地震静校正全局最优化问题的求解

针对地震静校正存在的非线性和多参数性等问题，本文提出了一种全局优化的剩余静校正方法.在模型更新规则上，把模拟退火方法和均匀优化设计方法结合在一起，使模型的更新更为合理，从而加快了搜寻全局最优解的速度.同时提出了模型的不同分量的温度参数和退火过程的选取方式，把温度参数的选取与地震剖面的能量联系起来，使温度参数的选取具有自适应的特点.该方法克服了常规模拟退火方法所具有的寻优空间不均匀以及退火参数需通过多次试验选取的缺陷.通过实际地震资料的计算证明，本文提出的方法对地震静校正问题合理而有效.     

团体粒子群与最大能量串行融合算法转换波静校正

估计转换波的静校正量是一个复杂的非线性问题,常规的线性静校正方法无法取得好的效果.粒子群算法是一种很好的非线性全局最优化方法,但其缺点是"早熟"现象严重.最大能量法是一种常规求取静校正量的方法,局部寻优能力强且收敛速度快是其优点,但是当地震记录含有大的静校正量时易收敛于局部极值.本文在标准粒子群算法的基础上发展出了一种改进的粒子群算法:团体粒子群算法.并且通过对Rastrigin函数的寻优实验证明了其全局寻优能力优于标准粒子群算法.同时为了解决转换波静校正问题串行融合了团体粒子群算法和最大能量法.最后,建立了含一个水平反射层的模型并合成地震记录,加入随机值作为检波点静校正量.对合成的地震数据分别利用团体粒子群和最大能量的串行融合算法、标准粒子群算法和最大能量法求取静校正量并进行静校正.结果证明串行融合算法得到的静校正量与理论值误差很小,静校正后的叠加剖面连续性较好.     

求解地震静校正问题的双尺度反演方法

通过对地震静校正问题的分析,综合线性反演方法的计算速度快和非线性反演方法寻找全局最优解能力强的优点,提出了求解地震静校正问题的双尺度反演方法.在大尺度下采用非线性反演方法为小尺度下的线性反演计算初始模型,利用小尺度下的线性反演方法获得精细模型.对反演参数的选取进行了讨论,使双尺度反演算法具有自适应的特点.理论模型和实际资料的计算表明该方法计算结果精度高、计算速度快.     

转换波组合静校正方法应用及效果

转换波静校正一直是困扰转换波成像的瓶颈.本文在重点分析了转换波静校正难点的基础上,选取一块复杂断陷地区的3D3C资料为实例,对前人方法做出一些有效的改进,提出一套适合于复杂断陷地区的转换波组合静校正方法,基本思路是:层间结构模型法与折射层析法相结合求取炮点静校正量;等效模型法求取检波点长波长量;纵波构造约束相关法求取检波点中长波长量;综合全局寻优法求取检波点短波长量.同时,对一块高密度3D3C资料进行静校正处理,得出一套适合于大数据量构造简单地区的转换波组合静校正方法.实际地震资料处理效果表明,这两套方法能较好地解决转换波静校正问题,具有实际的应用价值.     

地震静校正全局最优化问题的求解

针对地震静校正存在的非线性和多参数性等问题,本文提出了一种全局优化的剩余静校正方法.在模型更新规则上,把模拟退火方法和均匀优化设计方法结合在一起,使模型的更新更为合理,从而加快了搜寻全局最优解的速度.同时提出了模型的不同分量的温度参数和退火过程的选取方式,把温度参数的选取与地震剖面的能量联系起来,使温度参数的选取具有自适应的特点.该方法克服了常规模拟退火方法所具有的寻优空间不均匀以及退火参数需通过多次试验选取的缺陷.通过实际地震资料的计算证明,本文提出的方法对地震静校正问题合理而有效.     

