基于波场延拓的反Q滤波方法比较

波场延拓法是最常用的反Q滤波方法,但其振幅因子的不稳定性致使深层的高频信息放大,从而影响反Q滤波的效果。本文通过推导证明了完全稳定振幅补偿只和Glim(增益限制)有关难以提高深层地震波分辨率,系统分析了波场延拓反Q滤波算法中不同振幅补偿算子的滤波特性,增益控制法对某一频率之后既不放大也不压制,正则化滤波和迭代滤波法不仅具有较强的抗噪声干扰能力,而且对深层地震波具有较好的振幅补偿能力。通过对理论模型和井间地震实际资料应用不同振幅补偿算子,发现正则化振幅补偿因子和迭代法振幅补偿因子不仅对高频干扰有较强的压制效果,而且对于地震记录的中深层部分和低Q能量衰减严重的地震记录,都有较好的补偿效果。     

浅层地温场中热对流数值模拟

温度示踪的研究区域大多在地表浅层,浅层地温场主要受气象和水文影响。气温波动可用傅立叶级数精确表示,由此建立了在表层气温和垂向水流共同影响下的浅层地温场瞬态分析模型,用Laplace变换的方法得到其解析解,并用有限元模拟了垂向水流对浅层地温的影响。模拟结果表明：浅层地温有季节波动,在地下水补给区,气温波动振幅衰减速率明显减缓,表现为表层气温波动可以影响到更深的深度;在排泄区,温度波振幅衰减很快。另外,还模拟了水平集中渗漏带附近的瞬态温度场,发现由于热对流的传热能力远大于热传导,强渗漏带温度迅速与补给源温度相一致,温深剖面出现异常,温度异常带形成后,继而通过热传导改变较大范围内地质体热量分布。离低温补给源越近,地质体降温越快,温度改变越多;反之则越慢,温度改变越少。因此,由温深剖面的温度异常,可精确探查渗漏带位置。     

川西坳陷地震波衰减定量估算及分析

川西坳陷海相勘探目的层埋藏较深,反射资料频带窄,地震分辨率无法满足勘探要求,地层吸收衰减是导致分辨率低的主要原因,为了解深层地震波的衰减情况,首先根据低降速带资料和测井资料建立川西坳陷地层模型,然后定量估算球面扩散、吸收衰减和透射损失引起的地震波衰减量,以估算的衰减值为参考,同时结合地震采集资料、井中零偏VSP和Walkway-VSP资料来分析影响深层反射波高频信号接收的因素。分析指出1500m以上浅层强吸收衰减是造成川西坳陷深层反射波高频成分缺失的主要原因,5000m以下海相地层反射波频带只能达到40 Hz左右,深层资料采集应以降低背景干扰为重点,并在提高资料采集密度上下功夫,以达到增强深层弱反射信号、提高地震勘探精度的目的,而不应单纯强调提高分辨率。     

异常振幅衰减法压制海上船噪声干扰CSCD

海上船噪声干扰是海洋地震数据中的主要干扰波之一,由于其反射同相轴符合地震时距曲线规律,且其频谱与有效信号基本重叠,用滤波等常规噪声压制技术很难对其进行有效地压制。由于海上船相对于地震采集拖缆的位置具有随机性,共炮点域中的规则船干扰在共偏移距域内变为随机强能量噪音,为此提出一种用异常振幅衰减法压制海上船噪声干扰的方法,其思路是先将炮集抽成共偏移距道集,然后用异常振幅衰减法对船噪声干扰进行压制。通过对实际海洋地震资料进行处理,得到了良好的应用效果。     

异常振幅衰减法压制海上船噪声干扰

海上船噪声干扰是海洋地震数据中的主要干扰波之一,由于其反射同相轴符合地震时距曲线规律,且其频谱与有效信号基本重叠,用滤波等常规噪声压制技术很难对其进行有效地压制。由于海上船相对于地震采集拖缆的位置具有随机性,共炮点域中的规则船干扰在共偏移距域内变为随机强能量噪音,为此提出一种用异常振幅衰减法压制海上船噪声干扰的方法,其思路是先将炮集抽成共偏移距道集,然后用异常振幅衰减法对船噪声干扰进行压制。通过对实际海洋地震资料进行处理,得到了良好的应用效果。     

