用于断层检测的图像去模糊技术

偏移后的三维地震数据体为地震解释提供了大量的信息。但由于偏移算子的孔径影响，经偏移得到的三维地震数据体在空间上被模糊了，不利于进行断层检测。为此本文提出利用图像去模糊技术增强三维地震数据体的断层信息。此法的实质在于将观测图像看成是真实图像与一个点扩散函数褶积而成，而图像去模糊技术就是通过一个多维反褶积消除点扩散函数的影响，再经相干分析，从而获得高分辨图像。此法有利于断层检测。     

任意旋转加窗希尔伯特变换的地震资料体边缘检测方法

基于希尔伯特变换的边缘检测算法用于实际地震资料时,提取的往往是裂缝综合信息,信息繁杂且会弱化部分有效信息,难以分辨某一特定方向的数据特点,不利于分析裂缝走向。为此,提出了一种基于裂缝方向的体边缘检测方法,采用高斯窗对希尔伯特算子进行加窗处理,再通过方向检测模板将加窗算子以任意角度逆时针旋转,以此构建一种可以任意角度旋转的加窗希尔伯特变换边缘检测算子,可以提取任意特定方向的有效边缘信息。将该算法用于三维地震资料体边缘检测,不仅能提取地震资料在任意方向的不连续特征,还可突出局部异常信息,减少噪声影响,从而获得更精确的储层裂缝走向及分布信息。模型试算与实际资料处理结果表明：对于已知走向信息的大断裂或者某一区域内分布方向大致相同的裂缝系统,应选择与其走向或分布方向垂直的算子旋转角度提取边缘信息,从而加强走向和分布方向的不连续信息特征;对于复杂多变的裂缝系统,其包含各个方向的信息,此时应选择多个旋转角度提取边缘信息进行融合,以显示更丰富的有效信息,利于地震资料精细解释。     

褶积神经网络高分辨率地震反演

随着地震勘探精细化要求的提高,薄层及横向变化大的复杂储层反演越来越重要。而当前反演方法大多基于褶积模型,分辨率较低。本文提出了基于褶积神经网络的反演方法,该方法完全由数据驱动,不受褶积模型的限制。褶积神经网络具有层状结构,其输入输出之间的映射关系用褶积算子来描述,而非内积算子。基于褶积神经网络结构,本文给出了映射算子的优化算法,并将其应用到地震反演中。应用结果表明,通过褶积神经网络地震反演,可以获得比常规稀疏脉冲反演分辨率更高的地层波阻抗剖面。     

改进的整体嵌套边缘检测地震断层识别技术

断层解释的精度和效率对油气藏的勘探与开发非常重要。传统的断层解释方法多以人工为主,其依赖解释人员的经验且耗时较长;常规自动断层解释方法主要是分析地震数据的不连续性,往往涉及多个参数,因而断层解释精度多依赖选取的参数。近年来,随着深度学习技术的发展,非线性卷积神经网络能够描述地震数据中的不连续特征。为此,引入深度学习中的边缘检测技术,即整体嵌套边缘检测（Holistically-Nested Edge Detection,HED）网络,并根据地震数据和断层特点对网络结构进行改进和优化,提出适用于地震断层智能解释的改进HED （Improved HED,IHED）网络。主要步骤包括：①将原始二维HED网络推广至三维,搭建三维HED网络; ②根据HED网络的多尺度特点,调整三维HED网络构架; ③利用三维合成地震数据及其标签数据训练得到三维IHED模型,将该模型用于实际地震数据进行断层智能解释。与相干体算法和U-Net模型相比,三维IHED模型对断层预测的准确性更高,连续性更好。该方法为地震断层智能识别提供了一条可靠途径。     

基于三变量柯西分布先验约束的叠前三参数反演方法

基于贝叶斯反演理论框架,本文引入褶积算子和Fatti近似正演算子,在对测井数据抽样统计建立协方差矩阵的基础上,采用三变量柯西先验分布对三参数反演过程进行正则化约束,在利用柯西分布长尾巴特征保护弱反射信息的同时考虑了三参数的统计相关特性,提高了反演结果的稳定性,最终通过反演得到了纵横波阻抗和密度三个物性参数。模型试算验证了方法的可行性和优越性,将该方法用于实际叠前地震道集数据,得到了较为准确的弹性参数,取得了很好的应用效果。     

