三维体曲率属性在断层识别中的应用

曲率属性根据地质体的曲率变化实现对断层、裂缝、弯曲和褶皱等构造的有效识别.本文介绍了曲率属性的基本理论,分析了二维层面曲率属性在实际资料处理中的局限性,提出了一种基于复地震道理论计算三维体曲率属性的方法,即通过计算数据体中某点的瞬时频率和瞬时渡数得到视倾角分量,通过相邻道和采样点的视倾角拟合出空间曲面,从而获得该点的曲...     

地震属性技术在郭局子洼陷沙二段岩性油藏描述中的应用

郭局子洼陷沙二段储层以滩坝砂体和小型扇体为主,分布规律性不强,勘探程度较低.我们采用弧长属性和相干分析技术较为准确地识别并描述了储层分布范围和低序级断层,有效地指导了该区该类储层的勘探.     

C3sub>相干体在断层和裂缝识别中的应用

三维相干体技术是20世纪90年代后期兴起的一项十分有效的地震解释技术, 它在断层识别、特殊岩性体的解释方面较常规三维数据体有明显的长处. 国外对此成立了专门的相干技术公司, 国内也正在广泛应用此项技术. 相干体技术通过三维数据体来比较局部地震波形的相似性, 相干值较低的点与反射波波形不连续性相关. 对相干数据体作水平切片图, 可揭示断层、裂缝、岩性体边缘、不整合等地质现象, 为解决油气勘探中的特殊问题提供有利依据.     

基于卷积神经网络的断层预测方法

针对传统相干体属性在预测断层时存在断层假象以及易受噪声影响等缺点,本文提出一种利用卷积神经网络进行断层预测的方法。首先构建适合实际工区断层特征的卷积神经网络模型,然后利用部分分频地震数据和人工解释出的断层标签进行网络模型训练,最后把训练好的模型应用到整个三维地震数据中进行断层预测。实际地震数据预测结果表明基于卷积神经网络断层预测结果与地震数据吻合较好,并且在断层细节刻画上要优于传统地震相干体属性方法。     

谱分解和C3相干联合识别煤层小断层研究

C3相干具有较好的煤层小断层识别能力,但其易受随机噪声的影响,在信噪比较低的情况下容易产生假异常.另一方面,基于S变换的谱分解可以提高地震资料的时频分辨率,并对随机噪声具有一定的压制作用.为提高煤矿采区煤层小断层解释精度,结合谱分解技术与C3相干技术,以提高煤层小断层的解释精度和可靠性.本文分别利用正演剖面和实际三维地震数据,对所提出的方法进行了验证.首先建立了含不同落差的单一煤层模型,利用正演模拟方法获得了其正演剖面和含白噪声剖面.对于这两类剖面,利用S变换获得了其对应于不同频率的谱分解剖面.通过沿煤层反射波提取C3相干属性,获得了不同剖面所对应的C3相干值.对于无噪声地震剖面来说,文中所述方法能明显提高小断层的识别率;对于含白噪声的地震剖面来说,文中所述方法能显著提高所有落差断层的识别率,并基本克服了C3相干算法在低信噪比低情况下容易产生假异常的缺点.将文中所述方法应用到济宁二号煤矿15301工作面的实际三维地震数据中,发现较高频段的谱分解剖面所计算的C3相干同样比常规剖面所计算的C3相干有更好的小断层识别能力.对于煤系地层地质构造较简单的采区来说,利用较高频段谱分解剖面计算的C3相干对落差小于3m的小断层有明显反映.经过井巷工程的实际验证,所解释小断层的可靠性和精度都较高.但当煤系地层地质构造较复杂时,识别落差小于3m小断层的难度较大,还需进一步研究.总之,将谱分解技术和C3相干技术相结合,利用较高频段谱分解剖面计算C3相干,能够明显压制低信噪比所产生的假相干异常,提高煤层小断层的识别精度和可靠性.     

频变AVO含气性识别技术研究与应用

在常规AVO理论的基础上,频变AVO属性计算方法利用多尺度裂缝介质模型中物性参数具有频变特征的优势,基于Zoeppritz方程建立反射系数与频率之间的数学关系,推导出截距、梯度、碳氢检测因子、流体检测因子、拟泊松比等AVO属性与频率之间的数学关系.应用地震反演方法,综合地质、地震、测井等数据,反演出高精度的频变AVO属性,在天然气敏感属性分析的基础上建立起频变AVO含气性识别技术.将该技术应用到川西新场陆相深层须家河组碎屑岩储层的含气性识别中,在孔隙度通常在1%~4%,渗透率普遍低于0.06×10-3µm2的致密背景下,较准确地预测了孔隙度大于4％、渗透性偏高的富气优质储层分布带,为该区含气性识别难题的解决和钻井成功率的提高,提供了重要的技术支撑.     

