基于束偏移的地层倾角约束网格层析建模

研究区深层构造复杂、缺少足够的地质信息及钻井资料、基于沿层层析无法建立准确速度模型。为了改善该区断块成像精度,进而落实构造圈闭,应用Tomogui叠前深度域网格层析速度建模和高斯束偏移成像。首先利用CVI(约束速度反演)方法获得平滑并符合地质特征的初始速度模型,进行高斯束体偏移;利用四维去噪技术优化处理成像道集,提高道集信噪比;在此基础上,直接进行基于道集数据驱动的网格层析反演,并利用地层倾角场约束网格层析反演过程。通过高斯束偏移与网格层析速度更新、迭代,采用深度域高斯束偏移成像明显改善了成像效果,查明了该区的断裂展布特征,断块型圈闭得到落实。     

基于高精度速度建模技术的孔隙压力预测方法建立

基于Eaton法的孔隙压力预测需要高精度的深度域层速度模型作为保障,但常规层速度建模方法的精度很难满足孔隙压力预测精度的需求。针对泥岩欠压实异常高压地层低速的特点,创新提出炮域速度相干反演方法进行初始速度模型建立,基于ADCIGS（角度域共成像点道集）剩余曲率分析方法进行速度收敛,基于层位约束的网格层析成像方法进行局部修饰,利用上述的3种方法组合成一套具有针对性的异常高压地层层速度建模技术流程。利用新建立的层速度建模流程对渤海M工区进行具有针对性的深度域层速度场建模及孔隙压力预测工作。基于新流程得到的层速度模型与已钻井声波测井速度吻合度非常好,新流程得到的层速度模型计算的孔隙压力系数与已钻井古近系实测压力点完全吻合,其精度远远高于常规方法。由实际数据应用证明,基于高精度深度域层速度建模的孔隙压力预测方法是有效且可行的,该方法能够在保证计算效率的同时有效提高预测孔隙压力的精度,从而保证钻井施工的安全。     

网格层析速度反演技术在齐古背斜叠前深度偏移中的应用

针对准噶尔盆地南缘齐古背斜主体构造复杂、地层倾角较大、基于层位的速度建模方法在该区精度较低的难点,采用网格层析速度反演方法,建立工区准确的速度模型。该方法通过共成像点道集上的残余深度差全局更新速度模型,更适应于山前带深度域模型的迭代更新。应用结果表明,该技术可以提高速度模型精度,改善复杂构造区地震成像效果,验证了网格层析速度反演在复杂构造区叠前深度偏移中的有效性和实用性。     

基于角道集的井约束层析速度反演

本文研究的走时层析方法,是在角度域共成像点道集(ADCIGs,简称角道集)的基础上获取旅行时差,并通过井约束控制层析反演的精度。此法实现的关键步骤为:①利用叠前深度偏移剖面上拾取的层位界面生成初始层析速度模型;②按照选定的角度范围抽取共成像点道集,并求取各层位的旅行时差;③求取共成像点对应的灵敏度矩阵;④建立反演方程组,并加入正则化和井约束反演慢度更新量;⑤依据共成像点道集中的同相轴拉平程度判断所求速度的精度是否达到要求。理论模型试算及实际地震资料处理结果均表明:该方法易于实现,不必考虑复杂的反射问题,每一步迭代都是在前一步深度偏移的基础上进行速度场的更新,能够得到精度较高的速度场。     

叠前深度偏移在鄂尔多斯盆地古峰庄地区的应用

鄂尔多斯盆地古峰庄地区西部断裂发育,地质结构复杂,叠前时间偏移局部难以实现准确成像。针对这一问题,首次在该区应用GeoEast-Diva深度建模软件开展了三维叠前深度偏移研究。根据GeoEast-Diva软件特点,以叠前时间偏移速度场为基础,建立混合模型获得初始层速度场,利用近地表反演速度、测井速度等信息对初始层速度模型进行约束,提高初始速度场的质量。采用垂向速度分析法进行层速度更新迭代,实现复杂断裂区层速度的精细描述,建立符合该区地质规律的深度域层速度场。并通过网格层析方法对层速度场进行细化,进一步消除误差,得到了该区准确合理的深度域层速度场,进而完成叠前深度偏移处理,取得了较好的效果。     

