一种基于傅里叶变换的去假频内插方法及应用

道间插值方法在地震资料处理中具有十分重要的作用,而地震道空间内插所面临的主要问题是空间假频。基于对模型数据的二维谱特征分析,通过在频率-波数域进行简单的除法运算构造内插算子,给出了一种基于傅里叶变换的地震道空间内插方法,实现了去假频道间插值,并将其应用于垂直地震剖面(VSP)记录的空间内插,取得了满意的效果。由于该方法不需求解线性方程组,可使用快速傅里叶变换,因此具有简单、快速的特点。     

基于样条插值与曲波变换压缩感知的井下微地震监测数据重建

对于非常规油气开发水力压裂井下微地震监测,由于井中布设的检波器数量有限而导致空间采样不够,致使在进行偏移成像时产生空间假频。为消除假频现象,需要对空间欠采样的数据进行内插。目前基于曲波变换(Curvelet)稀疏约束的地震道插值方法(即压缩感知)已经逐渐被广泛应用,但是对于井下微地震监测数据,由于检波器数量过少,其在时间上的采样点数要远远大于检波器数。在这种情况下,曲波基函数在一定尺度下所能取到的方向信息是有限的,致使其基函数各向异性特征不能很好地发挥,因此插值效果不好。为解决该问题,我们提出了结合样条插值的基于曲波变换稀疏约束地震道插值方法。对于井下微地震监测数据,首先利用样条插值方法对每道数据的特定震相到达时间进行插值,在达到曲波基函数可以取到的方向后(如水平方向),此时曲波基函数可以更稀疏地表示微地震数据体,然后再进行基于曲波变换稀疏约束的道间插值,并进行方向滤波,即可以达到较好的插值效果。我们基于一个井下微地震监测合成数据进行了测试,与数据加密前的地震偏移成像结果对比,内插之后数据偏移成像中的假频得到了压制。     

用曲波变换消除VSP数据处理中的空间假频与采样不规则

由于条件与经费的限制,在实际地震资料采集过程中,常常会遇到获得的地震资料较稀疏或不规则,导致空间假频、采样不规则的问题,影响地震资料的成像效果。可利用地震道空间插值来解决这些问题,提升地震数据处理结果品质。曲波变换的基函数是具有倾角、频率、时间三方面同时局部化的函数,它可以对空间信号做稀疏表达,适合地震资料的插值处理。本文采用该方法对理论模型数据和实际VSP数据作插值处理,解决不规则采样、空间假频问题。实际应用表明该方法精度高,插值准确,处理结果的振幅和同相轴连续性好。     

海上拖缆随机采样抗混叠机理分析

目前海上拖缆地震采集只有道间距满足采样条件,而炮间距、炮线距和缆间距都不能满足采样条件,造成了地震数据的采样不足,导致频谱产生混叠效应。近年来发展了海上拖缆随机采集技术,为了分析该采集技术抗假频特性,以简谐信号和合成地震记录为研究对象,在空间规则采样的条件下,分别分析了充足采样和不充足采样情况下的频谱特征,分析了空间假频产生的原因。同时,在规则采样分析的基础上,对简谐信号和合成地震记录进行了随机抽样和频谱分析,研究了随机采样对空间假频的压制作用,数据分析结果表明海上拖缆地震随机采样可以降低频谱的混叠效应。     

高密度采集地震资料对缝洞型储层预测精度的影响分析

四川盆地蜀南地区下二叠统茅口组缝洞型储层具有强烈的非均质性特征,而且埋藏相对较深,信噪比和分辨率较低,地震预测的难度大。这里通过模型正演,分析不同道距二维地震资料对茅口组单缝洞体储层的分辨能力,并且在资料处理中,研究了高密度地震资料对抑制空间假频,以及提高横向分辨率的影响,最后通过实际资料对比和速度反演,进一步分析证实了高密度采集地震资料,能够有效提高缝洞型储层的预测精度。     