紫坪铺水库诱发地震与构造地震波谱时频特征差异性研究

利用紫坪铺水库2004～2007年记录的实际地震数据,通过比较多种滤波方法,发展出一种既能有效滤除地震数据中本底噪音、又对有效信号损伤较小的比值滤波方法。对去噪后的水库诱发地震和构造地震数据,利用小波变换方法,分别进行时频分析获得两类地震的时频谱,并提取可以反映地震发生前后能量分布和聚集情况的时频属性,最后根据各个属性的响应效果,组合得到新的属性。将时频谱与时频属性相结合,总结归纳紫坪铺水库诱发地震与构造地震波谱时频特征的差异性,为地震监测分析提供基础依据。     

复杂构造应力扰动场与发震构造识别问题的研究

在地震短临阶段异常是由局部断层扩展或弱化引起。实验与数值模拟结果曾得到与之相伴的是平均应力扰动场的四象限分布和最大剪应力扰动场的八瓣式分布。为检验此结果的普适性作了进一步的研究。结果表明不论区域构造及其基本应力场如何复杂，这种四象限分布与八瓣式分布型式不变，这为最终判定失稳区提供了依据。与此同时，在复杂构造情况下这种应力扰动场的畸变也不容忽视     

基于广义S变换的地震与爆炸识别

为了进一步增强区域台网针对天然地震与人工爆炸事件的识别能力,本文利用广义S变换方法,围绕河北省三河采石场爆破以及周边发生的天然地震波形记录展开研究,总结了地震与爆炸在时频谱中的差异性。研究表明,受震源机制影响,天然地震时频谱图的频带范围更宽广,能量团分布也较人工爆炸更为复杂。为了消除震中距的影响,本文将求解的时频谱保存为规格相等的灰度图像,通过滑动窗口计算图像的灰度一致性得到新的识别判据?谱图二阶矩。对三河地区已知地震和爆炸事件的测试表明,谱图二阶矩对单台波形记录的识别率可达91%,多台求取平均值之后的识别率超过98%,因此该判据具有良好的应用前景。      

中心式火山通道边界精细识别技术研究——以渤海A油田为例

渤海A油田火山岩广泛发育,火山通道相的精细识别直接影响着储量计算和后续开发井的实施.针对油田地震资料品质较差,难以对火山通道进行准确刻画的特点,摸索出了叠后去噪、高精度相干、边缘检测等技术方法,对油田发育的中心式火山通道边界开展了精细研究.考虑到常规去噪方法对于火山通道边界信息损失较大的缺点,引入了扩散滤波去噪技术,该方法在有效压制随机噪声的同时,对火山通道边界的信息予以保留,一定程度上实现了保边去噪;根据小波变换的多尺度特征,选择合适的频率区段进行重构,并加入倾角信息约束,最终得到的高精度相干体对火山通道边界的刻画更精确;基于计算机图形学的边缘识别技术,一定程度上能够抑制噪声,降低边缘模糊程度,从而辅助识别火山通道边界;通过设置相干阈值,最终实现目标油田火山通道的空间立体刻画.     

地震勘探信号时频分析方法对比与应用分析

针对地震勘探信号,对非平稳信号时频分析几种适效方法:短时Fourier变换、小波变换、S变换、Wigner分布、平滑伪Wigner分布、锥形核时频分布、AOK(adaptive optimum kernel,自适应最优核函数)分布等进行对比与应用研究.在阐明各种方法基本原理的基础上,进行数值分析与应用研究.首先对非平稳地震勘探模拟信号进行试算及时频属性提取,结合各类方法的信号表示理论,在时频局部化的精度和交叉项抑制等方面对计算结果进行对比分析;进一步应用于实际二维地震数据,提取瞬时频率和瞬时带宽等时频属性,进行比较研究.研究表明:对于地震勘探信号,就本文涉及的几种时频分析方法而言,AOK分布是时频局部化精度最高、交叉项抑制最好、时频匹配最优的方法,值得在地震勘探信号分析和地震属性提取、频谱分解等应用中深入研究和应用.     

一条断裂的活动性鉴定及其工程意义

拟建的某水利工程场地存在一规模较大的北北东向断裂,定名为F1断裂.通过对F1断裂的地质雷达探测、工程地质资料分析、地震地质调查、断裂断错和上覆第四纪地层年代测试等工作,鉴定了此断裂的活动性,评价了断裂对工程的影响,提出了工程选址和设计建议,为断裂活动性鉴定在工程选址和设计中的实际应用提供了一个范例.     

Offset dependent amplitudes: Fault curvature effects and dip move-out corrections

Equations have been presented previously which predict that reflector curvature can affect significantly seismic reflection amplitudes at both zero and nonzero source-receiver offsets. Here the fact that faults are generally concave-upward is used to examine the curvature effect for compaction-driven faults which the sediments have both exponential and logarithmic porosity decreases with increasing depth.The curvature effect is generally larger over upwardly concave reflectors where amplitudes can either increase with offset (exposed focus) or decrease with offset (buried focus). The magnitude of the effect depends on the ratio between the depth to the structure and the radius of curvature of the structure. A phase change of 90° also occurs at a critical offset in the case of an exposed focus concave-upward reflector, with decreasing amplitude at offsets larger than the critical value. Dip move-out (DMO) dominantly removes the amplitude variation with offset due to curvature. These results suggest that when looking for amplitude variations with offset in a fault prospect, DMO should be applied as a preprocessing step. Compaction-driven faults have an exposed focus and, for an exponential variation of porosity with depth, there is a maximum curvature effect at a depth roughly the same as the scaling depth for the porosity. Logarithmic porosity with depth variations suggest a continued increase in the curvature effect of faults with increasing depth, to a maximum amplitude increase of about 35% relative to a plane interface.     