层位约束在深度域速度建模中的应用——以王家岗地区为例

叠前深度偏移成败的关键在于速度建模的精度[1]。速度模型是叠前深度偏移成像最核心的部分,如何通过提高速度模型的精度来改善成像质量,减小深度误差是叠前深度偏移处理中亟需解决的问题。由于深度误差是由浅到深逐渐积累的一个过程,对于埋藏较深的中古生界深度误差的控制尤为重要。而对于低信噪比地区的速度模型的建立也很难通过常规层析反演方法来实现。但在速度模型反演迭代的过程中,通过层位约束的方法由浅到深、逐层迭代的方式可以较好地减小深度误差,而对于低信噪比地区的速度也可通过层位约束的方法较好地提高速度模型的精度,从而改善低信噪比地区的成像质量。本文重点讨论层位约束的方法在王家岗地区深度域速度建模中的应用。     

井控与构造约束条件下的网格层析速度建模技术及应用

地震勘探的关键是速度分析,常用的叠前深度偏移速度建模技术为网格层析反演,但当研究区断层较为发育时,网格层析跨越断层进行,速度更新导致断层两侧速度描述不准确,从而产生断层阴影构造假象,对解释及井位部署产生影响。为此,从井震标定和精细构造解释入手,首先建立测井速度与地震层速度的关系,根据层位标定结果在时间域利用VSP速度及测井速度校正沿层层速度;然后将校正后的时间域层速度变换到深度域,将得到的结果作为叠前深度偏移的初始速度;再采用层控、断控高精度网格层析技术进行速度建模,利用深度域解释的层位和断层控制断层两侧速度的准确性;最后采用小网格层析技术提高垂向速度分析的精度,对断层两侧速度进行准确刻画。实际资料处理结果表明利用井控与构造约束条件下的网格层析速度建模技术建立的速度模型符合实际情况,叠前深度偏移结果可以较好地消除断层引起的下部构造假象。     

关于深度偏移的几个相关概念

本文仅对深度偏移和时间偏移的关系，叠前深度偏移和叠后深度偏移的关系．法向射线与成像射线、射线偏移、相干反演等相关概念进行了分析。明确了所有的偏移公式都是在深度域定义的；只有当前层以上所有各层的速度都正确时，修改速度模型使其共成像点道集上同相轴达到平直，方可认为该速度和深度接近于真实值。论述了射线偏移在建立速度一深度模型过程中的重要作用，它可以把时间域层位转化为深度域层位；进一步明确了法向射线与成像射线的概念．利用法向射线可以将叠加时间剖面上层位转换为深度域层位；利用成像射线可以把时间偏移剖面的层位转化为深度域层位；提出了利用相干反演建立初始速度深度模型的优缺点及克服其缺点的办法。只有深入地理解这些概念才能提高利用深度偏移方法解决问题的能力。     

叠前深度偏移层析反演速度模型建立及应用

叠前深度偏移技术是目前解决复杂地质构造精确成像问题的重要手段,其成像效果取决于深度域速度模型的准确与否.通常采用的沿层构造解释速度建模方法在构造特别复杂、层位解释不合理时往往得不到准确的速度模型,因此研究了层析反演更新深度域速度模型的建立方法.该方法可利用偏移成像数据计算剩余误差曲线和地层倾角信息,迭代更新反射层的位置和形态,最终获取准确的速度模型.应用实例表明,层析反演速度建模技术是可行的.     

