基于盲信号处理技术的地震弱信号分离方法

盲信号处理技术作为现代信号处理领域的研究热点之一,面临着在源信号和传输通道参数未知或知之甚少的情况下,由一个传感器或者转换器的输出信号中分离出的源信号难以有效测控的问题。通过研究盲信号处理技术在地震弱信号分离中的应用,在分析隐蔽油气藏地震反射信息特征与盲信号处理理论之间关系的基础上,建立适合储层目标弱信号分离的地震盲源信号混叠模型,提出了分离2种弱信号的新方法,并利用围岩反射在各地震道的相似性和目标储层弱信号的差异性设计迭代法加以实现。模型仿真实验和实际地震资料的处理结果表明,该算法能够有效地分离地震弱信号,达到提高地震资料分辨率的目的。     

一种基于自然梯度的地震盲反褶积方法

常规反褶积方法在地震子波和反射系数未知的情况下，需要做统计性假设，这样往往会降低地震数据处理的分辨率和可靠性。基于自然梯度的盲反褶积算法无需任何假设，利用自然梯度法估算地震子波，得到更接近于实际情况的混合相位子波，用于反褶积，使地震资料的分辨率得到了提高。首先介绍了源数据体可分离的数学依据；然后阐述了基于自然梯度盲反褶积算法的数学原理，并引入补偿函数，推导出适合地震盲反褶积的迭代公式；最后分别利用合成地震记录和实际地震数据对方法进行了验证，结果表明，基于自然梯度的盲反褶积算法能较好地适用于混合相位子波，最大可能地估算原始反射系数。     

毫微地震监测填补了微地震网络与无源地震之间的空白

本文描述了毫微地震（nanoseismic）监测概念，这项技术是作为微地震网络与无源地震之外的第三种方法介绍的，以记录上部地壳或表面层的裂缝信号，并从时间、空间上对其进行定位。低信噪比的震后监测最初是用于对核武器的控制，并对它的方法和潜在价值进行了验证。     

油藏监测中的时延地震技术

重点介绍第65届EAGE年会中时延地震技术在油藏监测中的应用部分。首先，从数据采集、资料处理以及解释三个方面，概要介绍时延地震技术的新进展，包括采集设备的改进、震源不一致性校正、时延信号分解以及油气藏特征研究等；而后通过两个实例，展示时延地震技术在油藏动态特征监测中的最新应用成果，第一个实例是时延地震在油藏压力监测中的应用成果，第二个实例是多分量时延地震在强化采油监测中的应用成果；最后用少量篇幅对这次年会中的微地震技术进展进行简要介绍。     

油藏监测中的时延地震技术

重点介绍第65届EAGE年会中时延地震技术在油藏监测中的应用部分。首先，从数据采集、资料处理以及解释三个方面，概要介绍时延地震技术的新进展，包括采集设备的改进、震源不一致性校正、时延信号分解以及油气藏特征研究等；而后通过两个实例，展示时延地震技术在油藏动态特征监测中的最新应用成果，第一个实例是时延地震在油藏压力监测中的应用成果，第二个实例是多分量时延地震在强化采油监测中的应用成果；最后用少量篇幅对这次年会中的微地震技术进展进行简要介绍。     

新的油藏监测技术的希望

油藏监测是生产技术中一个快速发展的领域。从测量观察的角度看，油藏监测可包括温度、压力、流量、组分测量、周期性测井、四维地震、微地震、变形测量和许多其它可能性。今天在油藏监测中所做的大部分测量都是以井眼为基础的，目标是生产井或注入井中的条件。     

无源地震监测水驱前缘技术在塔中4油田的应用效果评价

无源地震监测水驱前缘技术是近年开始应用于油田开发中后期的一项新技术,通过对无源地震原理及摩尔-库伦理论、断裂力学准则、波速场分布与地下渗流场分布的关系等的分析,确定无源地震监测技术可以应用于监测水驱前缘.通过对塔中4油田注水井TZ4-16-8进行水驱前缘的实时监测,证明该技术可以实现对水驱前缘的变化情况、水驱波及范围、优势注水方向等的实时监测,为评价区块水驱开发效果和剩余油分布研究提供直接资料.     

