偏移成像技术的研究现状和发展趋势——以射线束法在LD-A区域的应用为例

偏移是一种提高地震资料空间分辨率的方法,它使倾斜反射界面归位,绕射波收敛。对偏移成像技术的研究现状进行了总结,包括主要的偏移方法(二维与三维偏移、叠后与叠前偏移、时间与深度偏移)和算法(克希霍夫积分偏移、频率波数域偏移、有限差分偏移);讨论了偏移成像技术的发展趋势,包括各向异性偏移、粘弹性偏移、真振幅偏移、速度综合建模及复杂地形条件下成像问题;并通过一个叠前深度偏移成像的实例验证了新技术在复杂构造条件下有很好的应用效果。     

莺歌海盆地二维剖面高斯束高精度叠前深度偏移

南海油气资源丰富,随着勘探区域逐渐由陆地转向海洋,高精度成像是海洋油气勘探的瓶颈技术。本文发展了一种高斯束高精度叠前深度偏移方法,将海上接收的地震记录进行加窗局部倾斜叠加,从震源和检波点分别进行射线追踪,利用高斯束叠加求和的方法进行成像。通过对南海莺歌海盆地典型模型进行成像测试,结合偏移成像结果局部放大及角度域共成像点道集进行分析,验证了本文方法对海底陡倾角断层及岩体高精度成像能力及其对海洋复杂模型良好的适应性。     

叠前深度偏移技术在珠江口盆地的应用及其地质意义

以珠江口盆地惠州凹陷二维多道地震数据为重点研究对象,开展了地震数据的叠前深度偏移处理及综合分析研究,结果表明：(1)在经过多次速度迭代之后,深度域地震剖面上断面、断点归位较时间偏移剖面更准确,尤其是中深部结构构造更为清晰,剖面整体视觉简洁,残余绕射、反射减少,成像质量明显提高。基于叠前深度偏移剖面的深度域特点,其具有比时间域剖面更明确的地质意义,即可以更直观显示更丰富的地层、构造信息,极有利于地震剖面的地质解释及层序地层学分析工作。(2)随着南海北部珠江口盆地油气勘探程度的提高,勘探目标逐渐由显型构造圈闭向岩性地层等隐蔽型圈闭转变,勘探难度越来越大,已有的区域地质调查地震资料以时间偏移处理为主,在成像、断层归位、分辨率和信噪比等方面均存在严重不足,难以满足目前油气勘探实践工作之需要。因此,在研究区开展基于叠前深度偏移等新技术的应用及其研究尤为重要。     

基于起伏地表的小波束叠前深度偏移成像技术

油气勘探的重点正转向复杂地表条件和复杂地质条件的区域。为了较好的实现双复杂条件下的成像,将小波束引入进来,利用小束源良好的局部性和方向性,既实现对于整体的构造成像,又对局部构造进行了刻画。基于"逐步累加"的"直接下延"法是解决复杂地表成像的有效手段,能够较好的消除起伏地形的影响。基于起伏地表的小波束进行叠前成像和照明,该方法结合小束源和Fourier传播算子,首先通过小波束变换中的小束函数合成小束源,然后基于直接下延法,利用Fourier传播算子进行波场外推,完成小束源的照明和成像。对起伏地表模型进行试算,通过对单个小束源和多个小波束源偏移以及照明结果的对比分析,验证了在起伏地表条件下小波束叠前深度偏移和照明的正确性和有效性。     

基于精细数据处理的叠前深度偏移在琼东南盆地陵水凹陷坡折区的应用

琼东南盆地陵水凹陷,受坡折区崎岖海底和复杂地质构造的影响,导致该地区速度模型构建精度不高,从而严重影响到成像品质。针对坡折区的精确速度模型构建难题,首先采用组合多次波衰减、宽频处理、叠前信噪比增强等针对性处理技术,得到宽频带高信噪比的叠前数据,在此基础上统计分析不同水深速度规律,应用断控和地质约束速度建模技术,建立初始速度模型,然后利用基于宽频数据的高分辨断控约束网格层析反演技术,经过多次迭代完成深度域各向异性速度建模,并实现了陵水凹陷坡折区的高精度叠前深度偏移成像。叠前深度偏移成像显示,基于精细速度模型的叠前深度偏移技术科明显提高坡折区信噪比,改善成像质量,同时可有效消除地层同相轴扭曲的现象,恢复了地下地层的真实构造形态,从而可为目标评价与钻探决策提供更可靠地震资料。     

