基于SVD的小尺度地质体地震绕射波成像

充分利用小尺度地质体引起的绕射波,可提高小尺度地质体成像的分辨率。由于绕射波的能量一般比反射波低好几个数量级,绕射波成像需要把绕射波从数据中分离出来。笔者提出用SVD算法直接在炮集上分离绕射波,然后对绕射波进行成像。与其它分离法相比,该方法在原理和实现上都更为简单。数值计算表明,SVD方法能很好地从全波场数据中分离出绕射波。对合成的数据加上一定程度的噪声时,SVD方法仍然能很好地适用。基于SVD分离绕射波的关键是奇异值序列的截断,这需要对不同的数据进行试验,以致数据分离后,绕射波的能量占主要部分。绕射波成像结果有助于小尺度地质体的识别,而综合绕射波成像结果以及全波场成像结果能够更好地解释小尺度地质体。     

基于目标性滤波器的倾角道集绕射体成像

利用绕射能量对地下异常地质体进行精确成像是近年地震勘探的突破性技术进展之一。通过对倾角道集滤波后叠加成像,是有效利用地震绕射信息的主要技术手段。本文应用灵活和高效的计算方法生成倾角成像道集,同时设计高效倾角目标性滤波器,应用于倾角成像道集,通过模型试算分析反射能量和绕射能量在倾角道集中的区别与联系,实现更高效的绕射能量与反射能量的滤波分离。中国西北地区缝洞型油气储集体对绕射波比较敏感,通过对该区的实际数据应用测试,实现了更加节省计算时间同时具有更高成像精度绕射波成像的效果。     

基于绕射波的断层识别方法应用

基于相干和方差体识别断层的方法都是利用地震资料中的强信号,受地震资料分辨率的限制这些方法对断距较小的小断层无法准确识别。在地震资料中大型地质体的边界具有明显的反射特征,尺度较小的地质体如尖灭点、小断层等以绕射波或残留绕射的形式存在,能量较弱,被强反射所淹没。本方法利用平面波破坏滤波技术提取绕射波信息,该技术通过正则化反演迭代算法求取反射波倾角体,然后利用均值滤波的方法得到反射能量较强的平面波,将其从地震数据中去除,即可得到绕射波信息。利用绕射波信息则可以判断断层的发育程度及断裂系统组合样式。通过理论模型分析和实际资料应用验证了该方法的可行性和有效性。该方法具有一定的实际应用价值。     

煤田绕射地震勘探现状与进展

我国煤炭绿色智能开采亟待解决透明地质条件精细构建问题,包括煤岩层构造、含水体、采空区与地应力等地质因素,该类隐蔽致灾体易诱发采空区突水或瓦斯突出等事故,是制约煤矿智能化开采与安全生产的主要障碍。三维地震勘探是目前探测断层和陷落柱等地质体的主要技术,但该技术基于反射理论框架,在小落差断层与小尺度陷落柱探测上仍存在挑战,发展针对隐蔽致灾体的煤田精细勘探理论与方法是安全与智能开采的基础问题。基于绕射的地震勘探框架在理论上能够突破传统地震勘探分辨率瓶颈,该前沿技术已在勘探行业权威期刊不断报道,国内外工业界和科研院校也投入了大量研究工作,但尚未形成方法体系与工业化软件。围绕煤田灾害源防治与智能开采关键地质问题,阐述了一套基于绕射理论框架的地震勘探系统,通过不同类型绕射波传播规律研究了弱信号捕获模式,利用反射波与绕射波多域差异特征提取了携带高分辨率响应的绕射波信息,基于散射点模型提出绕射波精细速度建模方法,在多学科交叉基础上发展了绕射波多属性融合解释与阻抗反演技术,进而形成一套适用于我国未来透明矿山绿色开采的基础学科与前沿技术。     

