基于多地震属性融合分割的地质异常体三维模型构建（英文）

根据三维地震资料开展地质异常体的三维模型构建可以给出地质异常体的形状和体积,能够直接用于储层预测、储量计算和井位部署等多项工作。针对现有方法因未有效利用多属性信息导致三维模型与实际资料不符的问题,本文提出了一种基于多地震属性融合分割的地质异常体三维模型构建方法。首先将多种地震属性划分为两类:基于边缘特征的地震属性和基于区域特征的地震属性。再根据两类地震属性在地质异常体分割中的不同作用,在水平集方法的框架下构建边缘与区域相结合的分割模型,实现多地震属性的融合分割。最后采用移动立方体算法提取零等值面,得到地质异常体的三维模型。该方法通过融合边缘与区域两类地震属性进行三维模型构建,不仅满足了相互独立的要求,还引入了更丰富的地质信息,解决了单一地震属性难以准确描绘地质异常体边界的问题。该方法用于中国四川盆地不同工区内溶洞与河道的三维模型构建,最终结果相比于基于单属性得到的三维模型更加符合地质规律。     

三维地震属性技术在湖区的应用效果

微山湖湖区表层地震地质条件十分复杂,芦苇丛生,三维地震勘探野外数据采集采用自行研制的钻井平台加套管护壁的成孔工艺,沼泽检波器加上加长尾椎,提高了检波器的耦合效果,获取了高信噪比的三维地震数据。资料解释应用了三维可视化、相干数据体、地震属性技术进行三维构造精细化解释,明显提高了地震解释识别地下小地质构造及地震异常体的能力,它完善和发展了三维高分辨率地震勘探技术,扩大了地震勘探的应用范围,为解决煤矿开采阶段所遇到的构造、煤层等地质问题提供了一种综合应用的解释方法,在湖区的勘探开发中,取得了明显的地震地质效果。     

煤田采区三维地震精细构造解释方法

虽然煤田三维地震勘探已经过了十多年的发展,但构造解释问题仍是目前需要解决的主要问题之一.随着三维地震资料解释方法的不断发展,小波分析技术、相干体技术、地震属性技术、图像处理等提高解释精度的方法相继在地震勘探领域中得到应用.另一方面,由于煤矿采区三维地震勘探资料一般具有高信噪比和高分辨率的特点,为做好三维地震资料精细构造解释提供了物质基础.本文结合小波分析技术、相干体技术、地震属性技术等多种方法,结合两个采区的实例,对小断层和小规模陷落柱做了精细构造解释.解释结果显示联合使用以上几种解释技术,能提高三维地震资料的构造解释精度和可靠信.     

大港油田三维可视化解释技术的应用实例分析

三维可视化解释技术是一项全新的地震解释技术,与传统的地震资料解释有着本质的不同,它是从三维可视化显示出发,以地质体或三维研究区块为单元,采用点、线、面和体相结合的数据体空间可视化解释。该技术结合相干体技术可进行复杂断层的解释与组合;应用空间域层位自动追踪技术能够准确落实构造形态;采用目标雕刻技术,利用反演数据体可实现立体透视岩性体的空间展布及厚度趋势。将该技术应用在大港油田官西地区复杂断块构造解释和歧南西斜坡隐蔽油气藏储层预测两项实际工作中,取得了良好效果,表明可视化解释技术在石油勘探中具有广阔的应用前景,是提高勘探效率和勘探成功率的有效技术手段。     

利用相干体技术探测煤矿微小构造方法研究

煤矿高产高效安全生产地质保障体系要求探明煤矿微小构造,相干体技术利用计算机分析检测三维地震数据体中相邻道之间地震信号的相似性,比常规解释方法更有利于小断层等小构造的识别;相干技术算法中C3比C1、C2两种相干算法在断层识别和边缘检测上具有更高的水平分辨率和垂直分辨率;相干体技术与地震属性技术、图象处理技术联合使用,形成煤田地震资料解释的新模式,能够更好地解决煤矿生产中遇到的构造、岩性等实际问题,极大提高三维地震成果的使用效率和应用水平;相干体技术在许厂、梁家等煤矿中应用取得了良好效果.     