双界面匹配一体化速度建模技术研究与应用——以天山南山前带阳霞区块为例

为了消除山前带复杂地表对速度分析与建模以及偏移成像的影响,基于平滑地表面和初至波反演底界面两个关键参考面,提出了双界面匹配的一体化速度建模技术。该方法通过表层模型驱动的道间时差校正与起伏地表偏移结合,消除了复杂地表引起的高低频道间时差;通过时间域浅中深层速度融合,实现深度域一体化速度初始建模;采用地质模式约束的沿层层析、网格层析修正速度模型并结合起伏地表深度偏移逐步提高速度模型精度。将该方法应用于天山南山前带阳霞区块实际地震资料处理,整体上提高了偏移成像质量,尤其是阳霞构造的成像效果得到明显提升。     

多波深度域建模与成像一体化技术

在复杂油气藏勘探中,常规方法在处理多波数据时通常将纵波和转换横波分别做类纵波处理,忽略了地震波的弹性矢量波特征,并且成像精度严重依赖于波场分离的精度。针对这些问题,本文给出了解耦的高斯束弹性波波场反向延拓公式及多波成像公式以实现叠前深度偏移;然后建立了针对弹性多波建模的最小二乘反演方程,以实现基于高斯束角道集的反射层析建模。将深度偏移和反射层析联合在同一处理流程中,前者为后者提供建模角道集和成像质量监控,后者为前者提供成像速度场,两者交替迭代形成深度域建模与成像一体化技术。模型试算和实际资料处理结果验证了一体化技术的正确性和有效性。     

马头营地区低幅度构造速度建模方法

冀东马头营地区馆陶组低幅度构造具有很大的油气勘探潜力。该区地表结构复杂、断层发育,一直受深度域速度模型精度限制,低幅度构造圈闭难以识别。为此,提出一套新的综合速度建模方案：首先,考虑断层的影响,在时间偏移域建立准确的层位解释模型,采用基于地质层位解释的横向速度建模方法,有效消除断层导致的横向速度剧烈变化带来的影响;其次,考虑在叠前深度域偏移中浅层速度模型的误差累积会影响深层目的层成像质量,浅层采用回转波层析成像反演出精确的近地表速度场,中深层采用反射波层析成像速度建模,二者结合获得融合速度场;最后,在融合速度场基础上,采用以地质层位为约束、基于模型的高精度网格层析进行速度优化,提高速度模型精度。应用上述方案建立的高精度层速度模型,明显提高了冀东马头营低幅度构造的成像精度及与钻井资料的吻合度,该建模方案可为相似地质条件下低幅度构造成像提供借鉴。     

复杂地表浅层速度建模技术研究及应用

随着中国西部复杂山地油气勘探程度的不断深入,真地表叠前深度偏移技术的重要性不断提升,但该技术的应用效果不理想,除整体速度模型精度不够的固有因素外,近地表速度模型与时间域静校正的关系、层析成像方法和偏移策略也是影响真地表叠前深度偏移应用的关键因素。针对这种情况,分析了目前叠前深度偏移处理中地表圆滑偏移基准面与浅层速度建模存在的问题,提出了适合复杂山地的真地表浅层速度建模技术。首先通过微测井约束回折波分层层析反演建立准确的深度域近地表速度模型,避免时间域静校正对实际地震波场的改造;然后在井控地质导向约束下,通过包含高精度旅行时算法的各向异性多方位层析反演迭代,使得浅层以及中、深层深度偏移速度模型更准确;最后利用TTI逆时偏移实现真地表叠前深度偏移。该技术的核心思想包括微测井约束下的初至回折波层析反演、真地表偏移基准面选取和数据校正的综合应用。实际复杂山地地震资料应用结果表明,该技术有效提高了速度模型精度,提高了断裂及构造成像质量,较好地解决了井震深度误差,为复杂山地油气勘探提供了有效的技术支撑。     

