蚂蚁属性优化断层识别技术

在地震地质勘探领域,蚂蚁属性越来越普遍地用于断裂系统的快速识别,而在实际应用过程中,基于三维地震数据提取的蚂蚁属性,不论是沿层切片（平面）还是剖面上往往显示杂乱无章,对断裂系统的刻画与地震同相轴的分布特征并不对应,致使实际应用效果较差。针对此普遍存在的现状,研发出一套蚂蚁体断层快速识别的技术系列：首先,根据地质目标,优化蚂蚁属性的终止标准值,应用蚂蚁细线体的信息素二值化技术使蚂蚁体聚焦和收敛;然后,通过断层自动分离对断面的尺度与偏角等参数进行分析,有效定义生成断面的规则及断面间的关系;最终,利用三维可视化平面-立体联立解释技术,直观判断出研究区断裂系统空间分布的合理性,进行断面细化编辑与调整,自动按所需间隔提取断棱数据,从而实现断层的自动追踪解释。通过应用此技术系列,在研究区断裂系统识别,尤其是大尺度断层快速自动追踪方面取得了很好的效果,快速、准确地建立起了研究区断层解释格架。应用蚂蚁属性进行断层识别是一套技术系列,利用典型剖面进行试验、优化计算参数是关键,遵循这一思路计算出的全区蚂蚁属性,才能获得良好的断层识别效果。     

小断层识别方法在海上油田开发中的应用研究

由于受地震资料本身的分辨率和保真度的限制,如何识别地震上难于人工解释的小断层一直是期待解决的问题。在珠江口盆地X油田,通过测试蚂蚁体技术、相干体技术、曲率技术等这几种当前最主要的小断层识别方法,以断层识别要求为标准对比分析了其识别能力,最终总结出以蚂蚁体为主,相干分析为辅,并结合地震剖面及本区构造特征进行综合识别的小断层检测方案。实际应用效果表明,该方法在相应尺度小断层的识别效果较好,满足了开发工程的需求。     

利用蚂蚁追踪技术精细解释矿井地质构造

蚂蚁追踪技术是目前三维地震资料解释中用于地质构造解释的方法之一.该技术是在地震资料进行预处理、及利用方差体技术、相干体技术等多种地震属性技术检测地震反射不连续性时,以蚁群优化算法为指导,实现断裂的自动解释.应用实例表明:利用蚂蚁追踪技术获得的属性体切片可以更直观的显示断裂痕迹,有效的指导断裂人工解释及三维断片自动提取、编辑等工作.     

蚂蚁追踪技术在三维地震精细解释中的应用——以淮北祁南煤矿82采区为例

煤矿安全高效开采对小断层、小陷落柱等解释精度的要求越来越高,基于蚂蚁算法的地震属性分析技术能够较好地识别落差3~5 m的小断层。以淮北祁南煤矿82采区三维地震数据为例,采用蚂蚁追踪技术增强异常边界特征,从蚂蚁体沿层切片和剖面上综合分析,提高了对小断层的识别能力。利用蚂蚁追踪技术解释的18条断层异常,其中15条与实际揭露的相比,吻合率较高,验证率达83.3%。      

地震属性技术在煤田断层识别中的应用

小断层是影响煤炭安全生产的一个重要因素。能否准确解释小断层的构造形态一直是煤炭地震勘探需要解决的核心问题。地震属性技术如蚂蚁追踪、相干能量梯度、谱分解、方差体等以其差异化的属性提取和分析能力,对断层具有较强的指示性,已成为当前断层解释中的常规技术手段。以淮南某工区为例,介绍了四种地震属性技术在断层解释的特点与效果:方差体属性确定了本区大的构造格局,解释本区发育三组不同方向的断裂;相干能量梯度可以明示断层方向,对于倾向为150°的断层,其同方位的相干能量梯度切片比其它方位切片反映的断层清晰度高;谱分解属性对断层的识别能力与频率有关,高频率的谱分解属性切片更容易分辨小断层;同样蚂蚁追踪属性对地层不连续性刻画的更细腻,在本区对5m左右小断层都有清晰辨别。     

蚂蚁追踪技术在随钻跟踪及井位优化中的应用——以番禺30-1气田为例

基于蚂蚁算法的蚂蚁追踪技术是近几年发展起来的一种先进的优化算法,主要用于断裂系统自动解释技术,能够通过自定义相关参数,对目标区满足要求的大断层、小断层进行精细刻画和定量描述。在番禺30-1气田开发井的随钻过程中,应用该技术识别出了地震体和方差体中难以辨认的小断层和裂缝,分析了导致水平井钻井过程中漏失的原因,并描述了小断层、裂缝的特征,据此为钻井风险的预判提供了依据。以及为后续水平井位的优化提供有价值的参考。实钻结果证实,井位优化效果很好,充分满足了预期的设计要求。     

