可控震源非线性扫描在高分辨率地震勘探中的应用

目前高分辨率地震勘探多采用药震源，但常因地表质条件的复杂而使炸药震源的使用受到限制。可控震源非线性扫描方法，通过控制激发信号高频振动时间，提高激发地震信号的高频成分，可达到了高分辨率地震勘探的目的。我们在砾石覆盖区开展了可控震源非线性扫描的试验，并完成了一定的工作量，取得了满意的效果。     

小型冲击叠加震源及应用效果

高分辨率地震勘探中，如何激发高频信号是至关重要的问题。当遇到地表松散的地层，且地下水位较低时，无论是锤击震源还是炸药震源，都显得一筹莫展。石油地震勘探使用的可控震源可以激发高频信号，并具有较强的抗干扰能力，已在国内外广泛使用。依据可控震源的基本原理，使用小功率电锤进行冲击叠加，在表层松软和有环境干扰的地区，获得了主频80～150 Hz的有效波信号，探测深度达到300 m，可以满足浅层高分辨地震勘探的需求。通过应用实例证明了方法的有效性和优越性。     

可控震源非线性扫描采集及参数设计

可控震源非线性扫描是高频地震勘探的一种手段。但是,由于以往使用的非线性扫描对高频地震信息的补偿,没有考虑地下介质结构衰减量的横向变化和震源与大地耦合响应的影响,以致使所获得的地震资料往往不够理想。为此,本文根据测区内主要目的层的不同埋深及近地表地层特征进行分区,然后分别求取吸收衰减量和振动耦合衰减量,再根据衰减量总和及噪音性质,从期望的扫描频宽出发,分区计算出相应的补偿系数,对高频地震信息进行补偿。本文还就与可控震源非线性扫描长度和震源台数,振动次数及低频端扫描速率、扫描频宽等参数的选择与计算方法作了比较详细的介绍。     

非线性扫描

常规可控震源都是采用瞬时频率随时间线性变化的扫描信号。如果把瞬时频率作适当的非线性变化,就可以得到一个以地层衰减率的倒数的平均值为输入的频谱。此频谱的时间函数为一对数扫描信号,在其10-100赫的频带内,振幅强度可以增长20分贝。此扫描信号具有很理想的特性,它可以增加记录的高频成分,降低低频和谐波成分,提高地层的分辨率。     

碳酸盐岩表层结构对地震波能量的影响

为研究在层状结构表层激发时地震波能量及频率的变化规律,进行了激发物理模拟试验,认为：当岩石表层结构存在薄互层时,将对某些频率成分产生调谐放大作用,如果适合爆破地震勘探的频率成分在这些放大的频率范围内,则该表层结构的地震地质条件较好,可得到能量较强的地震信号。为了研究灰岩裸露区复杂的地表接收条件对地震波能量的影响,进行了灰岩表层结构接收试验,认为：①爆炸应力波的主要能量集中在几千至上万赫兹频率范围内,应力波的高频部分迅速衰减,而占其中份额很少的低频信号被接收;②地表地层在炸药爆炸的激励作用下产生相应的低频振幅响应,它和应力波混合在一起,成为地震激发的地震子波,灰岩地层由于岩层厚度和岩石密度大,导致地震子波能量弱,因此在碳酸盐岩中采集到的地震波能量较弱;③在灰岩裸露地区,岩石表层条件一致性很差,导致爆炸反射波的振幅、频率和相位产生很大差异,增加了在碳酸盐岩地区爆炸地震勘探采集技术的复杂性。研究成果对碳酸盐岩介质中油气资源勘探、开发的震源设计具有借鉴意义。     

维纳滤波在地震资料噪声消除中的应用

在地震勘探中,随机噪声是一种频带较宽、严重影响有效波的干扰波。维纳滤波可以根据局部图像的差异来调整参数,对保留图像的边缘部分和其他高频部分很有用。将维纳滤波应用于地震信号噪声的处理,能有效地消除随机干扰。     

震检联合组合在高分辨率地震资料采集中的应用

在高分辨率地震勘探中,能否采用组合一直是人们争论的问题。本文从震检联合组合原理及理论分析出发,结合大庆地区的实际资料,说明在石油地震勘探中,采用较小的组合距进行震检联合组合能压制低频和高频干扰,有利于提高地震资料的信噪比和分辨率。     

双能量双通道地震采集技术

 地震勘探震源激励的地震波具有初始频带特征,该信号经过地层介质扩散吸收、检波器接地耦合、敏感元件的转换、后置模拟信号调理以及模数转换等环节的再造,最后形成地震仪实际记录的数字信号,该记录信号能量主要集中在低主频频带上。双能量双通道采集技术基于一次震源激励,同时在一个坐标点获得高、低两个主频频带的地震记录,充分利用包括检波器的灵敏度、动态范围以及后续模拟电路和数字电路上元器件的动态范围。在低频通道采用适当的增益和信号调理电路获得低频宽频带记录,在高频通道通过高频检波器或高通滤波器以及高频补偿电路,获得以高频为主频的宽频带记录。通过该技术可以保证传统地震勘探中低主频信号的完整采集,地震装备的极限勘探深度也能得到最大限度的增大,两个不同频带能量信号可以相互对比和参考,有利于提高地震资料的处理、解释精度。     

