奇异值分解技术在绕射波分离成像中的应用研究

实现绕射波分离成像,要利用反射波和绕射波的特征差异,不同方法所利用的特征差异不尽相同。在地下反射层位水平连续的假设条件下,基于反射波和绕射波在相干性方面的差异,提出一种基于奇异值分解的绕射波分离成像方法。首先通过炮域动校正拉平反射波,使其相干性增强,而绕射波呈现非线性形态,相干性较弱,两者在相干性方面差异明显。基于此,再利用奇异值分解重构出反射波,并将其从地震数据中减去,从而分离出绕射波。为了在有效压制反射波的同时,尽可能地保护绕射波能量,在重构反射波时采用了一种迭代的方式。最后对数据进行反动校,得到绕射波单炮记录,继而实现绕射波成像。数值模型和实际资料应用结果表明,该方法能够有效压制强反射,提高小尺度非均质体的识别精度,有良好的应用价值。     

奇异值谱分析在绕射波分离及成像中的应用

地层中的断层、裂隙(缝)和孔洞等小尺度地质目标体是常见的油气运移通道和储集体,对油气勘探具有重要意义。这些地质目标体的地震响应为弱能量的绕射波,在偏移成像前进行反射波和绕射波的分离,然后实现绕射波成像,有利于识别这些目标体。常规绕射波分离方法主要基于反射波与绕射波的运动学特征差异。频率-空间域的奇异值谱分析方法同时利用反射波与绕射波的运动学和动力学特征差异,压制共偏移距道集中具有强能量和线性特征的反射波场,突出并分离绕射波场,进而实现绕射体的目标成像。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,奇异值谱分析绕射波分离方法可有效改善断层及其它小尺度地质体的成像质量。     

基于行波分解的绕射波成像方法研究

地震勘探中的绕射体如断层、裂缝、地层尖灭、孔洞、盐体等地质异常体是常见的油气运移通道和(或)储集体,对它们的刻画和描述在油气资源勘探中具有重要意义。在常规地震数据处理中,绕射体往往被能量更强的反射体所掩盖,为更好地识别这些小尺度地质异常体,可对绕射体进行单独成像。为此,发展了基于行波分解的绕射波逆时偏移成像方法,得到了高分辨率的绕射体成像结果。其关键在于利用绕射波和反射波传播方向的差异,单独提取绕射体成像结果。主要步骤如下:构建解析波场,对源检端地震波场分别进行分解得到下左和下右行波;修改逆时偏移成像条件,利用分解得到的下左行波和下右行波对所有入射角度的绕射体和满足Snell定律的正、负倾角的反射层分别进行成像;得到“正倾角反射层+绕射体”和“负倾角反射层+绕射体”两种成像结果,并将两种成像结果进行相关,从而达到了压制反射波,提取绕射波的目的。模拟数据和实际数据应用结果表明:该方法得到的绕射波成像结果可以有效压制反射层能量,精准定位地下介质中存在的绕射体。     

绕射波叠前共虚震源道集分离方法

绕射波携带了地下小尺度非均质体的高分辨率信息,对岩溶体储层等的识别具有重要意义。能量较弱的绕射波易被反射波场掩盖,导致偏移成像不清、小尺度异常体精细识别与刻画难度大等。传统的绕射波分离方法存在深层绕射波能量损失严重、绕射波与反射波场相交或相切时难以分离的问题。为此,提出一种叠前绕射波分离方法：首先通过共虚震源变换将共炮点道集转换成共虚震源道集,然后在共虚震源道集中进行偏移—反射波去除—反偏移,最后通过共虚震源反变换得到共炮点道集绕射波场。数值模型和实测资料的应用表明,该方法能有效地压制反射波,同时较完整地保留绕射波能量,提升成像剖面上小尺度地质体的识别精度。     