利用断裂带上的低b值识别凹凸体方法的探讨——以龙门山断裂带和鲜水河断裂带为例

本文对龙门山断裂带和鲜水河断裂带上1970年以来记录的小震数据进行了收集、整理和分析,采用基于Matlab平台的Zmap软件,去除了断裂带上的丛集数据和余震,划定了有效地震数据的时间和震级范围,通过最大似然法求取了断裂带所在区域的b值分布图。基于b值大小与应力高低成反比的原理,通过断裂带上低b值区识别凹凸体的位置。就龙门山断裂带,通过低b值区识别出的凹凸体的位置与汶川地震发生的起始破裂位置和极震区的位置基本保持一致;而鲜水河断裂带由于受到小震数据的限制,部分段缺失b值分布,但整条断裂带仍可清晰识别出凹凸体位置,且1725年以来的历史强震和1970年以来5级以上的历史地震基本上都位于此区域。断裂带的实例分析结果证明,利用小震数据通过最大似然法计算b值分布图,其相对低b值区与历年强震发生的位置存在较大的相关性,为验证利用低b值区识别凹凸体方法的可行性和实用性提供了有力的证据。     

Application of wavelet analysis to crustal deformation data processing

The time-frequency analysis and anomaly detection of wavelet transformation make the method irresistibly advantageous in non-stable signal processing. In the paper, the two characteristics are analyzed and demonstrated with synthetic signal. By applying wavelet transformation to deformation data processing, we find that about 4 months before strong earthquakes, several deformation stations near the epicenter received at the same time the abnormal signal with the same frequency and the period from several days to more than ten days. The GPS observation stations near the epicenter all received the abnormal signal whose period is from 3 months to half a year. These abnormal signals are possibly earthquake precursors. Foundation item: Joint Seismological Science Foundation of China (604021) and National Natural Science Foundation of China (40074024).     

断层形变异常识别与地震预测

在分析断层形变资料时, 异常的识别和判定是一个重要环节.针对传统判定方法的不足之处, 本文基于所谓异常就是对正常的某种程度背离, 提出从"对象"和"状态"两个方面入手, 提取不同种类、不同层次的断层活动异常, 及时把握孕震过程中区域应力场的动态变化.震例研究表明, 这种异常识别方法对地震预测而言是可行的.     

Application of wavelet analysis to crustal deformation data processing

Introduction The study mainly focused on tidal information, i.e. earth tide in the continuous deformationdata processing and analysis before. And the analysis methods used were specially for earth tideonly. As to the medium-long period and non-tidal information, fitting and filtering are not the bestmethods. Because they are not able to reflect the variation process of frequency information withtime and to distinguish and extract more earthquake information, although they can eliminateyea…     

Investigation of Capable Fault and Identification of Diffuse Seismicity

Based on the author's experience in the siting of nuclear power plants,some important points and methods for investigation of capable fault and the identification of diffuse seismicity are discussed in the paper.     

机器学习在地震检测与震相识别的应用综述

在地震学研究中地震检测与震相识别是最基础的环节,其拾取速度和精度直接影响其在地震精确定位以及地震层析成像中的应用效率和精度。近年来,机器学习在地震学领域中引起广泛关注。机器学习可以改进传统地震检测和震相识别方法,使它们能达到更加准确,识别率更高的效果。把机器学习方法按照监督学习和无监督学习分类介绍,并对机器学习方法流程进行总结,并对目前在地震检测与震相识别方面应用较为广泛的机器学习方法(卷积神经网络、指纹和相似性阈值、广义相位检测、PhaseNet、模糊聚类)进行综述。结果表明:机器学习在地震事件检测和震相识别将会是主要的手段。数据驱动的机器学习在地震学中的应用和物理模型的联合运用将是未来的发展趋势。     

综合探测方法在太原盆地东山山前断层探测中的应用

东山山前断层位于太原盆地东部,是盆地北端的边界断层。在多道直流电法和浅层地震勘探初步确定断层位置的基础上,采用钻孔联合剖面探测对断层进行准确定位,并结合年代样品测试确定断层的最新活动时代。通过探测得到:东山山前断层是由三条断层组成的断裂带,长22km,宽约800m。断层上断点埋深约16.7m,错断了中更新世地层,最大断距约23.96 m,断层的最新活动时代为中更新世。此结果修正了前人认为其为晚更新世活动断层的结论。三种探测方法中,多道直流电法勘探只能初步确定断层的位置,采用高分辨率浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的探测方法是确定隐伏断层位置、判定断层活动性的有效方法。