金属矿地震绕射波分离与成像——以庐枞矿集区和钦杭成矿带为例

不同于油气藏能源大多产于沉积地层之中, 金属矿成矿部位的地质条件要更为复杂多变。通常情况下矿体表现为不规则形状, 且连续性较差, 难以满足现有地震反射波法所以依据的镜面反射条件(徐明才等, 2009)。不同的围岩地震地质条件差异很大, 甚至同一种岩性受到蚀变、构造作用的影响, 表现出不同的阻抗特征, 当围岩与矿体间的波阻抗差异较小, 难以形成有效的反射波。在控矿构造方面, 通常大规模的构造对成矿具有控矿、控岩作用, 而与成矿部位密切相关的一般是小规模的断裂, 反射波较难识别。根据菲涅耳带理论, 当地质体的尺度小于地震波的一个波长时, 反射地震成像精度会骤降, 而来自这些小尺度、非均匀地质体产生的绕射波和散射波成像较反射波成像具有明显的高分辨率、甚至超高分辨率。利用绕射波成像能够探测和识别地下重要的构造信息, 如破碎带、断层、尖灭点、礁体边界、次火山岩、小尺度的侵入体、不规则盐丘体, 以及其他不连续的地质体(Karimpoul et al., 2015)。考虑金属矿围岩及控矿构造复杂, 矿体几何尺寸较小、形状不规则, 容易产生绕射波, 理论上利用地震绕射波识别这些地质体较反射波更具优势。     

2D有限差分偏移技术在探地雷达信号成像中的应用

由于绕射波的存在,很难准确估计探地雷达剖面中目标的尺寸,因此,对目标进行成像研究具有重要意义和应用价值。采用2D有限差分偏移技术对典型的合成记录及实测探地雷达剖面进行了成像处理,结果表明,偏移可以大大提高探地雷达资料的横向分辨率。在实际资料处理中,通过对点目标绕射波的准确归位,可以简单估计地下介质的电磁波速度。讨论了工程处理中速度模型的建立,实际数据的非零偏等偏移处理中的核心问题。      

等效偏移距叠前时间偏移及其在塔河地区应用

在塔河地区,大型洞穴及溶蚀孔洞是奥陶系碳酸盐岩的主要储集空间类型,其构造特征复杂,岩性横向变化大,缝洞体的地震响应特征主要表现绕射波,其成像精度对缝洞储层的预测精度有着重要影响,基于散射理论的等效偏移距叠前时间偏移方法在提高绕射波的成像精度方面具有明显的优势。介绍了等效偏移距叠前时间偏移方法以及其并行实现方法,通过理论模型验证了该方法的有效性,最后将该方法应用于塔河地区的实际资料处理中。实际资料成像结果表明,与常规叠前时间偏移成像结果相比,等效偏移距叠前偏移剖面中,缝洞绕射波归位合理,缝洞边界、断层、断点成像清晰,横向分辨率高。     

关于地震波散射波场属性的基本研究

当地震波传播过程中遇到异常体时往往会在间断点处产生绕射现象,这是识别断层及其他构造的一个重要因素。然而,在实际情况下,绝大多数异常体尤其是金属矿藏,由于其形态并不是规则的,且尺度较小,从而无法产生很好的绕射波,取而代之的却是大量富含介质不规则信息的散射现象.近年来,特别是在金属矿地震勘探中,很多人错误地将散射理解为绕射。通过对一个特殊模型的正演模拟,系统地说明二者之间的差别以及散射波场的一些基本特征。     

逆时偏移在探地雷达信号处理中的应用

在探地雷达的实测资料中,由于绕射波的存在导致了地下结构图象显示不清。根据电磁波与弹性波传播的相似性,本文将地震资料处理的偏移算法 (即基于标量波动方程的逆时偏移算法)运用到探地雷达的资料处理中。结果显示,绕射波得到了很好的归位,反射体的连续性得到了加强,提高了探地雷达资料解释的分辨率。      

溶洞型储层成像分辨率分析

结合塔河油田溶洞型储层的特点,通过大量的数值模拟,分析了溶洞绕射波的波场特征,深入探讨了溶洞成像纵向、横向分辨率的本质,定量分析了信噪比对溶洞成像分辨率的影响,并给出了图像分辨率的概念及意义。研究表明:①溶洞的绕射波尾巴长,要选取较大的偏移孔径才能使绕射波能量得到较好的收敛;②溶洞较小时串珠远大于溶洞真实大小,随溶洞尺度增大串珠逐渐接近于溶洞真实大小;③纵向上不同高度的溶洞,如果连续地排在一起,实际上类似于一楔形体,其振幅变化呈调谐曲线;④传统的菲涅耳带半径不宜作为成像横向分辨率的评价参数,溶洞横向、纵向分辨率以λ大小为宜;⑤成像信噪比的改善趋势与炮集信噪比成反比,低信噪比资料成像处理后,溶洞的可识别度能得到明显提高;⑥要重视计算机图像分辨率的概念,注意高密度勘探最佳道距的合理选取。     