时移地震属性分析技术的基本框架

油气田勘探与开发阶段中的地震资料解释越来越依赖于地震属性分析技术，但2个阶段的地震属性分析又存在许多的异同点。在现有时移地震属性分析技术的基础上，通过渤海SZ361油田时移地震油藏监测过程的实际应用，提出了一套较为完善的时移地震属性分析技术系列，并进一步明确了油藏监测中时移地震属性分析的重点研究内容是时移地震的敏感属性分析，地震属性分析各个环节的质量控制和时移地震差异的属性综合解释。这对于油藏监测中进一步开展时移地震工作，挖掘和发挥时移地震的作用和潜力具有一定的实际价值。     

渤南洼陷沙三段浊积岩储层预测技术

渤南洼陷沙三段广泛发育浊积岩,该类储集体具有单层厚度小、单砂体面积小、横向变化大、垂向叠置的特点,在地震反射上形成中、弱反射,受地震资料分辨率低的限制,无法满足储层描述的要求。从地震、钻井、测井资料入手,总结研究区沙三段浊积岩地震反射特征,开发了基于独立分量分析的盲源分离、小层自动精细解释、随机反演及小砂体自动拾取等4种技术,建立了浊积岩储层识别与描述的技术系列,完善了该类储层预测的地球物理解释技术。将开发的4种技术应用在渤南洼陷沙三段浊积岩储层的预测中,盲源分离处理后的地震数据主频由24 Hz提高到32 Hz,提高了研究区的地震分辨率;实现了沙三段6个砂层组的自动解释;储层预测结果砂体识别的精度为5~8 m,能很好地识别浊积砂体,自动追踪浊积砂体70多个,实现了单砂体的快速成图,取得了较好的应用效果。     

基于四阶互累积量的fast ICA微地震数据噪声压制方法研究

相较于常规地震资料,微地震资料中不同道之间有效信号通常存在时间差,使得采用快速独立分量分析(fast independent component analysis,fast ICA)算法分离微地震有效信号时受不同道之间有效信号时间差干扰,导致部分有效信号被当作噪声而分离。引入四阶互累积量算法消除时间差后,再将fast ICA算法应用于微地震资料进行有效信号与噪声的盲源分离,从而解决上述问题。首先分别介绍了四阶互累积量算法和fast ICA算法,并利用微地震仿真数据测试了四阶互累积量算法的时差估计准确性,再根据时差估计结果对有效信号进行时差偏移,最后对偏移后的微地震数据进行fast ICA盲源分离,从而达到去除噪声的同时保留有效信号并提高信噪比的目的。微地震仿真实验以及实际微地震资料的处理结果表明基于四阶互累积量的fast ICA微地震数据噪声压制方法具有良好的去噪效果。     

时移地震技术及其应用现状分析

简要介绍了第76届SEG年会反映的时移地震技术的进展，主要内容有：时移地震的可重复性，讨论了激发、接收环境对可重复性的影响，海上拖缆长度、定位精度及排列稳定性对可重复性的影响，以及通过数据处理技术提高数据的重复性；时移地震技术的新领域，讨论了管波时移地震监测、谱分解技术和时移VSP监测等；简要分析了时移地震技术应用中应该注意的问题，并通过时移地震在某个油田的实际应用，讨论了时移地震技术与其他地球物理手段的综合应用；最后分析了时移地震技术目前存在的问题，展望了其发展趋势。     

ICA及其在往复泵多源信号分离中的应用

研究了往复泵泵阀故障诊断中多信源振动信号分离的独立分量分析方法。针对往复泵泵阀振动信号成分复杂和相互干扰等特点，将盲源分离技术中独立分量分析方法引入到泵阀振动信号的预处理中，试验结果表明，这种方法能够有效地消除目标泵阀振动信号中混杂的其他泵阀振动分量，从而使后续分析中得到的监测诊断信息的准确性和可靠性得到保障。     

油藏动态监测技术的发展现状与展望：时延地震

油藏动态监测的主要目的是：通过对油藏开采过程的动态监测，建立定量、精细、动态的油藏模型，并通过油藏数值模拟预测油藏开发的性能，优化开发方案，提高油气采收率。时延地震已经成为油藏动态监测的一种成熟和有效工具，并且已经在油气开发过程中得到了一定的应用。分析了油气藏动态监测的地球物理基础，从时延地震可行性分析、数据采集、数据处理、属性分析、综合解释和应用等多方面，介绍了技术的发展现状，最后对时延地震技术发展的特点和趋势进行了分析和展望。     