叠前深度偏移技术在东海地区的应用

叠前深度偏移是目前理论最先进、精度最高的地震波成像技术,它主要包括Kirchhoff积分法和波场外推法(也称波动方程法)。文章首先简要介绍了Kirchhoff叠前深度偏移的基本原理。然后从初始速度模型建立、粗网格叠前深度偏移与共成像点道集输出、基于共成像点道集的偏移速度分析与速度模型更新、最终精细成像处理等方面,详细讨论了Kirchhoff叠前深度偏移处理的实现流程。接着介绍了该技术对东海钱塘凹陷二维和西湖凹陷三维地震资料的成像效果,以及相对于叠前时间偏移在构造成像精度与振幅保持方面的优势。最后探讨了与该项技术实际应用有关的其他一些问题。     

层控网格层析速度建模技术在陆上盐丘区的应用

陆上盐丘区盐下速度与围岩地层差异较大,且厚度横向存在较大变化,造成地震波场复杂。针对陆上复杂盐丘的地质特征和盐下速度建模的难点,提出了“层控网格层析速度建模技术”,层位约束较好解决了盐下速度异常问题,网格层析改善了速度准度,构造导向滤波提高了层析反演的精度。采用逆时偏移深度域成像技术,优选关键参数,实现了高角度反射界面、陡角度盐丘侧翼界面的反射波精确成像。上述方法解决了盐丘速度建模精度问题、盐丘侧翼的成像问题。消除了盐丘体对下伏地层的上拉效应,实现了复杂盐下地层的准确成像。     

构造倾角约束的有效能量叠加成像方法及应用

基于反射波、绕射波以及野外资料中的噪声在倾角域共成像点道集(Dip-angle Domain Common Image Gathers,DDCIGs)中的响应特征,本文实现了一种基于构造倾角约束的有效能量叠加成像方法。通过高斯束叠前深度偏移提取倾角域共成像点道集,在DDCIGs中识别有效的反射和绕射能量及低信噪比数据引起的噪声,并结合偏移剖面和探区地质信息划分出叠加区块,进行基于构造倾角约束的成像处理。Marmousi模型测试以及实际资料偏移结果表明:本文方法可以有效压制偏移噪声,提高剖面信噪比及增强剖面同相轴的连续性,具有很好的人机交互功能,便于在实际资料处理及参数选取中进行质量控制。     

井震联合网格层析各向异性速度建模研究及应用

各向异性速度场及参数场的建立是各向异性叠前深度偏移技术在地震资料处理过程中取得成功的关键环节。井震联合求取各向异性参数是目前地震资料处理时常用的方法之一,但常规井震联合法通过对比地层厚度来求取各向异性参数,计算精度较低,达不到地质要求。将网格层析技术应用于三维VTI介质井震联合各向异性速度建模中,沿射线路径同时更新每个网格点的各向异性速度和参数,并通过多次迭代进一步提高速度模型的精度。应用结果表明,相较于常规井震联合法,基于网格层析的井震联合法能大幅提高各向异性速度场和参数场的计算精度,增强深度偏移结果与测井资料的吻合度,并且使得共成像点道集的远偏移距更加平直,为叠前反演提供更丰富的远偏移距信息,同时还能有效改善局部成像效果。     

逆时偏移角道集构建及速度分析方法

速度模型精度问题已经成为制约逆时偏移实际应用效果的瓶颈,尤其是在复杂构造区,受制于目前积分法偏移速度分析固有的多路径问题缺陷,得到的成像道集质量和偏移速度模型精度往往难以满足逆时偏移的成像要求。基于此,开展逆时偏移角道集构建及速度分析方法的研究。首先,开展了波前矢量逆时偏移角度域共成像点道集构建方法的研究,该方法物理意义明确,计算效率较高。与传统偏移距域及炮域成像道集相比,逆时偏移角道集能够有效解决多路径问题,减少偏移假象,提高道集成像质量;其次,推导了新的纵波角度域速度更新公式,并且实现了逆时偏移角度域速度分析方法,模型数据的数值实验结果表明了该方法的正确性和有效性。