全三维地震解释技术在南海西部深水区峡谷水道研究中的应用实践

南海西部深水区具有丰富的天然气资源,但由于领域广,水深大,地震和钻井资料少,整体勘探程度较低.2010年LSA井的钻探成功,正式拉开了南海西部深水勘探的序幕.LSA井钻探的有利目标为中央峡谷水道砂,为了快速客观的评价水道型目标的分布范围与油气关系,结合地震资料特点采用全三维地震解释技术.该方法是一种能有效地将地质知识应用于地震解释的综合解释方法,它可以使解释人员从不同属性的三维数据体中快速获取各种信息,对局部构造、断裂系统、砂体、沉积相带展布等进行系统研究和成图,取得一系列重要成果,从而大大缩短了解释周期,直观地展现了主要目的层段局部构造和断裂系统发育特征,有效地预测了中央峡谷水道砂体发育情况,迅速准确地指导油气勘探开发.     

纵、横波联合反演方法在海拉尔盆地贝39井区的应用

海拉尔贝39井区构造复杂,砂体边界识别难,常规纵波地震解释存在多解性,引入转换波信息可增加地震解释的可靠性.由测井曲线的岩石物理分析可知,在纵波阻抗-速度比双弹性空间可识别砂泥岩.本文根据海拉尔地区测井资料的特点,利用拟合方法重构横波测井曲线;基于海拉尔贝39井区三维三分量地震数据,采用放大比例尺层拉平的精细层位解释及纵波降颊和转换波提频相结合的方法进行精细层位匹配,在此基础上,由纵、横波联合反演求出速度比属性,定性描述了储层的平面分布,与贝39井钻遇油层特征相符,解决了该地区的油水分布问题.应用属性切片技术得到油层组的砂体平面展布,砂体的展布特征与区域地质认识的物源沉积方向具有较好的吻合程度,并对贝39并区的油藏类型进行了重新认识.     

复杂山区煤田三维地震数据采集技术研究

在复杂的山区煤田三维地震勘探中,受地形和地表、地质条件的限制,使野外地震数据采集技术成为关健。文中结合在新安煤田三维地震勘探过程中遇到的复杂条件(地形极其复杂,相对高差大、潜水面变化不定、地表岩性横向变化大等),通过野外的试验对比,选择良好的地震激发和接收条件,应用非线性观测系统理论等多项技术措施,以保证野外地震记录的质量,从而更好地为下一步的地震数据处理与解释服务。研究结果表明:本勘探区内三维地震数据采集中,所采用的技术方法得当,效果明显,而且对具有相似地表、地质条件的地区具有借鉴作用     

三维各向异性扩散滤波在地震数据处理中的应用

地震数据伴随的随机噪声,降低了地震资料品质,制约着后续的应用.在压制随机噪声的同时有效保护地质体边缘信息是地震资料去噪处理中的难点.本文利用三维地震数据空间的构造信息,构建结构张量和扩散张量,控制不同方向的平滑程度,利用二阶导数在地质体边缘出现极大值的特性,辅助判断地震同相轴的终断位置,借助连续性因子强化层理方向的扩散平滑,抑制地质体边缘、断点及裂缝位置的平滑.在理论算法研究的基础上,本文实现了地震数据的三维各向异性扩散滤波技术,应用该技术对叠前CMP道集、地震属性沿层切片、三维叠后地震数据等进行了去噪处理.实际应用结果表明,滤波后的地震资料信噪比明显提高,非终断地震同相轴连续性增强,地质体边缘特征变得更明显,断层的断点更清楚,为后续的地震解释和储层反演提供了可靠资料.     

浅层三维地震勘探技术的水利工程应用

三维地震勘探技术一直被成功地应用于石油、煤炭等中深层勘探领域,对于深度小于100 m的浅层三维地震勘探,由于受到多种条件的限制,相关的研究和应用成果还很少.为了研究浅层三维地震勘探技术的应用特点,以南水北调某工程为研究对象,深入研究并开发出了服务于工程的浅层三维勘探采集、分析、处理、成果展示系统.包括设计符合现场地震地质条件的三维地震观测系统、针对浅层三维地震资料的特点对数据进行处理和解释、建立现场三维地震地质数据体.研究结果表明:浅层三维地震资料总体信噪比较高,获取的现场高精度三维数据体准确揭示了覆盖层的深度信息.     

