域或频波域方法。     

平面波预测滤波分离绕射波方法研究（英文）

常规地震资料处理通常将地震波场当作反射波处理,绕射波的存在会降低处理成果的分辨率,因此将其当做干扰噪音进行压制。然而,绕射波往往包含了非常重要的地质信息(裂缝、溶洞、断层等特殊构造),即使偏移将绕射波归位,因为绕射波能量较弱也会被反射同相轴遮盖。将反射波和绕射波进行分离并单独成像处理,将提高绕射目标构造的成像精度。根据在平面波域反射波拟线性、绕射波拟双曲的形态差异,本文利用平面波预测滤波技术对平面波炮记录进行波场分离。首先,采用平面波解构滤波器估算地震同相轴的局部倾角,利用局部倾角信息预测并提取反射波,然后从全波场中减去反射波,间接分离出绕射波,对绕射波成像可获得高分辨率的绕射目标体成像结果。通过对2D SEG盐丘模型进行波场分离与成像,分析表明:本文采用的平面波预测滤波技术解决了平面波解构滤波的极性反转问题,保持了绕射波原有的相位信息,保证了波场分离后的绕射波场保真度,成像结果表明用平面波预测滤波方法提取的绕射波进行偏移可改善非均质目标体的成像精度。     

叠前三维共反射面叠加在实际地震资料处理中的应用

针对复杂地表地质条件下地震资料覆盖次数不均、部分数据缺失而导致的地震资料品质下降、陡倾角地区成像质量变差等问题,文中采用了叠前三维共反射面叠加技术.共反射面叠加是一种与宏观速度无关且考虑了反射点曲率的地震成像方法.它利用共反射点道集一个邻域内(菲涅尔带)道之间的相关性,并将相干区域内道集的能量相加来增强地震反射信号和绕射波能量,并借助于相邻CMP道集数据形成CRS超道集,使得面元内的覆盖次数更加均匀;同时利用超道集的高覆盖次数来压制噪声,最终得到高信噪比道集数据.实际地震资料处理表明,该方法可大幅度地提高地震资料信噪比和分辨率,增强地震同相轴的连续性,此外还可为叠前偏移成像处理、AVO属性分析、叠前地震反演等提供高质量的输入数据.     

基于反稳相滤波的边缘绕射成像方法研究

绕射波是地下小尺度不连续体的地震响应,是对地下断层、尖灭点、河道边界等高精度成像的关键.为了充分利用绕射波信息,本文通过在传统的Kirchhoff偏移算子中引入反稳相滤波器,使满足Snell定律的镜面反射得到有效压制,从而凸显绕射能量;进一步,针对边缘绕射存在的极性反转现象,在成像过程中引入校正极性算子实现边缘绕射正确成像.在实现方法的基础上,通过理论模型和实际资料边缘绕射成像试处理发现:本文方法能有效改善断点及断层边界成像质量,提高地震解释精度;通过极性校正,能一定程度提高边缘绕射点成像分辨率.     

局部倾角滤波和预测反演联合分离绕射波

地震绕射波源于介质非连续性,从地震记录中将绕射波分离出来并进行成像,其结果对研究诸如碳酸盐岩缝洞储层这类复杂非均质储层具有重要意义.对炮集记录进行平面波分解,在地层倾角不大的假设下,反射波和绕射波同相轴在平面波分解剖面上存在较大的倾角差异.基于此,我们提出分步进行绕射波分离的方法:(1)利用局部倾角滤波方法将绕射波的较大倾角信息成分分离出来,此时,余下的部分包含有反射波和残留的低倾角绕射波信息;(2)利用频率-空间域预测反演方法从上述含有反射波和残留的低倾角绕射波信息中分离出残留绕射波成分;(3)将两次分离的绕射波信息相加得到最终的绕射波估计.用该方法能够得到相对完整的绕射波信息,有效地克服了靠单一的倾角差异进行绕射波分离时明显损失低倾角信息,从而影响绕射波成像结果横向分辨率这一问题.理论与实际资料试算验证了该方法的有效性.     