Shearlet域尺度角度自适应深反射地震数据随机噪声压制方法

深反射地震探测技术是研究地球深部地质结构最为有效的手段之一。受大地滤波作用的影响,地震波能量成指数衰减,造成深层有效反射能量弱,受背景噪声干扰严重,难以实现深部地质结构的准确成像。本文通过研究深反射地震数据在Shearlet域中各个尺度角度上有效信号和随机噪声的分布差异,发现在不同的尺度角度上地震信号受随机噪声的影响程度不同。进一步将深反射地震数据尺度角度域中的信噪比、Shearlet系数二范数及随机噪声残差作为阈值的估计参数,实现随尺度角度自适应的随机噪声压制方法,最大限度地去除随机噪声的影响。通过理论模型数据和实际深反射地震数据测试,验证了Shearlet域自适应阈值随机噪声压制方法可以有效地去除随机噪声干扰,提升地震剖面的整体信噪比,实现深层微弱反射信号的精准成像。     

江苏滩涂区浅层地震探测方法技术应用

针对海陆衔接带地质调查工作不足、现有地球物理调查手段缺失等问题,在江苏省南通市如东县试点滩涂区开展浅层反射地震探测方法技术试验研究。该浅层反射地震探测选用锤击震源激发,自然频率60 Hz的检波器接收。通过试验确定了合理的观测系统参数及仪器记录参数,获得了能清晰反映第四系地质结构的高精度浅层反射地震剖面,并据此总结了在滩涂区开展浅层地震探测影响数据采集的因素,为在滩涂区开展浅层地震探测工作提供了经验性建议。通过此次浅层地震工作,探测到测区内第四系底界面位置,并对第四系内部层位进行了划分,查明了测线敷设范围内的隐伏活动断裂,发现了测线敷设范围内浅层气的存在,并圈定了浅层气沿测线方向的分布范围。     

综合物探在博格达山前古牧地复杂构造中的应用

准噶尔盆地南缘古牧地地区具有丰富的油气勘探潜力,但由于中深层地震成像存在盲区,长期以来对古牧地构造特征认识不清,制约了油气勘探进程.笔者采用高精度重磁和电法CEMP综合物探技术对古牧地地区构造特征进行了研究,取得了有价值的新认识.研究成果表明,古牧地构造为博格达山前褶皱冲断带的前锋构造,受阶梯状断裂控制.古牧地构造纵向上具多层构造特征,其中浅层为紧闭型逆冲倒转背斜,中层为受阶状逆冲断层控制的屋脊状断块,深层为潜山披覆型冲断背斜.重力异常显示古牧地背斜西围斜可能是一完整的背斜构造,古牧地中深层构造和古牧地背斜西围斜评价为有利的油气勘探目标.     

火山岩气藏三维地震描述——以徐家围子断陷营城组火山岩勘探为例

利用徐家围子断陷全三维叠前深度偏移资料进行火山岩体、火山机构相带、储层预测和含气性检测的综合分析,实现火山岩气藏精细描述。根据喷发方式,徐家围子断陷火山岩可划分为裂隙式、中心式和复合式3类:裂隙式喷发火山岩外部楔形、强振幅、低频、横向递变快,内部为断续反射、中强振幅、平行-斜交结构;中心式喷发和复合式喷发火山岩外部丘形、强振幅、低频、断续反射,内部为空白-杂乱反射。据此实现了火山岩识别。火山机构可划分为火山口-近火山口相带、近源相带、远源相带和火山沉积相带,在地震剖面上分别呈穹隆-丘状(内部反射杂乱)、断续层状、层状、凹陷-充填状。利用相干体分析技术实现了火山机构相带识别。根据井-震联合储层反演成果和地震衰减属性的含气性检测成果,有利储层预测结果与后期钻探结果的最大相对误差为17.0%,平均为10.2%,含气性检测结果符合率提高到75%,为火山岩气藏勘探提供依据。     

渭河流域西部季节冻融对浅层非饱和土壤水热变化的影响

以黄土高原渭河流域西部黄土丘陵沟壑区为研究区域,建立了野外观测场地,对该区域浅层非饱和土体冻融过程及水热运移规律对气候作用的响应过程进行了研究与分析。结果表明：气温对地温及地温变幅的影响随深度增加而迅速衰减,地温振幅随深度增加按指数规律衰减且温度波的相位随深度的增加而滞后,地表下200 cm深度以内地温振幅受气温影响较大。该区域裸露地表土壤的最大冻结深度在20～50 cm之间。在土壤冻结过程中,深层土壤未冻水逐渐向冻结层运移,导致深层含水量逐渐减少。不同深度土壤冻结系数随土壤深度的增加而减小,融化系数则相反。地表下50 cm深度以内的土体含水量受降水影响波动显著。土壤含水量与温度呈相似变化,地温峰值出现的时间总滞后于土壤水分,其变异程度均随土壤深度的增加而减小。     