自相关和褶积法单频干扰识别与消除

在地震数据采集过程中会出现从浅层到深层频率、相位和振幅基本保持不变的50 Hz单频干扰。常规时间域压制噪声的方法虽然能够压制这种干扰,但在实际海量地震数据的运算中,耗费时间长,计算效率低。基于正、余弦函数的褶积和自相关运算结果是同频率的正、余弦函数,则单频干扰的褶积和自相关运算结果也是同频率的正、余弦函数。因此,可以通过褶积和自相关运算来确定单频干扰。自相关和褶积法利用地震数据的自相关函数和褶积函数,计算单频干扰的自相关函数和褶积函数,运用正、余弦函数自适应减算法快速估算单频干扰。由于频率和相位与单频干扰呈非线性函数关系,因此使用任何估算方法都非常耗时。运用自相关和褶积法识别与消除单频干扰不需要估算单频干扰的频率、相位和振幅,因此可以高效、快速地估算出单频干扰,达到消除单频干扰的目的。该方法的最大优点是在快速、高效地消除单频干扰的同时不损害单频干扰频率分量附近有效信号的频率成分,提高了单频干扰频率分量附近数据的信噪比。合成数据和实际数据试算结果表明,该方法有效且可行。     

炮点与检波点移动对地震数据的影响

将标准褶积模型推广后,我们可行及炮点及检波点移动对地震数据的影响。尤需注意的是,检波点移动将引入时变空间时移,同时,炮点移动将使单道时间褶积震源信号的影响转换为多道时空褶积。这些结果与经典多普勒理论是一致的。其意义在于,即使采用较低的采集速度,多普勒时移也将给地震数据带来误差。业已证明,在海上可控震源采集过程     

谱模拟反褶积方法及其应用

本文提出了一种新的反褶积方法——谱模拟反褶积方法。此法基本上克服了统计性反槽积方法中反射系数序列在计算子波自相关过程中带来的影响。在地震子波具有光滑报幅谱的假设条件下，首先对地震数据振幅谱进行模拟，得到比较精确的自相关估计值；然后在不改变常规统计性反褶积方法对地震子波相位假设的条件下，得到更好的子波估计值；再通过对反射系数有色成分的模拟，得到与反射系数有色成分有关的算子；最后通过对地震数据进行褶积运算，就能获得比常规反褶积方法好得多的结果。     

空间域加窗二维希尔伯特变换在三维地震资料体边缘检测中的应用

根据地震资料的不连续性能识别河道、断层、裂缝发育带等。为此提出并实现了基于二维希尔伯特变换的三维地震资料体边缘检测方法。通过在三维目的层段时间和深度方向加窗,并引入二维高斯函数,建立了改进后的二维希尔伯特体边缘检测算子,可以在三维空间调节计算孔径以提取不同尺度的不连续性地震异常,并压制噪声。模型试算和实际资料处理结果表明,基于二维希尔伯特变换的地震资料体边缘检测方法能够有效刻画地质异常体的空间分布,很好地突出裂缝发育带的边缘以及走向信息,提高了地震数据解释的准确性。     

利用广义共轭梯度算法求解地震道反演问题

为了提高地震道反演结果的稳定性，减少反演工作的计算量，降低所需计算机内存资源，本文在经典共轭梯度算法的基础上，提出了可适应更复杂情形的地震道反演问题的广义共轭梯度算法。该算法精度高，运算速度快，抗病态能力强。此外，还针对地震道反演这一具体问题，对灵敏度矩阵进行深入剖析，推导出了不同需要合成灵敏度矩阵的递推算法，从而大大节约了计算机内存资源。由于新算法可将灵敏度矩阵运算分解成褶积和相关运算，使整个递     

利用最大正、负曲率识别准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段微小断层开启性

吉木萨尔凹陷芦草沟组甜点段微小断层非常发育,严重影响开发效果.以往依赖常规测井、成像测井以及野外露头识别微小断层,仅限于单井裂缝识别,无法有效获得微小断层的平面展布形态.目前主要利用叠前/叠后地震数据计算波形的几何特征识别断层,但对地震数据信噪比要求较高,且难以预测断层的开启性.为此,通过基于横、纵向组合的卡尔曼滤波技...     