川东南复杂山地灰岩区静校正技术综合应用研究

复杂山地灰岩出露区勘探存在严重的静校正问题,解决静校正问题难度较大,由于静校正问题的存在会降低地震资料的垂向分辨率、出现假构造、影响速度分析,严重影响地震资料成像质量,降低勘探成功率.为解决复杂山地灰岩区勘探存在的静校正问题,本文研究了高程静校正、折射静校正和初至层析静校正,分析对比不同方法的优缺点和应用效果,在此基础上提出并研究融合静校正技术,在本研究区中,该方法是采用折射静校正和初至层析静校正量的优势区域进行融合,充分发挥不同方法的优点和适应性,较好的解决一次静校正;针对剩余静校正问题,提出了基于反射波剩余静校正、成像域射线束剩余静校正和速度建模的循环迭代综合剩余静校正处理技术,分步逐级迭代解决剩余静校正问题,该方法集成了反射波剩余静校正、成像域射线束剩余静校正的优点,明显提高地震剖面的细节成像质量.通过本文研究,建立了一套针对复杂山地灰岩区低信噪比资料的静校正处理技术序列并形成一套处理流程,在川东南复杂山地灰岩区低信噪比数据处理中,验证了该技术序列的可行性,取得比较好的效果.     

模型法、扩展广义互换法(EGRM)、沙丘曲线法静校正对比研究及在ZGE沙漠资料处理中的应用

众所周知,静校正问题是沙漠地区地震资料处理的关键问题之一.只有针对不同盆地不同表层结构类型采用相应的静校正方法,才能解决好工区的静校正问题.本文就模型法静校正、扩展广义互换法折射静校正、沙丘曲线法静校正三种静校正方法从理论上、计算方法上进行阐述和探讨,并针对位于沙漠地区的ZGE三维工区的表层结构加以系统研究,同时使用上述三种方法进行对比试验处理,通过分析其静校正和叠加的效果,提出解决本工区静校正问题的方法.经试验对比,我们认为,沙丘曲线法静校正比较适合解决ZGE三维工区的静校正问题.     

改进的约束单纯形-模拟退火剩余静校正

非线性单纯形和模拟退火算法的结合形成了一种新的适合非凸集连续不受约束和受约束函数的全局最优化算法．静校正问题中的相位转移与模拟退火法有明显的相似之处．由非线性单纯形来产生系统的各个状态,在缓慢冷却过程中得到目标函数的全局最优解．所采用的目标函数是道集间的相关,解决了零空间现象．单纯形模拟退火(SIMPSA)算法应用于剩余静校正,收敛速度快,适于解决大剩余静校正．     

基于共姿态道集的静校正方法

静校正问题是地震勘探的关键问题,直接影响地震勘探精度和准确性.实际地震采集过程中,当在相同接收点位置上不同时间内插拔布设了不同的检波器时,对于目前基于地表一致性理论假设的基准面静校正和剩余静校正,以及非地表一致性剩余静校正都不具备适用条件.为解决这一问题,本文提出了基于共姿态道集的静校正方法,将相同接收点位置上不同时间布设的检波点所接收的地震数据抽成不同的共姿态道集,在共姿态道集内实施地表一致性静校正;当某接收点位置上具有若干个共姿态道集时,该接收点位置上可能会存在多个检波点静校量;炮点静校问题仍然采用地表一致性静校正方法解决.该方法解决了同一接收点位置上不同共姿态道集之间的非地表一致性静校正问题,同时也解决了全区的检波点和炮点的地表一致性静校正问题,在实际数据应用效果明显.

     

基于模型道的转换波时变静校正

由于转换横波传播路径的非对称性,使得转换横波的静校正与纵波有很大的不同.目前大多数静校正方法都是基于地表一致性假设提出的,而抽取转换波CCP道集的方法通常会使炮检关系破碎,同一道中不同时间的转换波数据对应不同的炮点与接收点位置.为此,提出了一种基于模型道的时变静校正方法.该方法以模型道波峰为基准将道集分为不同的时窗,各时窗中各采样点按一定准则分别进行时移校正.最后,给出了该方法在模型数据以及和顺二维三分量转换横波静校正处理中的应用效果,表明时变静校正在解决转换波静校正时具有一定的技术优势,提高了地震资料的信噪比,取得了较好的效果.     