基于优化反演的绕射波提取成像技术及其应用

绕射波独立成像数据为资料精确解释提供了一种新的有用信息,绕射波分离提取的质量与绕射波成像处理资料品质密切相关。探讨了基于优化反演的绕射波提取技术,利用基于余量极小化倾角估计技术实现了反射波倾角的精确估计,利用非线性搜索的极小化优化技术和可行域投影迭代技术实现了绕射波的提取。基于正则化约束优化反演算法的绕射波提取成像方法,能够很好地去除反射波信息,提取出隐藏在偏移剖面中能量很弱的绕射波信息,突显出断层、洞穴、风化壳等异常地质信息。针对塔河油田碳酸盐岩缝洞型储层特点建立了地质模型,数值模拟了正演记录,采用基于优化反演的绕射波成像方法对其进行绕射波分离及成像,验证了方法的实用性。针对塔河油田实际三维地震资料开展了该方法的应用处理研究,对比分析了绕射波成像与常规反射波成像效果。结果表明:绕射波成像在特殊地质体勘探中具有明显的优势,能够精细刻画古风化壳破碎带、小断层、小尺度岩溶洞穴等地质信息,为储层预测提供了更加可靠的信息。     

绕射波成像技术在河道砂体储层预测中的应用

河道砂体是东部油田主要油气储集体类型。提高河道、岩性尖灭体等小尺度储集体的预测与识别精度,是东部油田进一步挖掘潜在储量的关键所在。地震勘探中接收到的记录中除了反射波还蕴含小尺度不连续地质体产生的丰富的绕射波信息,通过对绕射波进行分离和成像,能提高地下小尺度不连续地质体的地震识别能力。通过应用平面波域反射波与绕射波波场分离技术,从地震记录中将绕射波分离出来,再通过基于共散射点道集的等效偏移距叠前时间偏移完成绕射波成像。该技术在胜利油田的实际应用,显著提高了河道砂体的识别精度和浅层河道含气检测能力。     

倾角域逆时偏移绕射波成像方法

地下缝洞型储层及非规则矿体的地震响应表现为绕射波,在成像域倾角道集中进行反射波压制,有利于这些目标体绕射波成像。利用逆时偏移（Reverse Time Migration,RTM）和Kirchhoff积分偏移分别进行倾角道集的提取,在倾角域分析两种典型成像方法对绕射波的成像能力。研究表明,在倾角域RTM比Kirchhoff积分偏移算子具有更强的反射波聚焦能力,有利于成像过程中对反射波的压制。具体而言,采用波印廷矢量方法在RTM过程中进行倾角道集输出;在RTM提取的倾角道集中反射波能量聚焦为孤立的“噪点”,绕射波则表现为一条拉平的直线。基于两者形态的差异,在倾角域进行中值滤波能有效分离绕射波与反射波,进而实现RTM绕射波成像。数值实验结果验证了文中方法的正确性和有效性。     

基于绕射波的储层预测方法及其应用

碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏在石油勘探中占有很大比重,其中储层预测是难题。反射波勘探时由于假设反射界面为光滑且无限大平面,因此受到纵向、横向分辨率限制,不能有效识别碳酸盐岩缝洞、孔洞型油气藏等该类地质体。基于绕射波的储层预测方法可从地震数据中去除反射波后,只利用地震波场中的绕射信息进行分析。绕射波利用的难点在于绕射波为弱信号,掩盖在强反射背景下,因此,需要去除反射能量以突显绕射信息。基于反射波与绕射波的相关性差异,给出了一种绕射波分离方法。该方法结合平面波破坏滤波与中值滤波,利用正则化反演迭代算法求取反射波平滑倾角场,同时沿着估计出的倾角进行中值滤波,进而计算出波形、振幅稳定的反射数据,最后由地震数据减去预测出的反射波,实现绕射波提取。数值模型及实际应用效果表明,该方法能够有效提取层间岩溶、溶洞、孔洞等地质信息,对碳酸盐岩缝洞型油气藏研究具有重要意义。     

全方位倾角道集反射波场分离及成像技术的应用

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基础。根据理论模型正演的全方位倾角道集中反射波能量明显强于其他波场能量的特性,以及反射波与绕射波等其他波场走时上的特征差异,制定了从实际数据的叠前全方位倾角道集中分离反射波场的流程,将波场分离后的叠前全方位倾角道集叠加成像,提高了目标区的成像质量。将该技术应用于哈萨克斯坦M工区三维实际数据,结果表明,应用全方位倾角道集叠前反射波场分离和成像技术之后,探区西部破碎带的断层成像更清晰,明显提高了成像质量,为该区精细构造解释及地质研究奠定了基础。     