基于相干滤波的相干体图像增强

地震资料的相干分析是一项十分重要的地震解释技术。为了压制沿地层形成的低相干带和随机噪声带来的干扰，相干分析技术需要利用多个地震道和较大的分析时窗来得到相干体。但多个地震道和大分析时窗的采用，会导致所获得的相干体数据的空间和时间分辨率降低。文章提出了一种新的基于相干滤波的相干体图像增强技术，通过对相干体进行相干噪声滤波处理来压制不需要的低相干带和随机噪声带来的干扰，从而使得在进行相干分析时可以使用较少的地震道和较短的分析时窗来获取高分辨率和高信噪比的断层信息。此项技术利用了沿地层形成的低相干带和由断层产生的低相干带方向上的差别，通过局部方向扫描和多项式滤波来滤除不需要的低相干带和随机噪声带来的干扰。实际资料处理结果表明,所提出的算法可以获得真实的、高信噪比和高分辨率的相干体图像，从而提供更丰富的各种地质信息。     

基于高维小波变换的高抗噪性边缘检测技术

基于高维小波变换提出了一种高抗噪性的断层及地质体边缘检测技术。首先对三维地震数据体进行希尔伯特变换得到复地震道,求取相位余弦属性;然后利用高维小波变换把相位余弦变换到包含三维坐标（3个变量）、倾角、方位角和尺度等6个变量的高维空间,通过固定坐标和尺度,扫描倾角和方位角得到高信噪比的不连续性检测结果,以有效压制倾斜地层层间不连续带来的伪边界信息。模型试验和实际资料算例表明,该技术与常用的C3算法相比,能够更好地检测小断层、小河道等地质体边界信息,并且具有较强的抗噪性能。     

高精度地震曲率体计算技术与应用

地震曲率分析法能根据致密脆性岩石的地震反射同相轴的弯曲程度(曲率),预测裂缝发育程度。曲率在数学上可以通过倾角与倾角的导数表示,由此利用地震数据体的二次倾角计算就可以获得地震曲率体。目前基于倾角的地震曲率体计算方法适应于连续反射面的曲率计算,但在错断与中断等不连续部位,由于在时窗内不能扫描到精确的倾角而导致曲率计算的模糊,从而降低断层两盘地段曲率的准确预测。本文提出基于直平面与曲界面相结合的二次倾角扫描方法,结合保持边缘的多窗口扫描技术,实现连续反射、错断反射两类同相轴弯曲程度的准确检测,进而实现高精度地震曲率体的计算。实际资料的检测结果表明,文中所提方法提取的曲率异常能更加准确地反映微起伏构造,精细检测与刻画断裂带细节。     

多尺度边缘检测技术在断层识别及裂缝发育带预测中的应用——以车排子地区排691井区为例

常规边缘检测技术可以用于断层、裂缝及砂体的边界识别,但难以满足对不同尺度的地质体边界响应特征进行描述的要求,为此,提出了一种集成多种技术的多尺度边缘检测技术,该技术将三参数小波变换与结构导向梯度计算算子相结合,以倾角体及方位角体作为约束条件可以实现对小断层及裂缝发育带精准识别。准噶尔盆地西缘车排子地区排691井区发育断块圈闭油气藏和石炭系风化壳裂缝型油气藏,地震资料品质较差,常规方法识别断层和预测裂缝发育效果不明显,该技术的应用结果表明,其可准确定位边缘以及多尺度特性基础上进行小断层识别和裂缝发育带预测。在大尺度、中尺度和小尺度边缘检测效果图上可以较好识别大断裂、小断层展布和裂缝发育带,展示了该项技术的有效性。     

储层缝洞预测和检测方法

着重探讨以三维纵波地震资料为基础，根据图像处理技术和时间序列分析的方法，提出了地震缝洞检测的几种新方法——相干数据体法、小波多尺度边缘检测法、熵算子检测法、模糊边缘检测法、双谱检测法，并将其应用于实际资料处理，取得了令人满意的效果。     

边缘保真去噪在地震相干体计算中的应用

地震相干体技术可以有效地揭示地层的横向变化,如断层、复杂构造等。但当原始地震数据体信噪比较低时．相干体则受噪音影响,其分辨能力较差。为提高其分辨率,将边缘保真去噪方法应用于地震相干体的计算中,即在计算相干体之前,先对原始数据体进行边缘保真去噪处理。结果表明,该方法可有效提高相干体对断层和复杂构造的分辨能力。