改善地震勘探记录的4项技术

为改善地震勘探记录、提高信噪比,近年来提出了基于混沌理论的混沌振子滤波技术（CVM）、基于多道最小平方原理和CVM的时空域双曲滤波技术（HTDF）、基于时频分析和Wigner-Ville分布的时频峰值滤波技术（TFPF）以及基于独立分量分析（ICA）的多次波消减技术。用CVM技术可以在强随机噪声背景中确定同相轴的时空位置;HTDF是CVM的后续处理,使湮没在噪声中的同相轴显现出来。大量仿真实验和实际资料处理表明,TFPF技术可应用于消减地震记录中的随机噪声。基于ICA的多次波消减技术可确定输出信号的振幅和次序。上述4项技术若应用于实际资料,尚需要分别解决诸如计算时间、辅助性处理、因子振幅谱补频、变时窗技术、处理流程的系统工程等问题。     

基于最佳小波基的地震面波插值方法

在利用实际地震数据中的面波反演近地表横波速度的过程中,若道间距较大、空间采样率不足,则会产生空间假频现象,从而降低频率速度谱的信噪比,影响频散曲线提取的精度以及反演效果,因此需要针对面波进行插值处理。文中提出了一种基于最佳小波基的地震面波插值方法,通过理论分析和实验误差对比在地震数据处理常用的众多小波基中选出适用于插值处理的最佳小波基bior6.8,提高了插值精度。针对面波同向轴为线性且斜率较大的特点,文中首先采用线性动校正的方法对面波进行拉平处理,再进行小波变换插值,最后进行反线性动校正恢复面波。通过对理论模型与实际资料进行插值处理验证了本文方法的有效性,插值后的面波记录波形恢复较好,显著提高了频率速度谱的信噪比,有效解决了面波数据空间采样率不足引起的假频问题。     

地理信息系统与地质环境评价

地质灾害的频繁发生,给人类生命财产带来严重损失。因此,地质环境评价与地质灾害预测尤为重要。回顾国内外地理信息系统（ＧＩＳ）技术在地质环境评价与地质灾害预测中的研究现状,讨论ＧＩＳ在地质环境领域应用中的可行性及技术路线。试图基于ＧＩＳ空间分析法,结合地质环境评价模型,探索出一条地质环境评价ＧＩＳ系统的新途径。     

高分辨率抛物线拉冬变换多次波压制技术

对于孔径过小,采样不充分的地震数据,抛物线拉冬变换的多次波压制效果不理想,且存在空间假频问题。综合Sacchi、Mauricio、Todd Mojesky等对抛物线拉冬变换压制多次波的分析,阐明了高分辨率抛物线拉冬变换原理。通过理论模型试验和实际地震数据的分析证明,高分辨率抛物线拉冬变换可以突破离散采样和有限孔径的限制,实现对地震数据中的多次波及空间假频的快速、有效压制。     

基于预测滤波的层间多次波衰减方法

在地震勘探中由于与反射信号时差小,层间多次波在近偏移距难以完全去除。地震剖面道集上近偏移距多次波的存在增加了反演的多解性,此外多次波在叠加剖面上形成的假反射也增加了解释的误差。提出一种基于预测滤波的层间多次波衰减方法,首先通过倾角滤波衰减中远偏移距的多次波,然后将含有残留的层间多次波的道集按照随机顺序排序,最后应用预测滤波方法按照随机干扰去除剩余的层间多次波。经实际数据检验,本方法对近偏移距小时差层间多次波具有良好的衰减效果。     