叠前偏移能量一致性处理方法及应用

面对复杂油气勘探要求更高的勘探精度,为提高地震勘探成像精度,叠前偏移对地震数据的能量一致性要求越来越高.为此,本文提出一种叠加模型的面元能量调整方法,在做好叠前振幅补偿等处理的基础上,采用叠前道集逐点能量调整的方法改善叠前偏移前相邻面元能量的一致性,以适应现有的叠前偏移的工业化算法,解决因覆盖次数以及炮检距分布的非均匀性带来的面元能量不一致性问题对叠前偏移的影响.该方法在模型和实际数据处理中都得到了预期的效果,具有可推广应用的价值.     

基于倾角-偏移距域道集的绕射波成像

地震绕射波是地下非连续性地质体的地震响应,绕射波成像对地下断层、尖灭和小尺度绕射体的识别具有重要的意义.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴表现为一条下凸曲线,能量主要集中在菲涅耳带内,绕射波能量则比较发散.由于倾角域菲涅耳带随偏移距变化而存在差异,因此本文提出一种在倾角-偏移距域道集中精确估计菲涅耳带的方法,在各偏移距的倾角域共成像点道集中实现菲涅耳带的精确切除,从而压制反射波.在倾角-偏移距域道集中还可以分别实现绕射波增强,绕射波同相轴相位校正,因此能量弱的绕射波可以清晰地成像.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴的最低点对应于菲涅耳带估计所用的倾角,因此本文提出一种在倾角域共成像点道集中直接自动拾取倾角场的方法.理论与实际资料试算验证了本文绕射波成像方法的有效性.     

基于小波熵的地下管线探地雷达频率波数偏移成像研究

地下管线实际形状与准确位置的确定是探地雷达图谱解释的主要内容之一.制约管线探地雷达反射归位精度最主要的因素是电磁波在地层中的传播速度,如何准确确定电磁波传播速度是探地雷达偏移处理能否成功的关键.为便于对探地雷达图谱特征进行定量解释,开展了不同大小、埋深与重叠等情况管线的正演模拟与模型实验.结合小波熵理论与频率波数偏移成像方法,提出了一种基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像方法,将其应用于地下管线正演模拟与模型实验探地雷达信号偏移处理.研究结果表明:探地雷达图像经基于小波熵的频率波数偏移处理后,电磁波速度的估计值与真实值误差可控制在2％以内;随着管线管径大小与埋置深度的增加,绕射双曲线的开口弧度不断增大,管与管之间绕射波交叉干扰越严重;探地雷达信号经基于小波熵的频率波数偏移处理后可大大提高图像的分辨率,压制了多次波的干扰,使绕射双曲线更收敛,能量更聚焦,从而有利于地下管线实际形状与具体位置的准确提取.研究结果对城市地下管线探地雷达图谱解译工作提供技术支持.     

地质雷达有限差分逆时偏移方法研究

地质雷达技术是用于研究水文、环境与气候变化等重大科学问题最有效的地球物理技术之一,并广泛应用于检测道路和建筑内部结构,探测冻土层、沙漠沙丘演化特征,进行地质灾害和考古探测等.具有探测速度快、分辨率高和探测结果直观成像的优势.但由于受到介质横向速度变化,孤立块体的绕射波和倾斜界面复杂反射波的影响等,在雷达探测剖面上经常难以真实地反映地下目标体的空间位置和形态.偏移处理技术可以提高成像的真实性.逆时偏移能有效地利用回转波、多次波成像,使反射波准确归位,绕射波完全收敛,是一种受横向变化影响小,倾斜界面成像精度高的偏移方法.本文推导出基于麦克斯韦方程组TM波方程的有限差分格式、稳定性条件和PML边界条件,并编程实现有限差分零偏移距逆时偏移算法.两层模型和空洞模型的逆时偏移剖面与对应的原速度模型完全相同,有效地验证了有限差分零偏移距逆时偏移算法的准确性.相比于两层模型和空洞模型的Kirchhoff偏移剖面,逆时偏移剖面能更有效地提高垂直界面和空洞底界面的成像分辨率,更真实地反映两层模型和空洞模型的空间形态和内部结构信息.     