古龙断陷深层火山岩地震资料成像方法及应用研究

松辽盆地北部古龙断陷的地震地质条件复杂,三维地震资料品质较差,所以提高地震资料的信噪比和断陷期地层的成像精度是当前地震资料处理的研究重点.在提高地震资料信噪比方面,本文进行了十字交叉排列面波压制技术、压制规则干扰的减去法多次波压制技术和基于菲涅耳带原理的超面元技术的研究,这些技术的有效应用,对保护深层有效波的低频信号、消除深层构造假象、提高道集的覆盖次数和提高信噪比具有重要的理论和实际意义.在提高地震资料信噪比的基础上,进行了Kirchhoff积分叠前深度偏移研究,结果表明在速度变化较为剧烈的地区,叠前深度偏移的成像精度要高于叠前时间偏移.速度模型是深度域成像的关键,在初始速度模型建立上,研究并应用了二维速度模型约束下的三维速度分析技术,在此基础上,依据测井资料和区域地质研究的成果进行速度模型的优化分析,给出叠前深度偏移的速度体.上述提高信噪比和成像精度的方法在古龙地区深层断陷期地层取得了良好的应用效果,为古龙断陷结构的地质认识奠定了坚实基础.     

叠前时间偏移技术在淮北某煤矿采区三维地震勘探中的应用与效果

淮北某煤矿采区三维地震勘探地质条件极为复杂,区内褶皱、断层构造发育,常规叠后时间偏移处理很难准确成像,给后期资料解释工作带来不利影响.针对这一问题,采用叠前时间偏移技术,结合煤田地震勘探特点,对影响叠前偏移处理质量的关键步骤（预处理、静校正、叠前去噪、时间域速度模型建立）进行了研究,取得了显著效果.利用叠前偏移数据体解释,最终圆满完成了地质任务.本文通过应用实例,说明了煤田地震勘探资料处理利用叠前时间偏移技术对复杂构造成像效果较好,信噪比提高,断点解释更可靠.     

地震叠前共成像点道集属性增维分析与解耦合应用

地震叠前共成像点道集比成果资料蕴含更多的信息,分析其特征并有效应用,可提高地质目标的描述精度.本文创新将叠前共成像点道集分频构建三维数据体,多维度系统分析地震属性随偏移距、频率变化的耦合关系,明确了差异变化特征,找到了等效叠加成像后地震属性混叠的原因.理论与连续频率正演合成带限子波,进一步分析地震属性随频率变化特征,发现纯频子波与带限子波的属性差异,认为纯频子波比带限子波更能准确地反映地质目标.针对叠前共成像点道集属性差异,面向地质目标,提出了属性解耦合应用策略.在CD油田,选取叠前共成像点道集属性稳定部分叠加,消除偏移距对地震属性的影响,保真度提高,有效频带变宽,主频提高.分频处理消除不同频率间的干涉影响,面向目标优选出纯频体.纯频体与地质体对应关系稳定,反映微幅构造和储层特征更明显,可有效挖掘出地震资料的潜力,实现地质目标的精细描述.     

三维共偏移距叠前地震数据反假频射线束形成偏移成像

对稀疏/非规则采样或者低信噪比数据,射线束提取困难并伴随有假频产生,对叠加剖面和道集造成严重干扰.为了提升射线束偏移在稀疏和低信噪比地震数据采集中的成像效果,本文提出基于三角滤波的局部倾斜叠加波束形成偏移假频压制方法.射线束偏移首先将地震数据划分为超道集,经过部分NMO后转化为以射线束中心定义的共偏移距数据,倾斜叠加和反假频操作均在局部共中心点坐标上实现.时间域倾斜叠加是对地震数据的时移累加操作,三角低通滤波同样可以在时间域完成,在对地震数据进行因果和反因果积分后,亦为地震数据的时移累加.因此,三角低通滤波与倾斜叠加可在时间域结合同时完成,避免了频域滤波的正反傅里叶变换.本文在反假频公式中加入权重系数,用以对反假频的程度进行控制,达到分辨率和噪声压制的最佳折衷.以某海上三维实际数据为例,文中展示了反假频射线束形成对偏移叠加剖面和共成像点偏移距道集中的噪声进行了有效压制.

     

利用地层空间的相对稳定性、井资料、地震资料模拟高分辨率波阻抗资料

由于地震资料是带限的,而井资料约束反演过程中的地震反演频带的展宽也是有一定限度的,使得反演地震波阻抗也是带限的。如何进一步拓宽反演地震波阻抗的频带宽度,提高地震资料的分辨率是文中研究的内容。利用井约束下的地震反演波阻抗资料、地震资料及井资料,借鉴地质模拟技术,研究如何利用地层的空间相对稳定性特征,通过相关函数的分析,估计反演更高分辨率的地震波阻抗资料。考虑到地质体空间的相关性及分辨率,相关半径取相关函数从最大点到第1个极值点的范围。在目标函数的计算过程中,既考虑当前计算点的权系数信息,又考虑井外推时的权系数信息,这样使计算结果更加稳定可靠。通过综合模拟计算,能够识别较小砂体     