非均匀介质地震AVO响应模拟及分析

地震AVO （amplitude versus offset）技术是一项利用振幅信息研究岩性、检测油气的地震勘探技术。常规方法基于Zoeppritz方程计算模型界面处的反射系数,而实际地下非均匀介质中地震反射特征不仅与入射角度、物性差异有关,还与入射波频率、地层厚度、薄互层结构等因素有关。为此,应用传播矩阵理论充分考虑与这些因素有关的调谐干涉等传播效应,针对实际数据计算非均匀地下介质的高精度合成地震记录,对比Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程、Shuey三项近似方程以及传播矩阵算法的模拟效果。研究发现：在小角度入射时Zoeppritz方程、Shuey二项近似方程和Shuey三项近似方程的反射振幅和波形基本一致,大角度入射时Zoeppritz方程与Shuey三项近似方程接近;Zoeppritz算法的模拟结果在小角度入射和浅层情况下与传播矩阵算法差别较小,而在大角度入射和深层情况下与传播矩阵差别较大,说明层间多次波的调谐干涉等传播效应不可忽略。     

西沙海域南部天然气水合物发育特征及成藏模式

根据新的三维地震资料,在西沙海域南部发现的天然气水合物具有三个主要地震识别标志:(1)似海底反射现象明显,表现为强振幅强连续反射、与海底反射极性相反、与海底近平行及有穿层现象等四个特征;(2)具有空白反射带,且与似海底反射伴生;(3)随偏移距增加,振幅明显增强。研究区天然气水合物平面上具有分块展布的特点,单块内水合物中部富集、向周缘丰度减小。估算水合物稳定带厚度约为120m。通过地质类比研究认为,西沙海域南部天然气水合物成藏主要受气源条件、温度-压力条件和构造-沉积条件三个因素共同控制。据此建立了研究区天然气水合物的成藏模式。     

高能量冲击下淤泥土体能量传递规律试验研究

以往动力排水固结室内模型试验,通常冲击能量低,软土物理力学响应激发不够,难以寻求与工程实践相符的能量传递规律。利用可提供高冲击能的多向高能高速电磁力冲击智能控制试验系统,对淤泥类超软土进行静动力排水固结模型试验,获得了高能量多遍冲击作用下竖向与表层水平向能量传递规律：（1）冲击荷载下浅层土中相应土压增量始终最大,但随着夯击遍数增加,其下土层土压增幅随之相对增大;而就土层压缩量而言,首遍夯击下浅层土最大,此后中层与深层之值均大于浅层土之值,且其比值随着夯击遍数增加而增大,表明了主要压缩区向下移动;（2）静动力排水固结法中,冲击能量初始主要作用于浅层,此后随着淤泥力学性质不断沿深度方向改善,能量逐渐向下传递以主要加固下层及深层土体;（3）夯击作用下土层表面同一位置处竖向质点振动速度最大,径向次之,环向最小,且在一定的距离处趋向同一稳定值;振动加速度亦呈现相同的变化规律;模型试验得到的振动主要影响范围与实际工程一致。     

包气带对三氯乙烯的吸附行为研究

有机污染物在包气带的吸附行为,直接影响有机污染物在环境中的迁移、转化等过程。采用浅层和深层包气带样品,利用批实验的方法研究不同有机碳含量的样品对三氯乙烯(TCE)的吸附行为。研究表明,包气带表层土壤比深层土壤的有机碳含量高,可能存在竞争吸附的问题,说明该土壤的吸附行为是以矿物吸附为主、有机质吸附为辅的类型;表层土壤的吸附具有较好的线性行为,不存在饱和吸附量;深层土壤有机碳含量低,其吸附为非线性的。     

提高海上单道反射地震记录信噪比和分辨率的方法技术

海上浅层单道反射地震的数据不需要水平叠加处理,该方法在更容易获得较好的保真度、较高分辨率剖面的同时,要求有高信噪比的地震记录为基础。通过对野外数据采集过程中噪声干扰情况的分析,合理地选择激发震源、检波器因素及仪器参数,不仅能够得到频带较宽、主频较高的高分辨率地震时间剖面,而且能够压制部分随机噪声;在资料处理流程中,采用有效的方法技术对数据进行信噪分离,削弱多次及绕射等干扰波的影响,可进一步提高单道地震记录的信噪比和分辨率。     

海拉尔盆地苏德尔特构造带基底裂缝特征及控制因素

裂缝是海拉尔盆地苏德尔特构造带基底的主要储集空间,其发育规律控制着苏德尔特构造带的油气分布。根据岩芯、测井等资料并结合盆地及其周缘露头观察,对海拉尔盆地火山岩基底储层裂缝特征和控制因素进行研究。结果表明海拉尔盆地苏德尔特构造带基底储层裂缝包括非构造缝(风化缝、溶蚀缝)和构造缝,其中以构造缝为主。裂缝长度变化较大,主要缝宽在0.1~3.0 mm,既有低角度缝也有高角度缝,有效裂缝倾角多为25°~80°。裂缝走向以北东向、近东—西向为主,其次为北西—南东向。裂缝的发育程度主要受基底岩性、剥蚀淋滤作用和构造作用控制,构造作用对全区裂缝的形成和改造具有重要意义。基底裂缝储层分段发育,各段储层裂缝主控因素不同,风化作用主要影响浅层裂缝发育;淋滤作用影响中层裂缝发育;构造作用控制深层裂缝发育。深层致密带储层是苏德尔特构造带深层油气藏勘探的重点目标区,主要发育在盆地基底深大断裂附近或是基底内幕构造应力转化带。研究对于海拉尔盆地基底内幕的油气勘探具有指导借鉴意义。     