多期断层擦痕的硬划分:一种目标函数算法

提出一种基于硬划分的目标函数法 ,它能够识别多期断层擦痕数据。这是通过在Fry(1999)的Sigma空间里对数据内在的线性构造的识别来实现的。与其它的应力反演法不同 ,目标函数法在原理上相对完善。为了检验此方法 ,在设定的应力张量下由ManteCarlo法生成“人工”断层擦痕数据。计算结果表明 ,目标函数法能够很好地识别多期断层擦痕数据。应力估测的准确度取决于断层擦痕数据的误差和不同构造期应力张量之间的相似性。随着断层擦痕数据误差范围的加大 ,应力估测的准确度趋向降低。当断层擦痕数据存在误差时 ,越是相似的设定应力张量 ,其估计准确度也就越低。不同期构造应力的彼此相似往往与构造应力场微妙或细部的时空变化有关。在从多期断层擦痕数据里识别出相似的不同期构造应力上 ,目标函数法有所突破 ,进而有助于深入认识地质构造的形成。     

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。     

基于同步挤压改进短时傅立叶变换的分频蚂蚁追踪在断裂识别中的应用

在地球物理领域,时频分析方法在资料处理过程中占据着愈发重要的位置;运用分频属性检测断层、裂缝等应用广泛;因此,寻求更高精度的时频分析方法一直是地震信号处理领域所追求的目标。改进短时傅立叶变换方法由于窗函数的限制导致时频分析结果准确度不理想,为了更大限度地提升时频分辨率,对改进短时傅立叶变换后的时频谱进行挤压,发展了同步挤压改进短时傅立叶变换;根据合成信号结果可知,同步挤压改进短时傅立叶变换其时频汇聚程度更加明显,在刻画信号的时频特征上更有优势。理论表明,地震数据高频成分可以对微小的次生裂缝进行精确的雕刻,而蚂蚁追踪技术是检测裂缝、断层信息的有效手段。因此,本文基于高分辨的时频分析方法,并结合蚂蚁追踪技术对三维数据体进行裂缝预测,结果表明:该方法可以更好地勾勒出微小裂缝以及伴生褶皱,识别精度与传统蚂蚁追踪算法相比有了明显的提高,同时也证实了该方法在实际应用中可行且有效。     

基于相干算法的多尺度体曲率裂缝检测方法研究

应用地震数据计算的地震曲率是一种重要的地震属性,它与尺度不同的断层和裂缝密切相关。实验建立了在未知层位数据下的一种多尺度体曲率计算新技术,是基于相干算法的曲率联合计算新技术,利用相干算法寻找数据体中某一点与周围相干性最大的其他点形成一个局部曲面,在最小平方意义下进行曲面拟合,并采用窗口技术,再计算曲率就能得到不同尺度的体曲率。这种曲率联合计算技术,具有简单易实现、抗噪能力强和稳定好的特点,避免了层位数据拾取误差带来的影响,是曲率法的一种新发展,能为识别尺度不同的地质结构特征提供丰富信息。利用建立的基于相干算法的曲率联合计算技术,对海上W地区50km2的双方位地震数据进行了曲率计算,获得了T61和T62a储层的最大曲率和最小曲率等,T61和T62a储层的最大曲率和最小曲率等详尽地刻画了T61及T62a储层不同尺度的断层和裂缝以及裂缝对增加裂缝孔隙度的作用,为储层预测提供了丰富的信息。     

高阶相干技术在煤田断层检测中的应用

高阶相干体算法在抑制噪声的能力和减小计算量方面优势显著。将高阶统计量方法与相干体技术相结合,提出了一种基于高阶统计量的相干体计算的新算法——高阶相干技术,并将高阶相干技术应用在煤田断层检测中。实践证明,高阶相干技术相对于常规相干技术能够更好地解释断层,且具有速度快、误差小的特点。     