煤层陷落柱多波地震数值模拟与成像研究

陷落柱是煤田勘探开发中常见的地质灾害体,陷落柱的精确探测一直是煤田安全生产研究的重点,单纯依靠常规纵波地震勘探技术难以满足现阶段煤田精细勘探的需求。多波地震勘探技术能够获得纵波和转换波地震资料,提供更丰富的波场信息,且转换波对于埋深较浅的小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术应用到煤层陷落柱研究中,利用数值方法对煤层陷落柱进行多波地震勘探模拟研究,采用弹性波有限差分方法对构建的陷落柱模型进行多分量正演模拟,然后分别对波场分离后的PP波和PS波地震数据进行叠前深度偏移成像测试。通过对两个小尺寸陷落柱模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的煤层陷落柱探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明煤层陷落柱构造,对陷落柱取得更好的勘探效果。     

地震波逆时偏移中两种成像条件应用效果对比

成像条件是实现地震波场准确成像的关键环节,而优化逆时成像条件在改善逆时成像应用效果中的作用尤为明显。为此,从零井源距和非零井源距脉冲响应出发,系统对比了常规相关法逆时成像条件和基于行波分离法逆时成像条件的逆时偏移脉冲响应波场差异,分析了逆时偏移低波数噪声的成因机理及波场规律,同时以复杂断陷理论模型和SZ工区实际三维地震资料为例,系统对比了两种逆时成像条件的成像应用效果。研究结果表明,采用基于行波分离法逆时成像条件的成像结果能够有效衰减逆时偏移低波数背景噪声,恢复掩盖在这种背景噪声之下的有效地震成像信息,地层细节刻画更加清晰,这可为当前复杂波场和复杂构造高精度地震成像提供方法指导。     

矿井地震超前探测技术在龙东矿的应用

龙东煤矿区内构造较为发育,可采或局部可采煤层为7、17、21号煤层,为查明21煤试采区巷道前方断层、破碎带的发育程度及导水状态,采用矿井地震超前探测技术进行了超前探测,测线布置在回风巷左帮上,共设炮点20个,利用两个三分量传感器C1、C2接收。对采集数据进行波场分离、反射波提取、叠前偏移成像等核心技术处理,得到SV波深度偏移处理结果图,从中提取了5个异常界面,分别位于迎头前方22.5m、40.5m、54.5m、64.5m、98.5m,结合地质资料,解释为小断层。根据现场掘进实测剖面资料,矿井地震超前探测技术在龙东矿探测的异常界面准确,其界面距离最大误差率小于10%,表明该技术在掘进迎头前方100m范围内可以有效探测断层等地质构造。     

基于地震资料有效信息约束的深度网络无监督噪声压制方法

地震资料处理是地震勘探中的关键环节,由于地下构造和地表条件的复杂性,地震资料的处理需要经过一系列复杂流程,从而形成多种不同类型的地震数据。不同种类的地震数据具有不同的数据特征,充分利用和发掘其中的数据特征,不仅可以充分发挥处理方法的技术潜力,消除各类非地质因素对地震资料处理质量的影响,同时可以增强地震资料处理的可靠性,改善地震资料的资料信噪比及分辨率,在复杂油气藏勘探开发中具有非常重要的基础作用。叠前地震成像道集（CRP）中的有效信号同相轴近似水平,叠后地震成像数据因为地层沉积的规律性,有效信号相比于随机噪声、成像画弧噪声等干扰具有规律、简单等特点。具体表现为CRP道集及叠后地震资料有效信号具有多尺度自相似性的特征,其高维Fourier （FK或FKK）域主要能量集中在低频、低波数区域。针对上述地震数据的特点,提出一种基于先验信息约束的深度网络地震资料无监督噪声压制方法。受到深度图像先验（DIP）的启发,神经网络的结构可以视为一种特殊的隐式先验信息,合理设计网络结构可以使得网络具有多尺度自相似性特征的提取能力。由于叠前地震成像道集数据和叠后地震成像数据有效信号的多尺度自相似性,而噪声不具备这一特性,因此,特定结构的网络可以从原始数据提取出有效信号,从而达到噪声压制的目的。叠前成像道集和叠后成像的实际数据随机噪声压制试验结果表明,本文方法具有良好的保真性与鲁棒性。此外,由于本文方法具有强大的特征提取能力,因此,对常规方法不易压制的弧状成像噪声也有良好的效果。      