地震绕射波弱信号U-net网络提取方法

绕射波携带大量小尺度非均匀地质体信息,对于提高地震勘探分辨率具有重要意义.绕射波能量远小于反射波,在地震记录中常被强反射波掩盖,因此分离并单独成像绕射波,为探测小尺度非均匀地质体的关键问题.传统绕射波分离方法受限于理论模型假设,对陡倾角反射波去除效果不佳,且易对绕射波造成损伤.基于经典编码-解码框架下的U-net网络和注意力机制,本文提出了一种绕射波智能分离方法,通过编码器自动提取地震数据中的绕射波特征,再由解码器恢复绕射波,从而隐性去除反射波.该方法作为端到端的机器学习,训练后的U-net网络可自适应地分离绕射波.本文通过数值模拟数据与实际数据构建训练数据集,利用训练后的U-net网络分离绕射波,并将结果偏移成像.数值模型测试和实际资料应用表明,融合了注意力机制的U-net网络能够有效压制反射波能量,保留绕射波动力学特征,克服了传统绕射波分离方法难以去除陡倾角反射的局限性,其提取的绕射波弱信号特征较为完整,能够进一步提高地震成像分辨率,在小尺度断裂刻画上具有优势.     

叠前时间偏移技术在淮北某煤矿采区三维地震勘探中的应用与效果

淮北某煤矿采区三维地震勘探地质条件极为复杂,区内褶皱、断层构造发育,常规叠后时间偏移处理很难准确成像,给后期资料解释工作带来不利影响.针对这一问题,采用叠前时间偏移技术,结合煤田地震勘探特点,对影响叠前偏移处理质量的关键步骤（预处理、静校正、叠前去噪、时间域速度模型建立）进行了研究,取得了显著效果.利用叠前偏移数据体解释,最终圆满完成了地质任务.本文通过应用实例,说明了煤田地震勘探资料处理利用叠前时间偏移技术对复杂构造成像效果较好,信噪比提高,断点解释更可靠.     

利用正演技术识别地震解释中的假象

绕曲、小型地堑以及陷落柱在地震时间剖面上地震特征容易混淆,相互之间不易识别从而形成地震假象,给地震构造解释带来的困惑.为了识别这些地质现象在地震时间剖面上的真实反映.通过利用正演模拟技术研究这些地震假象的识别方法,采用地质资料设计不同地质现象的地震模型,正演分析了在叠加、叠后偏移和叠前偏移等地震时间剖面上的响应特征以及采用不同初始迭代速度模型处理的叠前偏移剖面上的特征.认为通过分析地震绕射波的响应特征、采用适合的初始迭代速度进行叠前时间偏移处理可以分辨出这些地震假象.最后利用地震勘探实例对总结方法的效果进行了验证.     

绕射波逆时偏移成像方法研究

地震剖面中的绕射点反应地下断层、尖灭、溶洞等不连续体的位置信息,因此绕射波对于实现小尺度构造的精细成像具有重要意义.基于逆时偏移的绕射波成像方案包括乘法成像条件法和倾角域拾取法.乘法成像条件利用正\负倾角构造剖面相乘实现绕射点的定位,倾角域拾取法则根据绕射波能量在角度域的特征进行拾取.其中,通过Hilbert变换和伴随...     

基于斜率分析的倾角域绕射波分离及成像研究（英文）

碳酸盐岩缝洞型储层所含缝、洞尺度差异大、岩性和速度变化剧烈,造成复杂的绕射响应特征。部分缝洞体尺度小产生的绕射能量较弱,在成像剖面上被连续反射层掩盖,而难以识别。基于此,本文发展了一种倾角域道集的绕射波成像方法,提高对成像剖面上小尺度绕射构造的分辨能力。借助高斯束偏移技术抽取倾角域成像点道集,根据在倾角域道集上绕射同相轴拟线性、反射能量拟抛物的几何形态差异,基于斜率分析方法实现波场分离,并采用汉宁窗函数提高绕射波分离效果,将分离后的绕射波倾角域道集水平叠加得到绕射波成像结果。理论分析和数值模型测试结果表明:在窗函数的基础上,应用基于斜率分析的波场分离方法得到的绕射波倾角域道集能够更好的压制噪声,叠加后的绕射波成像剖面中绕射构造更加清晰。     

南堡凹陷潜山面精细成像目标攻关处理研究

南堡凹陷勘探开发程度的不断提高使潜山逐渐成为油田重要的勘探新领域,为提高潜山面和内幕成像质量,开展叠前深度偏移技术的应用研究.在以往处理的基础上,充分认识潜山面地震反射特征,讨论叠前深度偏移的针对性技术和措施.在整个过程中,地质认识贯穿处理的每个环节.结果表明,在地质认识指导下的潜山面精细成像目标攻关处理,改善了潜山面和内幕的成像质量,为构造解释、储层反演和裂缝预测提供可靠的基础资料.     