地震相控非线性随机反演在海上薄互层储层预测中的应用——以K油田沙河街组为例

针对渤海中深层薄互层储层普遍存在的埋藏深、地震资料品质差、储层厚度薄,薄互层沉积,储层横向变化快等特点,以及开发程度的加深对地震分辨率精度要求越来越高的情况,在分析储层组合和地震沉积学基础上,提出地震相控非线性反演方法,以期提高储层预测精度。该方法通过非线性最优化理论综合约束反演与模型反演的优点,根据实际地震资料建立反演目标层段的宏观相控模型,在测井资料约束下采用非线性随机算法逐道、逐次进行外推反演,有效提高地震资料的分辨率,充分考虑地质条件的随机特性,使反演结果更符合实际地质情况。在K油田应用表明,该技术提高了薄互层储层预测精度,为类似油田的储层预测、注采连通、井网部署提供可靠依据。     

f-x投影滤波衰减随机噪声

预测误差滤波PEF(PredictionErrorFilters)模型有一个隐含的假定 ,即误差是源噪声。f -x预测滤波是用一个震源噪声来计算一个误差剖面 ,并把这个误差剖面作为一种可加噪声从记录中减掉来实现去噪的目的。因此 ,这与误差是源噪声的隐含假定是不一致的。研究讨论一种 f -x投影滤波方法可以避免产生这种不一致性。在非线性方程组迭代求解中给出了一种稳定化的初始值选择方法 ,在求取最小相位信号时给出了一种矩阵分解方法。通过理论模型和实际地震记录的计算 ,表明了这种去噪方法的有效性     

基于信号重构的地震道插值

在简要回顾几种插值方法的基础上 ,提出了基于信号重构的地震道插值方法。这种方法无需任何地质和地球物理假设 ,主要用于恢复缺失的地震道。本方法的基础是傅立叶变换理论和最小平方反演技术。文中给出了原理、算法、实现步骤及简要的流程框图。如果对变换域的参数进行规则采样 ,则该方法可以用高效、快速的算法来实现。本插值方法适用于规则和非规则采样的数据。文中给出了理论合成数据和实际数据的试验结果 ,并对结果进行了讨论。同时 ,本方法对于 AVO分析、DMO处理、三维叠前偏移成像等研究也将是有益的     

黑龙江板块构造地球物理研究基本进展

位于东北亚的黑龙江板块由额尔古纳－兴安、松嫩－张广才岭、佳木斯、兴凯微板块和完达山地体拼贴组成。自中国满洲里－绥芬河地学断面（GGT）地球物理综合研究以来,东北地区进行了大量的地电、重磁、地震探测工作,得到的成果对研究东亚地球动力学、探查矿产资源具有极为宝贵的基础作用。这些成果包括：1）地震波速指示松辽盆地石炭－二叠纪（C－P）基底地层至少在松辽盆地北部和南部都存在,这里成为油气探查的新领域;松辽盆地滨北地区面积约7 万km²,具有良好的油气远景。2）解释MT资料发现,组成黑龙江板块的几个微板块之间都存在陆间洋的俯冲,并时有洋壳残片伴生;而黑龙江板块与其南部的华北板块之间则存在古亚洲洋向黑龙江板块的俯冲。3）对大兴安岭－太行山－武陵山大型重力梯级带的成因机制提出了“三结点模型”。利用近垂直反射地震剖面,发现了松辽盆地一带莫霍（Moho）界面大型近南北向的“断开带”。 4）油气地震成像、去噪、波场与信息方面,建立了三维条件下的有限孔径偏移理论;在提出消减随机噪声的一维时变中值滤波基础上,又建立了二维中值滤波技术;把时频峰值滤波引进到地震勘探消噪领域,建立了Ricker子波核最小二乘支持向量机回归滤波方法;提出了Seislet变换重建技术,以及扩展的高阶Seislet变换方法。由迹变换理论出发建立了消减地震面波的Co-Core迹变换方法。用伪谱法模拟黏弹各向异性介质中波的传播特征,发现黏弹各向异性介质中准S（qS）波比准P（qP）波衰减程度大;通过建立的混沌振子系统,检测出淹没在强随机噪声背景中的地震同相轴,并建立了时空域双曲滤波方法。系统研究了地质雷达的理论和方法,建立的地质雷达偏移成像系统成功地用在了地雷成像中。     