陆域冻土区天然气水合物多波地震数值模拟研究

多波地震勘探技术能够同时获得纵波和转换波资料,与常规的纵波勘探相比,能够提供更多的地下介质信息。且转换波对于埋深较浅的小断层、小幅度构造有更高的分辨率,充分利用多分量地震资料可以有效的提高地震勘探的精度。本文将多波地震技术引入到陆域冻土区天然气水合物勘探中,对陆域冻土区水合物进行多波地震数值模拟研究。采用弹性波有限差分方法进行多分量正演模拟,利用仿射坐标转换法将原始的多分量地震数据进行纵横波叠前分离,并通过多波高斯束偏移方法分别对波场分离后的PP波和转换PS波进行叠前深度偏移成像。根据我国祁连山冻土区水合物实际地震地质资料,建立逼近真实地质情况的天然气水合物数值模型。对上述水合物模型进行多波地震数值试算表明,多波地震勘探技术是一种有效的陆域冻土区水合物探测方法,充分利用多波地震资料有利于查明陆域冻土区水合物精细的地质构造,取得更好的勘探效果。     

井中声波全波列信息人工网络模型的自动拾取

层析成像的分辨率取决于对地震(声波)全波列记录信息提取的精度,本文阐述了从地震(声波)全波列记录提取特征信息,建立三层神经元网络模型,利用神经元网络对地震(声波)全波列记录的信息提取,如初至波走时拾取。本文讨论了神经元网络模型的建立和神经元网络模型的学习。侧重讨论了初至波出现时的特征并对它进行了定量化描述,用它对地震(声波)全波列记录信息提取,取得了很高的精度。     

基于时频域极化滤波的勒夫型槽波提取

矿井槽波地震勘探数据中,含有多种类型地震波,包括线性极化的纵波、横波、勒夫型槽波和椭圆极化的瑞利型槽波。由于槽波频散现象严重,不同类型槽波互相重叠,在地震记录上难以区分,合理地进行波场分离是槽波数据处理的重要环节。根据不同类型槽波振动极化特征,提出基于S变换的时频域自适应协方差矩阵极化滤波方法;在时频域中,针对槽波水平双分量信号建立自适应协方差矩阵;利用矩阵对应特征值和特征向量,计算椭圆率和方位角参数来描述槽波极化振动特征;依据极化参数建立极化滤波函数,对槽波地震信号进行波场分离。经过理论合成信号和实际数据测试表明,该方法可以有效地从槽波地震记录中提取出勒夫型槽波,避免其它类型地震波在槽波数据处理过程中产生的干扰,为槽波地震勘探数据处理提供新的技术手段。      

Stretching correction for amplitude-preserving vector wavefield reverse-time migration

The migration of multi-wave seismic data is aimed at obtaining the P- and S-wave imaging results of the amplitude preserving. But the P- and S-wave stretching effect produced by the reverse time migration of the elastic wave equation will not only reduce the vertical resolution of the migration results and the amplitude preserving of the large reflection angle. In this paper, the reverse time migration technique of amplitude preserving vector wave-field separating is used. Based on the analysis of the stretch mechanism and the influencing factors of stretch magnitude, the paper gave the stretch correcting factors. Then, realize the stretch correction method at the time that after the reverse extrapolation and before the imaging by solving the problem which is how to calculate the P-wave and Ps-wave propagation directions of imaging points at different times. The stretch correction method can improve the vertical resolution and amplitude fidelity of the imaging results and provide high fidelity input data for seismic data interpretation and inversion.© 2019 China Geology Editorial Office.     

对企业会计信息失真现象的探讨

针对企业会计信息失真的一些现象，分析了产生原因，阐述了给国家、社会甚至企业自身带来的危害性，并提出了建立惩处机制，监督约束机制，推行会计委派制，完善会计监督体系，提高职业道德等相应的治理建议。     

叠前时间偏移技术在煤田地震资料处理中的应用

在共炮点道集上，采用Kirchhoff积分法，提取所有深度点上延拓波场的成像值，并对所有的炮集记录按地面点相重合的叠加原则进行叠加，形成共反射点道集叠加。叠前时间偏移技术的关键是做好预处理、叠前去噪、静校正、叠前数据的动校正切除、建立准确的叠前时间偏移速度场、地震数据的镶边等步骤。根据煤田地震勘探资料的特点，结合实例探讨叠前时间偏移技术应用到煤田地震资料处理中应注意的问题。结果表明：叠前时间偏移技术能够有效地提高构造复杂地区煤层的成像效果，提高煤田地震资料的信噪比和分辨率。