基于绕射波成像的储集层砂体精细识别方法

在倾角域共成像点道集中,绕射波和反射波的同相轴形态具有显著差异：反射波同相轴为具有稳相顶点的凹形曲线,绕射波响应表现为拟线性同相轴。有鉴于此,提出了基于反射波能量预测的倾角域绕射波分离与成像方法,对Sigsbee2a模型进行了绕射波成像。结果表明,该方法能有效压制镜面反射,改善绕射目标成像分辨率,提高识别精度。将其应用于某探区储集层砂体模型,证实该方法对复杂储集层砂体模型具有较好的适应性。     

应用迭代收缩高分辨率Radon变换的绕射波分离与成像方法

为了充分利用地震记录中的绕射波信息刻画地下小尺度地质体(断层、裂缝、尖灭和孔洞等),需要将弱能量的绕射波从地震全波场中分离出来以实现绕射波单独成像.为此,在倾角域共成像点道集(CIGs)中,根据绕射波与反射波同相轴的形态差异,提出一种基于迭代收缩高分辨率Radon变换的绕射波分离与成像方法.首先采用迭代收缩阈值算法(I...     

绕射波分离成像技术在塔河油田碳酸盐岩地震弱反射储层预测中的应用

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏的主体开发区已进入挖潜阶段,前期对于强"串珠状"异常反射的大尺度缝洞储集体开发动用程度高,而呈"非典型"地震弱异常反射的小尺度缝洞储集体还处于开发初期,提高这类储集体的精细预测与识别精度,是进一步提高塔河油田储量动用率的关键所在。通过应用局部倾角滤波与预测反演联合的绕射波分离技术,从地震记录中将绕射波分离出来并单独成像,然后再与常规叠前时间偏移地震数据体进行融合处理,以突出小尺度缝洞储集体的"非典型"地震弱反射异常。实际应用效果表明,通过绕射波分离成像与融合处理的方法有效地提高了前期较难识别的"非典型"弱反射异常体的识别与刻画能力。     

利用Encoder-Decoder框架的深度学习网络实现绕射波分离及成像

利用单纯绕射波场实现地下地质异常体的识别具有坚实的理论基础,对应的实施方法得到了广泛研究,且有效地应用于实际勘探。但现有技术在微小尺度异常体成像方面收效甚微,相关研究多数以射线传播理论为基础,对于影响绕射波分离成像精度的因素分析并不完备。相较于反射波,由于存在不连续构造而产生的绕射波能量微弱并且相互干涉,同时环境干扰使得绕射波进一步湮没。因此,更高精度的波场分离及单独成像是现阶段基于绕射波超高分辨率处理、解释的重点研究方向。为此,首先针对地球物理勘探中地质异常体的准确定位,以携带高分辨率信息的绕射波为研究对象,系统分析在不同尺度、不同物性参数的异常体情况下绕射波的能量大小及形态特征,掌握绕射波与其他类型波叠加的具体形式;然后根据相应特征性质提出基于深度学习技术的绕射波分离成像方法,即利用Encoder-Decoder框架的空洞卷积网络捕获绕射波场特征,从而实现绕射波分离,基于速度连续性原则构建单纯绕射波场的偏移速度模型并完成最终成像。数据测试表明,该方法最终可满足微小地质异常体高精度识别的需求。     

缝洞型碳酸盐岩储层反射波法地震勘探技术的现状与趋势

从20世纪20年代末反射波法地震勘探首次成功应用于油气勘探以来,经历了从简单构造描述为主的初期阶段到目前以储层描述、复杂构造刻画为主的阶段。反射波法地震勘探的应用促进全球碳酸盐岩储量的快速增长,地震技术的应用已成为缝洞型碳酸盐岩勘探开发过程中的重要技术手段。首先回顾了反射波法地震勘探的主要发展历程,结合缝洞型碳酸盐岩储层非均质性强、地震储层预测难度大的特点,从模型正演技术、波形分析技术、不连续性检测技术、可视化振幅解释技术、叠前叠后地震反演技术、多波多分量技术等6个方面,回顾了目前缝洞型碳酸盐岩地震储层预测主要采用的技术手段,总结了对裂缝、孔洞有效描述的地震方法,分析了缝洞型碳酸盐岩储层地震预测的发展方向和趋势。     