各向异性介质控制束偏移及海上数据应用实例

随着勘探区域逐渐从陆地过渡到海洋,勘探目标逐渐趋于复杂化,高精度成像方法已经成为海洋油气勘探的瓶颈技术。高斯束偏移是一种灵活且高效的深度域偏移方法,对实际资料成像具有较好的适应性。该文发展了一种适应于海洋观测系统的高精度高斯束偏移方法,首先将海上接收的共偏移距地震记录进行加窗局部倾斜叠加,通过数学变换将共炮域公式推广到共偏移距域,再从炮点和检波点分别进行射线追踪,最后采用数据驱动的方式进行成像。一方面,考虑到地下介质的各向异性,引入了各向异性射线追踪方程;另一方面,根据有效信号和干扰信号在τ-p域中的相干性差异,在高斯束偏移过程中对地震信号进行控制,降低偏移剖面中的随机噪声,提高同相轴的连续性,最终实现了一种VTI介质共偏移距域数据驱动控制束偏移理论方法。在实现算法的基础上,通过各向异性洼陷模型、修改的SEG/Hess VTI模型及海上实际资料成像试处理,结果表明:各向异性参数对共偏移距道集中的大偏移距信息成像质量改善明显;当地层各向异性不能忽略时,新方法能够更加准确地恢复地下的复杂构造;新方法能够在一定程度上提高低信噪比数据的偏移成像效果。     

各向异性叠前时间偏移在南黄海海相油气勘探中的应用

与常规叠后时间偏移相比,叠前时间偏移具有更高的成像精度、信噪比和更好的波组特征,特别在构造复杂、速度横向变化大的地区,叠前时间偏移的优势更为明显。基于各向异性叠前时间偏移,考虑了地层的非均质性和复杂地震射线的传播问题,提高了对复杂地质构造的成像精度。针对南黄海海相油气地震勘探中的成像难题和原始地震资料品质,通过处理攻关试验形成了以各向异性Kirchhoff叠前时间偏移技术为主体的成像处理流程和参数,改善勘探目标层的成像品质。     

叠前时间偏移技术在南黄海海相地层地震成像中的应用

受多期构造运动的改造作用,南黄海盆地构造复杂、断层发育,海相地层横向变化剧烈,再加上埋深较大、地层间反射较弱等因素影响,常规的叠后偏移技术不能对海相地层精确成像。在分析叠前时间偏移的技术特点及实现过程的基础上,提出了以叠前噪音压制、层间多次波消除、精细速度分析与建模、剩余速度分析、模型优化迭代及Kirchhoff积分法偏移为核心的一套叠前时间偏移处理流程。处理结果表明,深部的中—古生界海相地层的成像效果有了明显的改进,归位准确,断点清楚,深部反射信号的振幅强度、信噪比都得到了提高,为本区下一步的勘探布署工作和油气资源的前景研究提供了有利的证据。     

三维叠前时间偏移技术在永新高密度细分面元资料处理中的应用

针对胜利油田永新地区地下地质构造复杂、断裂发育,横向速度变化不太剧烈的条件,对高密度可细分面元的三维地震采集资料,采用了三维叠前时间偏移技术。在高保真、高信噪比的叠前数据,合理的偏移算法,准确的三维偏移速度场,横向采样间隔细分的面元尺度,偏移成像等关键处理方法上,均选择了最佳处理参数。获取了复杂断块区高精度的偏移成像资料,取得了良好的地质效果。     

深度域地震资料解释探讨

叠前深度偏移在速度复杂或构造复杂地区的成像具有优势,目前已经成为地震数据处理领域的标准流程.对叠前偏移处理数据进行后续的解释主要有两种思路：时深转换到时间域进行解释、直接在深度域进行解释.在深度域进行解释有很多优点,但也存在一些难点：褶积模型的适用性、井震标定的适用性以及深度校正问题.在前人研究和工作实践的基础上,提出了一种在深度域进行解释的方法,尽量适应目前解释系统、工作习惯、工作思路的方法.     

温盐深变化对波束脚印坐标的影响规律分析

在多波束测深中,温盐深剖面数据的准确性对测量精度起到非常重要的作用,而在实际测量中,温盐深误差又不可避免地存在。为了分析温盐深变化对波束脚印坐标的影响规律并将其影响值量化,本文在声速剖面间接测量数据的基础上,选择精度较高、适应性较强的声速经验公式推导其误差公式,计算温盐深变化所引起的声速误差值,并且在常梯度声线跟踪模型的基础上推导出声波旅行轨迹的水平位移和垂直位移误差公式,然后结合声速剖面计算出声速误差对波束脚印坐标的影响程度。实验结果表明,温度变化对声速的影响最大,盐度和深度依序次之;温度、盐度、深度3个参量的变化引起波束脚印Z坐标的变化量均大于X、Y坐标,最高可达变化前深度的0.6%。温度和盐度的变化引起的三轴坐标值变化量随入射角的增大而减小,而深度变化引起的三轴坐标值变化量几乎不随入射角的变化而变化。本文研究结果可为温盐深误差对多波束测深精度评估工作提供借鉴作用。     