复杂地表边界元-体积元波动方程数值模拟

复杂近地表引起来自深部构造的地震反射信号振幅和相位的异常变化,是影响复杂近地表地区地震资料品质的主要原因.本文采用边界元-体积元方法,通过求解含复杂地表的波动积分方程,来模拟地震波在复杂近地表构造中的传播.其中,边界元法模拟地形起伏和表层地质结构对地震波传播的影响;体积元法模拟起伏地表下非均质低降速层的影响.与其他数值模拟方法比较,其主要优点为几何上精确描述不规则地表界面,实现精确模拟自由表面对地震波的边界散射;显式应用近地表地层界面的连续边界条件,实现半解析的数值模拟;分区处理近地表复杂结构,有效模拟复杂地表下非均匀介质对地震波场的体散射.数值试验结果表明了该方法的实用性和有效性.     

Detection of seismic reflections from seismic attributes through fractal analysis

The concept of fractals is used here for the identification of seismic reflectors with special emphasis on thin‐bed delineation, which is generally overlooked during standard data processing. A new fractal analysis scheme is applied to both synthetic and real field seismic data. The fractal dimensions of the three seismic attributes – amplitude, phase, and instantaneous frequency – have been analysed and evaluated. A change in fractal dimension is found to occur whenever there is a reflection. However, the resolution in the delineation of reflectors varies, depending on the attribute under consideration and the method of fractal dimension estimation used. Fractal analysis is performed on both noise‐free and noisy synthetic data to establish the noise tolerance limit for both the ‘divider method’ and the ‘Hurst method’. It is then tested with different peak frequencies of the source wavelet to establish the criteria for using the divider method and the Hurst method. The divider method is found to be suitable for high peak frequency source wavelets (> 25 Hz), while the Hurst method is best suited for low peak frequency source wavelets (< 25 Hz). Finally, when applied to the digitally processed and migrated field seismic data, it could even delineate reflectors which otherwise went undetected on the migrated time section.     

井间地震物理模拟研究

井间地震资料具有极高的分辨率,但是,其波场十分复杂,特别是有效一次反射波场能量较弱,且往往被管波等强相干干扰淹没,波场的识别与分离难度较大.地震物理模拟技术是认识复杂地震波场的有效手段.我们通过单一地质体模型、复杂地质体模型和真实井间模拟模型等多种逼真地质模型的物理模拟,揭示了井间地震观测下直达波、透射波、反射波、折射波,多次波和导波等各类波型的特征.物理模拟试验表明,在炮检域平面上分析直达波的信噪比与能量分布,可以使处理人员对旅行时的误差有更直观的认识.所以识别初至与拾取旅行时间时,不仅要在共震源点道集(CSG)上分析拾取,而且还要在共炮检距道集(COG)上分析拾取,这样就提高了直达波识别的可靠性与拾取时间的精度.     

Application of the continuous wavelet transform on seismic data for mapping of channel deposits and gas detection at the CO2SINK site, Ketzin, Germany

Conventional seismic data are band limited and therefore, provide limited geological information. Every method that can push the limits is desirable for seismic data analysis. Recently, time‐frequency decomposition methods are being used to quickly extract geological information from seismic data and, especially, for revealing frequency‐dependent amplitude anomalies. Higher frequency resolution at lower frequencies and higher temporal resolution at higher frequencies are the objectives for different time‐frequency decomposition methods. Continuous wavelet transform techniques, which are the same as narrow‐band spectral analysis methods, provide frequency spectra with high temporal resolution without the windowing process associated with other techniques. Therefore, this technique can be used for analysing geological information associated with low and high frequencies that normally cannot be observed in conventional seismic data. In particular, the continuous wavelet transform is being used to detect thin sand bodies and also as a direct hydrocarbon indicator. This paper presents an application of the continuous wavelet transform method for the mapping of potential channel deposits, as well as remnant natural gas detection by mapping low‐frequency anomalies associated with the gas. The study was carried out at the experimental CO₂ storage site at Ketzin, Germany (CO₂SINK). Given that reservoir heterogeneity and faulting will have significant impact on the movement and storage of the injected CO₂, our results are encouraging for monitoring the migration of CO₂ at the site. Our study confirms the efficiency of the continuous wavelet transform decomposition method for the detection of frequency‐dependent anomalies that may be due to gas migration during and after the injection phase and in this way, it can be used for real‐time monitoring of the injected CO₂ from both surface and borehole seismics.