三维地震与地面微地震联合校正方法

由于地面微地震监测台站布设在地表,会受到地表起伏、低降速带厚度和速度变化的影响,降低了微地震事件的识别准确度和定位精度,限制了地面微地震监测技术在复杂地表地区的应用.因此,将三维地震勘探技术的思路引入到地面微地震监测中,提出了三维地震与地面微地震联合校正方法,将油气勘探和开发技术更加紧密地结合在一起.根据三维地震数据和低降速带测量数据,通过约束层析反演方法建立精确的近地表速度模型,将地面微地震台站从起伏地表校正到高速层中的平滑基准面上,有效消除复杂近地表的影响.其次,根据射孔数据和声波测井速度信息,通过非线性反演方法建立最优速度模型,由于已经消除复杂近地表的影响,在进行速度模型优化时不需要考虑近地表的影响,因而建立的速度模型更加准确.最后,在精确速度模型的基础上,通过互相关方法求取剩余静校正量,进一步消除了复杂近地表和速度模型近似误差的影响.三维地震与地面微地震联合校正方法采用逐步校正的思路,能够有效消除复杂近地表的影响,提高微地震数据的品质和速度模型的精确度,保证了微地震事件的定位精度,具有良好的应用前景.

     

复杂山区初至波层析反演静校正

提高静校正精度是取得复杂山区良好地震成像的一个重要条件.而建立在水平折射面假设基础之上折射波静校正方法,无论是假设前提还是实际应用效果,都不适应于地表剧烈起伏,速度纵、横向变化大的复杂区.为此本文提出使用初至波层析反演静校正方法,即利用地震记录中初至旅行时反演出表层速度模型,计算出炮点和检波点的静校正量.通过正演模拟数据和实际资料的验证,很好的解决了复杂地表引起的静校正问题.     

时移地震非线性反演压力与饱和度变化研究

在现有研究基础上提出基于岩石物理模型和混合优化算法的时移地震反演压力、饱和度变化方法.介绍了混合优化算法原理和适用于疏松砂岩的岩石物理模型,建立了非线性反演油藏参数变化的流程.将本方法用于某油田实际数据标定的疏松砂岩岩石物理模型,分析三组地震属性组合与油藏参数的敏感性并进行油藏参数非线性反演,结果表明敏感性不同的三组地震属性组合均能得到正确结果,表明了方法的稳定性与有效性.油藏参数反演结果整体误差小,证明非线性反演方法不受油藏参数变化范围的影响,优于线性化反演方法.     

西部山地复杂地震资料处理技术研究

在山地地震资料处理中,由于地震条件和地质条件复杂,使得资料的静校正问题严重,资料的信噪比偏低.通过采用配套的静校正技术和串联叠前去噪技术,较好地解决了这两个问题.     

三维复杂山地多级次群推进迎风混合法多波型走时计算

三维复杂山地条件下的各种地震波型的走时计算技术,可以直接用于复杂山地区域地震波运动学特性的分析、地震数据采集观测系统的设计以及直接基于三维复杂地表的地震数据处理技术的研发.为了在三维复杂地表条件下准确、灵活且稳定地计算各种地震波型的走时,提出一种多级次群推进迎风混合法.该算法利用不等距迎风差分法简洁稳定地处理三维复杂地表及附近的局部走时计算问题,利用计算精度不错的迎风双线性插值法处理绝大部分均匀正方体网格中的局部走时计算问题,利用群推进法模拟三维复杂地表条件下地震波前的扩展问题,利用多级次算法处理各种类型的地震波的走时计算问题.算法分析和计算实例表明：新方法具有很好的计算精度与效率,且能灵活稳定地处理三维复杂地表复杂介质条件下的多波型走时计算问题.