基于模糊神经网络理论对水下拖曳体进行深度轨迹控制

以华南理工大学开发的自主稳定可控制水下拖曳体为研究对象,首先通过水下拖曳体在拖曳水池样机中的试验取得试验数据后作为训练样本,采用LM BP算法,建立基于神经网络理论构建的可控制水下拖曳体轨迹与姿态水动力的数值模型。在此基础上设计了一个控制系统,它主要由两部分组成:基于遗传算法的神经网络辨识器和基于模拟退火改进的遗传算法的模糊神经网络控制器。以满足预先设定的拖曳体水下监测轨迹要求为控制依据,由控制系统确定为达到所要求的运动轨迹而应采用的迫沉水翼转角,以此作为输入参数,通过LM BP神经网络模型的模拟计算预报在这一操纵动作控制下的拖曳体所表现的轨迹与姿态特征。数值模拟计算结果表明:该系统的设计达到了所要求的目的;借助这一系统,可以有效地实现对拖曳体的深度轨迹控制。     

基于遥感海浪信息的近岸水深反演模型

基于遥感影像的测深技术具有易获取、成本低和覆盖率大等优势,是目前的研究热点问题之一。为在波浪折射的基础上,进一步综合考虑绕射及非线性的影响,本文提出了一种基于海浪波数和波高信息的近岸水深反演模型。将模型与Berkhoff 椭圆形浅滩理想试验对比,平均误差为0.13%,显著小于现有基于频散关系反演水深的方法。进一步应用模型反演三亚湾近岸地形,通过与海图对比,平均误差为11.58%,且大部分区域的误差小于10%。部分区域误差较大,主要是由于遥感影像获取的波数空间分辨率和精度较低。以上结果表明该模型可以利用遥感海浪信息较准确推算近岸水深。本文对于近岸浅海区的水深反演工作具有一定的参考价值。     

基于曲线特征的等深线自动综合方法研究

从等深线的特点及其制图综合的基本原则与方法出发,提出了一种基于曲线特征的Douglas-Peucker改进算法,在此基础上构建了等深线自动综合方法。该方法通过对曲线特征点的提取和弯曲特征的分析,可以自动确定等深线综合的数量指标和最小分界指标,经试验验证取得了较好的综合效果。     

基于多波束数据的网格水深模型内插方法精度分析

以多波束水深数据作为源数据,分析了网格水深建模中的数据内插,介绍了网格水深建模所用的常用内插方法,并从水深建模的精度和效率出发,计算分析了网格水深建模过程中内插方法的应用效果。实验结果表明:在当前网格水深建模常用的内插方法中,加权平均法是较适合多波束水深源数据内插网格水深模型点的方法,双线性曲面法是较适合网格水深模型点推估模型表面任意点水深的方法。     

基于明暗等深线与分层设色的海底地形立体表示方法研究

提出了一种通过明暗等深线结合分层设色的途径,在二维平面图上实现海底地貌形态三维立体表示的方法。对等深线明暗特性与分层设色方案确定的方法进行了深入的研究,建立了相应的数学模型,并给出了实例,对该方法的有效性进行了验证。     

一种顾及各向异性的数字水深模型插值方法

提出了一种顾及各向异性的数字水深模型插值方法,通过局部水深信息解析海底地形的微地貌结构特征,构建了顾及距离和方向的水深插值模型。实验证明,所提方法较距离反比例平方加权法能更多地保留地形信息,同时具有更高的插值精度和插值稳定性。     

Depth Contour Smoothing Based on the Fitting of Multi-Segment Bezier Curves

To overcome smoothness inconsistencies in depth contours interpolated from sounding data, this paper proposes a smoothing method based on the fitting of multi-segment Bezier curves considering navigational safety. The basic principle of this method is the division of a generated depth contour into a series of bends categorized as either convex bends or concave bends. Different smoothing strategies are designed for different bends while considering the safety constraint. Convexity-preserving Bezier curves are used to fit convex bends. For concave bends, the line segment of the bend is utilized as a boundary to construct a control polygon within the interior of the bend, after which a Bezier curve is constructed based on the polygon. Experiments with real data are implemented, and the results are compared with those of other methods. The results show that the smoothing procedure for depth contours with angularities is effective and respects the safety constraint; moreover, the shape characteristics are preserved, and high positional accuracy is achieved. In addition, the proposed smoothing method is free of topological inconsistencies.     

基于蜂窝通讯模式的移动Agent定位、消息传递和迁移通信算法

为探讨位置追踪定位机制，根据移动Agent的定位、消息传递、迁移是该新型分布式网络技术重要组成部分，提出了基于蜂窝式通讯模式的方式，并给出了移动Agent定位、消息传递、迁移算法，该算法具有简单性、稳定性、可靠性等特点。     

基于窗函数法的恒定束宽波束形成器设计

文章研究了等间距线列阵宽带恒定束宽波束形成器的实现原理。给出了利用窗函数获得实现恒定束宽所需子频带加权矩阵的方法。利用获得的加权矩阵，构建了恒定束宽频域算法模型，并通过计算机仿真验证了其有效性。