利用微震数据对震源下方构造直接成像

现有的微震记录直接成像方法是将微震记录既当作入射记录,也当作散射记录,从而实现偏移成像.但此方法并不能突出透射波所携带的来自震源下方的深层散射波信息.本文在假设已知微震位置与子波的前提下,提出了对微震下方构造进行逆时偏移的成像方法.该方法类似于常规的逆时偏移,只是震源位置在地下.这使得在成像时,地下更深部的入射波场相比震源在地表时会更为精确,因此能够获得更加准确的成像结果.该方法会给成像结果带来一种尾波高频干扰：地下的震源发出的上行波与上方介质作用后,所产生的多级散射波会干扰反传波场.对此,在成像过程中,对入射场和散射场都进行左右行波分离,以压制该噪声.而在子波信息未知,无法重构入射场时,使用了激发时间成像条件,也能够实现同等效果的偏移成像,且不会出现尾波高频干扰.利用数值实验验证了本文方法的有效性.     

基于相似性重构低频数据的金属矿频域全波形反演

由于深部金属矿埋深和自身的复杂性,利用重、磁、电方法和一般的地震方法很难有效地对其进行高精度定位.全波形反演通过最小化模拟数据与观测数据的差异使深部金属矿的高精度探测成为可能,但全波形反演是一个局部优化过程,需要准确的低频数据作为起始,而这在一般的地震数据采集中难以做到.本文先在频域中使用伴随状态震源函数反演方法,通过震源附近的直达波能精确地反演出震源函数的形态.然后利用得到的高精度震源子波结合褶积与反褶积思想及相似性现象重构含有低频成分的自激自收数据.将该数据应用到全波形反演中,有效缓减了反演过程中出现的周波跳跃现象,并提高了模型反演的正确性.Marmousi模型和金属矿模型的数值模拟实验证明了新方法改善了在没有低频数据时的全波形反演结果,并有较好抗噪性.     

小尺度散射体稀疏最小二乘逆时偏移方法研究

地震勘探方法在深部固体矿产资源勘探中发展潜力巨大,同时也面临挑战.由于固体矿产资源地下分布呈现陡峭构造、尺度小,物性差异小的特点,常规偏移方法对小尺度矿体成像的分辨率提高有限.本文研究了一种基于稀疏促进约束的最小二乘逆时偏移方法.首先,将非均匀分布的矿体等效为随机介质,建立小尺度扰动的矿体模型;其次,改进现有最小二乘偏移方法,以稀疏模型为先验信息约束成像结果,并通过Curvelet变换压缩成像空间,经过多次迭代计算,可以提高小尺度散射体的成像分辨率;再次,对炮域记录进行随机震源编码,减少成像所需的炮集个数,通过稀疏促进约束条件,降低串扰噪声引起的成像误差.通过庐枞金属矿模型数值计算,验证本文方法可以较好的成像包含小尺度散射体的金属矿地质模型.     

基于Hinge损失函数的垂向全变差约束全波形反演

全波形反演可以为叠前深度偏移成像提供更高精度的速度模型,但该方法具有较强的非线性,对初始速度模型的依赖性较强,尤其是在实际应用中,地质条件复杂多变,速度变化不连续,增加了反演非线性程度,常常使反演陷入局部极小值,影响反演的精度.全变差约束在图像去噪领域应用广泛,属于非光滑约束,在去噪过程中能有效的保留图像的不连续界面和边缘信息.本文提出基于Hinge损失函数的垂向全变差约束全波形反演方法,在全变差约束的基础上,利用Hinge损失函数控制模型的更新方向,并使用原-对偶混合梯度算法进行求解,给出这一优化问题的迭代格式,有效提高了对地下不连续界面的重构精度,同时也降低反演对初始速度模型的依赖程度.数值算例证明：与常规全波形反演方法相比,基于全变差约束的全波形反演方法可以有效的重构速度模型中的不连续界面,尤其对高速体边缘的重构效果更明显,但该方法对初始速度模型的依赖性仍然较强;基于Hinge损失函数的垂向全变差约束全波形反演方法降低了对初始速度模型的依赖程度,可以从一个较差的初始模型通过循环迭代的方式最终得到同样精确的速度模型,较好的重构了高速体边缘和不连续界面.     