     

基于Bregman迭代的复杂地震波场稀疏域插值方法

在地震勘探中,野外施工条件等因素使观测系统很难记录到完整的地震波场,因此,资料处理中的地震数据插值是一个重要的问题。尤其在复杂构造条件下,缺失的叠前地震数据给后续高精度处理带来严重的影响。压缩感知理论源于解决图像采集问题,主要包含信号的稀疏表征以及数学组合优化问题的求解,它为地震数据插值问题的求解提供了有效的解决方案。在应用压缩感知求解复杂地震波场的插值问题中,如何最佳化表征复杂地震波场以及快速准确的迭代算法是该理论应用的关键问题。Seislet变换是一个特殊针对地震波场表征的稀疏多尺度变换,该方法能有效地压缩地震波同相轴。同时,Bregman迭代算法在以稀疏表征为核心的压缩感知理论中,是一种有效的求解算法,通过选取适当的阈值参数,能够开发地震波动力学预测理论、图像处理变换方法和压缩感知反演算法相结合的地震数据插值方法。本文将地震数据插值问题纳入约束最优化问题,选取能够有效压缩复杂地震波场的OC-seislet稀疏变换,应用Bregman迭代方法求解压缩感知理论框架下的混合范数反问题,提出了Bregman迭代方法中固定阈值选取的H曲线方法,实现地震波场的快速、准确重建。理论模型和实际数据的处理结果验证了基于H曲线准则的Bregman迭代稀疏域插值方法可以有效地恢复复杂波场的缺失信息。     

广义线性反演初至折射静校技术在金属矿区的应用

在复杂地表地区,近地表速度构造模型的确定在地震资料处理和成像过程中是一个至关重要的工作.针对传统方法只能解决静校正中的部分问题,精度不高,本文采用的广义线性反演折射法,利用初至时间对大量数据进行统计,用交互、迭代的方法计算静校正量.该法在土屋斑岩铜矿区的应用,表明在提高信噪比方面比较传统方法有明显的提高.     

基于波场延拓的变换坐标转换波静校正

常规的转换波静校正的基本思想都是从地震波的运动学特征出发,基于地表一致性假设.在地表条件复杂和地表高程相差较大的地区,它不仅无法解决严重的静校正问题,反而会带来新的畸变.本文基于频率波数域波动方程偏移原理,采用波场延拓方法实现转换波静校正,其关键点在于时间空间域和频率波数域的相对应.文中通过坐标变换将起伏地表转化为新坐标系下的水平地表,把炮点和检波点映射到同一水平面上,然后在新坐标系下推导频率域波动方程延拓公式,接着对下行波P和上行转换波SV分别利用近地表速度向上延拓到基准面,恢复起伏地表到基准面之间的真实波场,最后转换到原始坐标系取出基准面数据完成转换波静校正.通过对模拟和实际数据处理,证明该方法是正确和有效的.     

叠前反演和地震吸收技术在复杂天然气藏地震预测中的应用

针对某复杂断块天然气目标储层,在岩石物理分析的指导下,综合利用地质、地震、测井等资料,提出了一套面向复杂天然气藏的叠前地震预测技术.首先基于地震岩石物理分析得到的初始横波信息,采用叠前贝叶斯非线性三参数反演得到了井旁控制点处精确纵横波速度和密度信息,然后通过叠前/叠后联合反演技术实现了面向目标的弹性阻抗体反演及含气储层敏感参数直接提取,最后结合小波变换时频谱分析的方法从叠前地震资料中估算地层吸收参数值,提高天然气藏识别精度.实际应用表明,综合各种叠前地震预测技术,可以大大提高对复杂天然气藏的识别精度,降低勘探风险.     

基于成像域射线束建模的剩余静校正方法研究及应用

由信噪比极低的资料生成的剩余静校正模型,其信噪比通常也较低,导致剩余静校正效果不理想,因此提高模型的信噪比,在提高资料处理品质中有着极其重要的意义.文章提出了一种基于成像域射线束建模的剩余静校正的方法.该方法是采用成像域射线束建模对数据进行分解和重构,并且根据不同的分解级数和分解尺度,分解和重构成不同成分的数据,该方法在重构的过程中加入倾角场的约束,能有效保护高陡构造.成像域射线束建模得到的第一级分量为数据的主要成分,构造保真,信噪比高,把该分量作为外部模型,进行外部模型剩余静校正.把本文方法在低信噪比资料进行应用,提高低信噪比资料的剩余静校正效果,有效的改善了资料处理成果的品质.