基于Manhattan距离的相干体技术的应用

地震相干体技术可以有效地压制连续性,突出不连续性,比地震切片的地质解释更直观,能更细致地进行断层解释。基于Manhattan 距离的相干体技术,与传统的C1 相干算法进行比较,该技术不仅在断层识别能力方面要强于C1 相干算法,而且当利用两种算法获取断层信息的效果相当时,该技术的相关时窗长度要比C1 相干算法所用的相关时窗长度小,这恰能提高程序的运行速度,提高了地震相干体技术的运行效率。此外,该相干体技术也能近似计算出每道在纵横测线方向上的视时间倾角。     

C2相干体在断层解释中的应用

介绍了C2相干体算法的基本原理和具体实现方法。实例表明,相干体切片能清晰地展示断层的空间走向、倾向、倾角等属性信息;用相干体切片来检测断层,可提高解释精度和效率;与传统解释方法相比,相干技术在断层检测中有着更大的优势。      

基于GeoProbe地球物理平台的软件等值线追踪算法研究与软件开发

笔者开展等值线追踪算法研究及相应软件开发。研究工作完善了地球物理数据处理与解释系统功能,为全自主国产化软件研发提供了方法技术支撑。笔者以网格数据访问接口及插件技术为基础,结合等值线特点,通过构建逐行追踪算法模型,研制了等值线追踪软件,统一了网格数据访问接口,保持了系统功能的完整性。实际数据测试结果表明,该追踪算法在效果及效率上均达到国际通用软件水平,满足了系统设计要求。     

地震相干技术在断层与沉积相解释中的应用

地震相干技术主要应用在断层和沉积相的解释中,确定有利储层沉积相带,正确指导油田的勘探与开发工作。本文着重论述了地震相干技术在断层与沉积相解释中的应用,研究发现当存在断层、地层岩性突变和特殊地质体时,相干图将展现出不同的相干特征,准确识别出现的地质现象。     

二维非均匀介质移动网格的射线追踪算法

１９８５年Ｌａｎｇａｎ等人提出的方法是一个非均匀介质射线追踪的有效算法，它广泛用于地震层析成像的正演过程中。计算时它需要对非均匀介质进行网格划分，射线追踪时需要确定追踪的下一个网格的编号，这使程序复杂化且耗费机时。在Ｌａｎｇａｎ方法的基础上，本文提出了一种移动网格的射线追踪算法，这种方法实际上不需要对介质进行网格划分，理论和实算均表明，该方法程序简单，节约计算机内存，在保证计算精度的条件下，提高了计算效率。     

自动识别多期断层擦痕的一种应力反演算法

由于地质历史上构造应力场的演变,多期断层擦痕数据的存在是应力反演所面临的普遍性问题.以往提出处理多期断层擦痕的应力反演算法都基于硬划分,忽视了数据自身的不确定性,并且一些只是传统的、处理一期断层擦痕的算法的简单延拓.在Fry (1999)的sigma空间里,同期断层擦痕向量具有统一的线性分布趋势,多期断层擦痕向量具有不同的线性分布趋势.在此基础上,本文提出利用模糊线性聚类法来识别多期断层擦痕向量的线性结构.这种算法不仅可以弥补以往算法的上述缺陷,还具有自动、直接、有效,且计算量也较小的优点.     

相干体技术算法改进及其在TJH地区的应用

相干体技术是近年来地震勘探在资料解释方面的重要突破。与原来揭示地下异常体的方法相比,相干体可以更清楚地识别断层和地层特征。由于相干体是通过三维地震数据体计算得到,用传统方法计算需要运行较长时间。笔者在理论分析的基础上,提出了改进的相干体算法,开发了相应的软件,并在大港油田TJH地区得到了成功应用。     

产状控制蚂蚁体预测微裂缝技术及其应用

基于Petrel和OpendTect两个软件平台,总结出一套在倾角和方位角控制下的蚂蚁体追踪技术,并在油田和煤田进行了微裂缝预测的实例研究。研究认为,蚂蚁体技术在油田勘探上能有效地识别普通方法显示不出的微裂缝,实现断裂系统精细分析和裂缝性储层的有效预测;而在煤田勘探中对小断裂有较好识别,并可对煤层导水性进行预测。     

滤波技术在煤田断层精细检测中的应用

中值滤波技术可以有效地去除随机噪声,增强水平同相轴的连续性,但其未考虑地层倾角的变化.断层/边缘增强滤波技术考虑到地层倾角的变化因素,能够突出细微差别,改善低信噪比资料,显著提高地震剖面质量.实践证明,断层/边缘增强滤波技术能更加突出地层接触关系,可以有效提高小断层的解释精度,提高煤田三维地震勘探资料解释的精度和准确性.