基于自适应非稳态相位校正的时频域多尺度全波形反演

本文提出非稳态相位校正时频域目标函数,通过缩小观测数据与模拟数据在波形相位上的差异来缓解全波形反演过程中对应波形匹配错位的问题（周波跳跃）.同时引入自适应相位校正因子,可以根据观测数据与模拟数据的差异来调整相位校正量的大小.在构建非稳态相位校正时频域全波形反演目标函数的基础上,利用链式法则详细推导了对应的伴随震源,并从理论上证明了该方法的可行性与优越性.数值测试过程中结合了低通滤波多尺度反演策略,进一步缓解全波形反演过程中的强非线性问题.缺失低频分量测试结果表明,利用自适应非稳态相位校正时频域多尺度全波形反演方法结合常规全波形反演方法在缺失7 Hz以下低频分量的地震数据中仍然能够得到高精度的反演结果.震源不准确测试结果表明,即使震源子波相位差异较大,利用非稳态相位校正方法仍然能够一定程度上缓解周波跳跃现象.测试结果综合证明了本文提出的方法在构建初始速度建模,缓解周波跳跃等方面具有一定的优势.     

准噶尔盆地腹部侏罗系油气成藏地球化学分析

依据生物标志物的分布和组成特征,准噶尔盆地腹部侏罗系三工河组的原油可以分为两类,庄1井和沙1井原油属于第一类,源于下二叠统风城组;南部征沙村地区征1井原油为第二类,源于中二叠统下乌尔禾组,也有侏罗系的贡献。根据流体包裹体均一化温度分布,结合生排烃史与构造配置关系研究,认为征1井三工河组油藏主要成藏期是古近纪以来,油气来自于昌吉凹陷的下乌尔禾组和侏罗系烃源岩;而庄1井和沙1井三工河组油藏具有多源多期油气注入,早白垩世末至古近纪,油气来自于北部盆1井西凹陷风城组,古近纪构造调整以来,混入了来源于昌吉凹陷的油气。各口井原油含氮化合物的分布特征,证实了研究区侏罗系原油近期是从征1井向北运移的。     

准噶尔盆地中部Ⅰ区块现今油气运移方向研究

根据石油成熟度梯度、原油中吡咯类含氮化合物丰度和异构体参数变化特征以及原油中高分子量正构烷烃的分布特征,结合车—莫古隆起的构造演化,探讨了准噶尔盆地中部Ⅰ区块油藏可能的油气运移方向。结果表明,研究区原油间运移分馏效应十分复杂,近期原油主要运移方向是由南向北,即油气是从南部的征1井区向沙1井、庄1井区运移。     

共转换点道集的迭代算法及应用

对转换波共转换点道集选取进行了详细的研究,对水平层状和倾斜情况下共转换点的选取建立了统一的迭代公式,分析了影响共转换点选取的因素,给出了共转换面元的一般原则,最后给出了实际处理结果。     

应用反演谱分解去除调谐效应的分频AVO技术

传统的AVO分析是假设平面波入射到分开两个半空间的单界面,并没有考虑油藏厚度的影响。当地层为薄层时,调谐效应会使AVO的变化规律发生改变,影响储层的识别。谱分解能够将时间记录转换到不同频率,从而得到更多的储层信息。因此,可以利用谱分解进行分频AVO分析。在多种谱分解方法中,反演谱分解方法具有较高的时频分辨率,并且其直接得到的是反射系数谱,可去除子波的影响。依据这一特性,这里将反演谱分解方法用于去除调谐效应。根据实际薄层的物理参数和地质条件,设计不同厚度的薄层模型,正演得到合成地震道集;然后利用反演谱分解进行分频AVO分析。结果表明,该方法能够消除薄层调谐效应,同时还能避免陷频现象。     

串联去噪技术在金属矿地震勘探中的应用

金属矿地震勘探中原始数据的信噪比很低,多种干扰混杂在记录中,常规去噪手段难以达到理想效果。针对金属矿地震数据中强线性干扰,设计了f-k 滤波、Radon 变换方法二级衰减; 针对强随机噪声,设计Radon 变换以及Curvelet 域组合变换法二级衰减,组成了f-k 滤波法、Radon 变换及Curvelet 域组合变换法串联去噪方法。应用于金昌金属矿多类混杂强噪声的地震实际数据中,大幅提高了数据的信噪比,经验证本文方法实用、有效。