TST技术在岩溶地区隧道超前预报中的应用

顶效隧道位于岩溶发育地区,地质构造复杂,岩体破碎,对超前预报技术的要求高,风险较大。目前国内外应用的隧道超前预报技术多数都存在着技术缺陷,不能区分不同方向的地震回波,不能准确地确定掌子面前方围岩的波速,不能正确地进行纵横波分离等问题,影响到预报的可靠性和准确性。为了确保施工安全,减少和避免地质灾害发生,顶效隧道超前预报中采用了TST技术。应用结果表明,TST技术采用空间阵列系统和速度扫描技术有效地解决了掌子面前方围岩速度分布问题,提高了构造定位精度;应用二维方向滤波技术有效地消除了上下、左右的侧向回波和面波干扰,成功提取了前方回波用于超前预报,避免了虚报误报,解决了复杂地质条件下的超前预报问题。     

复杂地震波场的自适应流预测插值方法

地震数据本质上是非平稳的,如何解决复杂非平稳地震波场的数据缺失问题是地震勘探数据处理的重要环节之一。预测滤波器在地震数据处理和分析中具有重要的作用,该技术可以有效地解决地震数据缺失问题,但传统的平稳预测滤波方法无法很好地适应地震数据的非平稳特征;因此,开发高效的复杂地震波场自适应预测插值方法具有重要的工业价值。本文将预测滤波器加入"流处理"的概念,滤波器系数随着地震数据的变化同时更新,此计算过程仅需矢量点积运算,能够提高计算效率并降低内存空间;并以此为基础开发基于流预测滤波的地震数据插值方法。利用多次波的动力学信息,通过互相关技术构建虚拟一次波,有效地解决了缺失数据位置滤波系数估计不准的问题,为插值过程提供了更为合理的滤波器估计,更好地解决了非平稳地震数据的重建问题。对Sigsbee 2B模型和实际数据的测试结果表明,该方法可以合理地针对复杂地震信息完成缺失数据的重建。     

地震相分析技术在沙门子鼻隆岩性预测中的应用

地震相分析技术忠实于地震信息本身,克服了地震反演技术的某些缺陷,是研究沉积相和储层预测的重要手段之一.其综合利用了地震信号的各种地震信息,具有独特的解决问题的能力.利用Stratimagic地震相分析技术软件包实现地震道、多属性数据体等时窗/深度的层段内的地震相自动分析技术,对沙门子地区的河道展布进行了研究,侏罗系八道湾组属于扇三角洲砂体.从而更好的控制了该区主力油层的分布和连片范围,并取得了较好的效果.     

高精度分频相干加强技术在微小断层识别中的应用

随着致密油、页岩气等非常规能源领域勘探程度的加深,特别是水平井位的大规模部署,微小断层的准确识别比以往更加重要。本文利用扩散滤波技术在压制噪声的同时能够增强地震同相轴横向连续性、使断点更加清晰、以及微小断层在窄频带地震数据中断层特征明显的特点,提出了一种基于高精度快速匹配追踪的分频相干加强微小断层识别方法。与常规短时窗傅氏变换谱分解技术相比,基于匹配追踪的谱分解技术更适用于地震信号非平稳性的特点。为了在保证匹配追踪算法计算高效性的同时进一步提高计算精度,对其进行了相应的改进：采用可变尺度参数的Morlet小波构建时频原子库,利用二阶微分复数道分析技术得到高分辨率三瞬参数,最后给出了具体的实现步骤。实际数据应用表明,与常规相干体技术相比,分频相干加强技术对微小断层的反映更为清晰、准确,而且对河道边界和岩性发育区等地质信息也有更好的反映。这不但为非常规勘探（以水平井钻探及大规模压裂为核心技术）提供了更详细的地质信息,而且在高含水老油田的剩余油开发中也将发挥更大的作用。