井旁裂缝的声场模拟及反射波提取方法

 针对现有阵列声波测井仪器,对井旁不同角度和不同位置裂缝的全波波列进行了数值模拟。结果表明,在现有仪器源距范围内,地层滑行纵波和滑行横波之间可能观测到清晰的反射纵波,而反射横波以及转换波由于到达时较晚,被湮没在滑行横波以及斯通利波中;对于水平缝或低角度缝,在全波波列中可观测到直达斯通利波和反射斯通利波。在此基础之上,以线性预测理论为基础,本文提出了一种适合于阵列声波测井测量方式的反射波提取方法,该方法有别于传统的波场分离方法,可针对阵列声波测井数据的特点有效地将反射波提取出来。特别是通过对不同的阵列数据进行道集组合,分别将上行反射波和下行反射波分离,进一步对反射波数据进行叠加,可增强反射波信息,提高信噪比。通过对现场实际数据进行处理,搞清了井旁附近的地质构造特征,验证了该方法的有效性和实用性。     

岩溶缝洞型碳酸盐岩油藏出水井的压锥与提液

岩溶缝洞型复合油藏的特殊性、强烈非均质性决定了生产井出水类型的多样性和工作制度优化的复杂性。开发实践表明：岩溶缝洞型油藏出水规律性差，出水类型复杂多样，必须分类评价生产井具体情况，才能对症下药，解决问题。生产井见水后，以洞穴型储集体为主的单元或生产井，适合压锥；水体能量弱的或定容储集体生产井适宜提液；含水率稳定或下降以及油水产量变化同步的生产井具备提液条件。     

波场分离互相关成像条件的叠前逆时偏移

对于陡倾角构造和复杂速度模型的成像,逆时偏移被认为是目前最好的偏移成像技术。然而,传统的互相关成像条件产生的低频率、强振幅的噪声严重地影响了有效信号的识别。为此,通过实现基于有限元法的声波方程的叠前逆时偏移,加载了完全匹配层吸收边界,压制了边界反射能量;并通过分析逆时偏移剖面低频噪声产的生原因,把震源波场和接收波场分离为单程波,然后对分解的波场选用有效分量进行互相关成像,以达到压制成像噪声的目的。通过数值模拟,并应用有效的波场成分进行互成像条件的处理,验证了该方法对压制成像剖面中的低频率、强振幅噪声的有效性。     

基于平面波记录的绕射目标成像方法研究

断层、盐丘、溶洞、裂缝等非均质构造已成为现阶段碳酸盐岩高精度成像、构造及岩性解释的主要目标。然而,常规地震数据处理通常将这些非均质地质体引起的绕射波作为噪声而进行压制,即使偏移成像可以收敛归位绕射波,也因绕射波的弱振幅值和能量的快速衰减而湮没在反射能量中,因而未被有效地利用。本文根据绕射波和反射波在平面波记录上的时距曲线差异,利用平面波解构滤波方法压制平滑连续的拟线性反射波,保护和突出曲率较大、连续性较差的拟双曲绕射波,从而提高非均质绕射目标体的成像分辨率。通过对断陷模型和2DSEG/EAGE盐丘模型的试算,表明该方法可以有效改善盐丘、断层及其他小尺度非均质构造的成像质量,提高地震资料解释的精度。     

声反射成像测井波场分离方法概述

声反射成像测井是一种利用反射波探测地质构造的方法,是近几年新发展起来的测井技术.声反射成像测井中,波场分离方法是提取反射波的主要手段.目前国内存在的波场分离方法包括Radon变换法、f-k滤波、中值滤波、时间慢度相关法等.本文首先阐述了上述几种方法的基本原理和国内现状,其中高分辨率Radon变换和基于小波变换或线性预测...     

基于路径形态学和正弦函数族匹配的电成像测井缝洞自动识别与分离方法研究

针对碳酸盐岩缝洞型含油储层,电成像测井方法可以探测得到高分辨率井壁缝洞分布图像,但由于岩性变化、井孔介质非均质性等的干扰以及裂缝间的互相缠绕、黏连使得对裂缝和溶蚀孔洞信息的有效提取仍存在较大阻碍.不完备路径开算法和容忍路径算子对直线或者轻微弯曲结构有良好的适应性,该适应性与结构元素形状的选取无关,而正弦函数族对弯曲结构...