时移地震波阻抗反演方法研究

地震波阻抗反演是进行地层层间属性定量解释的重要工具，由于噪声的存在，波阻抗反演有很强的多解性，对时移地震而言，当参考地震资料和监测地震资料的差异很小时，多解性将使得时移地震反演失败，在时移地震反演中，油藏的变化能被限定在特定的层中，而在非油藏部分，参考波阻抗模型和监测波阻抗模型应该是相同的。利用参考波阻抗模型与监测波阻抗模型之间的关系，并把参考地震数据与监测地震数据的差异作为附加地震约束，对参考地震数据和监测地震数据进行同时反演，这一方案能有效地降低时移地震反演的非唯一性，得到精度更高的波阻抗反演剖面，同时减少了计算量。     

跟踪世界石油科技前沿努力发展我国地震勘探技术（待续）

根据预测，到２０００年石油勘探与开发技术半会呈现一种新景象，正如磁力共振成象（ＭＲＩ）技术能使人们到人体关节的内部结构一样，石油勘探与开发技术的发展将使我们能够通过实时三维地震成象监测钻井过程，同时通过井下电视获得详细的地层和岩石信息，地震技术的发展，自始至终都是围绕着提高分辨率这一宗旨。提高地震分辨率，密切地震资料与岩性测井资料的关系，进一步建立详细的储层模型，正是当代地震技术发展所面临的挑战。     

油藏监测中的时延地震技术

重点介绍第 6 5届EAGE年会中时延地震技术在油藏监测中的应用部分。首先 ,从数据采集、资料处理以及解释三个方面 ,概要介绍时延地震技术的新进展 ,包括采集设备的改进、震源不一致性校正、时延信号分解以及油气藏特征研究等 ;而后通过两个实例 ,展示时延地震技术在油藏动态特征监测中的最新应用成果 ,第一个实例是时延地震在油藏压力监测中的应用成果 ,第二个实例是多分量时延地震在强化采油监测中的应用成果 ;最后用少量篇幅对这次年会中的微地震技术进展进行简要介绍。     

盲源反褶积方法与应用研究

本文在Guy Canadas等提出的针对非最小相位子波和非白噪反射系列情况下的盲源反褶积数学框架的基础上，通过松弛交替求解法和预条件共轭梯度算法，采用具有稀疏特性的反射系列惩罚项，实现了地震子波和反射系数的同时估计，理论模型和实际资料处理结果表明，此法不仅能够很好地实现子波与反射系数的同时估计，并且算法稳定，收敛速度快，是提高地震资料分辨率的有效手段，可以有效地拓宽记录的有效频带，突出其中的结构信息。在地震数据处理中有着良好的应用前景。     

基于二阶统计量的盲提取算法

在地震资料处理中为保证初至拾取结果的正确性,一般先降噪后再进行自动拾取或者手工拾取。普通降噪方法大多都是以牺牲部分有效信号为代价,而且必须满足一定的信噪比的时候才能有效。本文将盲提取技术引入了降噪处理。其关键着眼于分离而非切除噪声,因此在去除噪声的时候不损伤有效信号,为降噪处理提供了一种新思路。文中提出了一种基于二阶统计量的去除干扰波的盲提取算法,通过这种算法可以提取出去除了干扰后的地震数据,对实际地震资料的处理表明:这种算法可以去除干扰波、有效地压制噪声,达到了提高初至拾取精度的目的。     

四维地震已发展成为油藏监测工具

本文系美国ＥＩ３３０油田ＬＦ油藏四维地震监测的系列追踪报道。通过综合地质、地球物理及石油工程资料，四维地震技术不仅可对储层几何特性作静态描述，而且能对储层内流体与压力变化进行动态监测，从而为科学管理与开发油气田提供了依据。目前的四维技术能使地下石油采收率提高到６５％￣７５％。据估计，在今后５年内，四维地震市场将增加１０￣３０美元／年，预示了四维技术进入实用阶段。     

基于预条件共轭梯度法的盲反褶积方法

在勘探地震学的数据处理过程中，盲反褶积是一项重要的技术，它通过压缩地震子波的长度来提高地震资料的分辨率，进而估计地下界面的反射系数。预条件共轭梯度法是一种精确并且收敛迅速的计算方法。结合Krylov子空间上优化的预条件共轭梯度法给出了盲反褶积方法的一种具体实现。迭代反演反射系数时，对于过渡矩阵没有对称正定的限制，从而改善了算法的稳定性，同时减少计算量。