川东明月峡双重楔形构造叠加模式

川东隔挡式褶皱由一系列北东走向的线性褶皱带组成,为典型的高陡背斜构造带。该区油气勘探目的层主要集中在中浅层石炭系,而且钻井主要位于构造核部,钻井深度相对较浅,由于地震资料对构造陡翼地层的反射资料显示品质较差,从而对该构造认识出现了多种解释结果。笔者应用断层相关褶皱理论,依据钻井资料标定,对川东褶皱带典型构造明月峡背斜构造的二维地震剖面测网及两条宽线二维地震剖面重新进行详细构造分析及解释。解释结果表明,如果假定地层厚度不变,明月峡构造样式可以认为是两个楔形构造垂向上叠合而成,发育两期构造。据此本文提出了明月峡背斜双楔形构造发育几何学模式图,分析了两期楔形构造垂向上叠加模式。根据已有的研究成果,地表变形是深部逆冲作用的结果,推测早期中浅层构造变形时间为中白垩世,晚期深层构造为晚新生代时期,而且晚期构造改造了早期构造。构造解释结果给出,剖面几何形态为浅层发育向东的反冲断层扩展褶皱,中深层分别以三叠系膏岩和志留系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造,深层构造分别以志留系泥页岩和震旦系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造。构造几何分析指出,深层楔形构造形成时间晚于中深层楔形构造,并改造了早期中深层楔形构造,从而出现了构造高点的向西偏移的现象。在平面分布上,明月峡背斜浅层高陡构造背斜东翼宽度从北向南逐渐变窄,深层楔形体楔形角度逐渐变大,构造缩短量相应增加。     

川东明月峡双重楔形构造叠加模式

川东隔挡式褶皱由一系列北东走向的线性褶皱带组成,为典型的高陡背斜构造带。该区油气勘探目的层主要集中在中浅层石炭系,而且钻井主要位于构造核部,钻井深度相对较浅,由于地震资料对构造陡翼地层的反射资料显示品质较差,从而对该构造认识出现了多种解释结果。笔者应用断层相关褶皱理论,依据钻井资料标定,对川东褶皱带典型构造明月峡背斜构造的二维地震剖面测网及两条宽线二维地震剖面重新进行详细构造分析及解释。解释结果表明,如果假定地层厚度不变,明月峡构造样式可以认为是两个楔形构造垂向上叠合而成,发育两期构造。据此本文提出了明月峡背斜双楔形构造发育几何学模式图,分析了两期楔形构造垂向上叠加模式。根据已有的研究成果,地表变形是深部逆冲作用的结果,推测早期中浅层构造变形时间为中白垩世,晚期深层构造为晚新生代时期,而且晚期构造改造了早期构造。构造解释结果给出,剖面几何形态为浅层发育向东的反冲断层扩展褶皱,中深层分别以三叠系膏岩和志留系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造,深层构造分别以志留系泥页岩和震旦系泥页岩为顶、底滑脱面的楔形构造。构造几何分析指出,深层楔形构造形成时间晚于中深层楔形构造,并改造了早期中深层楔形构造,从而出现了构造高点的向西偏移的现象。在平面分布上,明月峡背斜浅层高陡构造背斜东翼宽度从北向南逐渐变窄,深层楔形体楔形角度逐渐变大,构造缩短量相应增加。     

南海1∶100万永暑礁幅海洋区域地质调查成果

1∶100万永暑礁幅海洋区域地质调查成果揭示了该区地壳的浅、中、深层地质特征。浅层主要研究海底地形、地貌、表层沉积物、矿产资源、潜在地质灾害等；中层主要研究新生代地层、断裂体系、岩浆岩、含油气盆地远景等；深层则研究磁性基底、深层断裂、莫霍面分布特征等。本成果在以下几方面有重要突破：①通过对比新生代以来的地层,确定各沉积盆地地层特征和相互关系,在此基础上预测油气资源前景；②分析表层沉积物类型,预测本区未来可能具有开发价值的固体矿产资源；③利用磁性基底和莫霍面数据分析本区地壳结构特征。     

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。