鄂尔多斯盆地西缘地区偏移成像技术研究

鄂尔多斯盆地西缘地区地质构造发育,构造类型的多样化有利于油气的运移和储存,具有较好的勘探前景.由于构造的复杂性,静校正问题突出,准确建立速度场困难,深层成像精度差;绕射波、回转波发育,成像归位不准确.本文综合层析静校正技术和初至波剩余静校正技术计算静校正量,在精细速度分析的基础上建立偏移速度场模型,采用基于共炮检距域的Kirchhoff叠前时间偏移成像技术进行偏移成像,此方法对速度场精度要求低,计算效率快且成像精度高.结果表明:浅层静校正问题在一定程度上得到了解决,深层反射层能够较准确的分辨,偏移剖面上反映的地层信息丰富且成像归位准确,较好地刻画了研究区的构造形态,满足研究区的成像要求.     

Kirchhoff偏移法在探地雷达正演图像处理中的应用

本文首先通过对波动方程的分析,得出了声波波动方程和雷达波波动方程形式一致性,从而说明了把广泛应用在地震数据处理中的偏移技术引入到GPR资料处理中的可行性;其后说明了时域有限差分法（FDTD）的原理,并用它合成了几种常见的雷达正演剖面;最后利用Kirchhoff积分偏移法对正演所得的雷达剖面进行偏移处理,通过对比偏移处理前后的雷达正演剖面,可知Kirchhoff积分偏移法能使雷达正演剖面中的反射波的归位,绕射波收敛,从而大大地提高了雷达正演剖面的分辨率,更好地指导GPR剖面的地质解释和验证偏移方法的有效性.     

起伏地表叠前偏移在YCN探区的应用研究

陆地勘探中地表起伏是资料处理一个非常重要影响因素,常规处理通过静校正使观测处在一个水平表面上.但静校正技术中射线垂直出射的假设往往不能成立,带来校正误差,而煤层因其埋深较浅,由地表起伏带来的这种误差尤为突出.起伏地表叠前偏移通过还原炮检点真实位置,能有有效消除静校正带了误差.针对YCN区域,分析了地质条件和表层状况,采用起伏地表叠前偏移处理流程.构建了成像基准面,建立基于成像面的速度模型,采用起伏地表的叠前偏移方法进行成像.实际资料处理结果表明,相对常规叠前偏移处理,提高了目的层分辨率,改善了成像聚焦效果.     

地震绕射波分离方法研究进展

随着油气田勘探和开发的需求,利用地震绕射波成像探测地下不规则地质体边界和小尺度构造已经成为地震偏移成像的一个热点研究方向.从勘探地球物理学家发现地震绕射波开始,学者们致力于研究如何在常规反射地震记录中分离并提取出绕射波.过去半个多世纪,关于绕射波的研究取得了显著进展并成功应用到实际生产.本文总结了以往关于绕射波分离技术的研究成果,介绍绕射波的概念及其运动学和动力学特征,按照技术方法进行总结和分类并通过选择具有代表性的实例来向读者展示不同方法的分离效果.     

串珠状溶洞模型介质波动方程正演与偏移

为了揭示溶洞储层的地震波场特征,该文采用相移加插值波场延拓算子,该算子能适应介质速度横向变化和纵向变化、对地层无倾角限制、保振幅且可以避免层间多次波的产生.然后用该算子对根据某地区奥陶系储层溶洞的地质特征所设计的五个串珠状溶洞地质模型进行正演和偏移,并分析波场特征.溶洞储层模型数值模拟的结果揭示了在不同大小、形状、间距、分布位置等情况下溶洞地震波场特征,得出了关于串珠状溶洞介质地震波场特征的一些有意义的结论和认识.