小波变换衰减面波与受损信号的幅度补偿

以陆上地震勘探中普遍存在的面波干扰为衰减对象，对影响一维小波变换衰减面波效果的因素进行了讨论。指出小波变换在满足完全重构的条件下，所使用的２个波滤器的截止频率可调与否是决定抑制高、低频干扰效果的主要因素。针对受面波干扰影响的地震信号的能量软弱的现象，提出了对受损部位的地震信号进行波形幅度补偿的方法。经实际地震资料处理证明，对受损信号进行波形幅度补偿，对提高叠前地震资料的信噪比具有明显的效果。     

可控震源分频同时扫描技术

可控震源作为地震勘探的信号源已得到广泛应用。数据处理技术的进步催生了许多提高可控震源施工效率的方法,但这些方法或多或少存在一些缺点,如滑动扫描方法的谐波干扰强,多震源同时激发方法因同时扫描信号之间的相关性导致邻炮干扰强,距离分离的同时扫描方法需投入众多装备。本文引入分频同时扫描(FS3)方法,通过信号切分、重组实现多震源同时扫描,利用不同频率之间的互不相干特性,将一个目标扫描信号分离成若干不同或相关性很小频带的子信号,实现无邻炮干扰或干扰最小的同时扫描,然后把所有同点包含一个目标扫描信号的子信号(扫描数据)重组为该点的观测数据输出形成单炮记录。因该方法可增强特定频带(尤其是低频)的能量,故既能减少由非线性扫描带来的谐波干扰,还可使记录中各频带输出能量均衡。     

井间地震地质分辨能力浅析

井间地震无低速带干扰,具有高信噪比、高采样率等特点,能够识别单砂体、韵律层和层内夹层,在沉积微相划分、微构造研究、低序级断层识别、储层精细描述等方面具有明显的优势。文章从频谱特征、反射系数、分层能力等方面讨论了井间地震的地质分辨能力,希望为井间地震的进一步应用提供一个借鉴尺度。研究认为井间地震能够表征地层横向的变化,其垂向分辨能力可以达到1-5m,是描述剩余油“总体分散、局部集中”分布的重要技术手段。     

可控震源扫描信号设计中一些问题的考虑

在使用可控振源施工时，可控震源扫描信号设计的是否合理是是决定地震数据采集质量的关键，本文详细地讨论了设计可控震源扫描信号的基本原则，对设计人员出现的一些错误理解和观点进行了分析，并提出了设计中应注意的相关问题，以供应用人员参考。     

燃气短期负荷预测的小波分析综合模型

城市燃气负荷预测对于保证燃气企业的供气安全、优化调度等具有重要意义。燃气负荷受天气、温度、节假日及一些随机因素等影响,很难建立准确的预测模型。为此,根据H市燃气短期日负荷变化特点,提出了用于燃气短期负荷预测的小波分析综合方法。首先用信息熵函数最小选择最优小波基,然后用其对燃气负荷进行二层分解得到负荷的低频信号和高频信号。低频信号受各种主要因素的影响,反映燃气负荷整体的变化趋势,对低频信号利用神经网络进行建模与预测;高频信号则主要受随机因素的影响,可将其看作“白噪声”,对其建立时间序列自回归预测模型。低频信号和高频信号的预测值合成得到预测结果。实例验证表明,燃气短期负荷预测小波分析综合模型有效地提高了负荷预测精度。     

水淹层混沌频谱特征识别方法探索

储层孔隙度和电阻率曲线间微差形态波形的复杂程度隐含着储层含油气性的信息,可以用混沌动力学系统加以刻划.油层相空间庞加莱截面明显具有自相似结构,呈现混沌特性;而水淹层和水层的相空间庞加莱截面显示其混沌性呈显著减弱之势,系统趋于简单有序.频谱特征在低频段,主要反映岩性和流体耦合综合响应部分,频谱随水淹程度逐渐减弱,某些频率成份被吸收削弱,由光滑状逐渐演变成锯齿起伏状.在高频段部分主要反映流体部分,频谱随水淹程度逐渐减弱,功率谱整体能量成逐渐均匀增高趋势.信号的混沌动力学特性仅取决其复杂程度而与其绝对值的大小无关,基于测井信息的混沌频谱特征识别水淹层的方法,对利用传统测井解释理论判别比较困难的低电阻率油层和高电阻率水淹层(水层)有较强的识别能力.     

500kW/380V国产钻机专用变频器的研制与应用

针对国外变频器价格昂贵、调试周期和维修周期长以及占地面积大等缺点,自主研发了可替代进口机的高性能国产钻机专用变频器。该变频器能够从零开始调速,当钻井卡钻时,能及时断开电动机,在低速提升时,能最大限度地发挥电动机的动力性能,提供220%的转矩输出。采用单元并联,体积小,质量轻,便于安装、维护,调试容易,效率高,性能稳定。应用中据实测数据显示,采用变频改造后,打1口井可节省柴油15t。     

阿姆河右岸区块盐下地震资料叠前保幅高分辨率处理

土库曼斯坦阿姆河右岸地区地表大部分被沙漠、戈壁覆盖,目的层卡洛夫—牛津阶碳酸盐岩上覆的巨厚膏盐层对地震波高频成分能量吸收比较严重,采用常规方法处理的地震资料分辨率一般较低。为此,在分析CRP道集有效高频成分的基础上,采用共反射面元叠加进行保幅去噪,在去噪的道集数据上分析有效低频和高频信息的可靠性,拓宽地震信号的有效频带,使地震资料的振幅谱在有效频带范围内接近反射系数的振幅谱,从而提高了地震资料的分辨率。对比发现,高分辨率资料比常规资料频带展宽20Hz以上,主频提高15Hz以上,信噪比得到了明显提高,能有效分辨目的层内厚10m左右的薄储层,为构造精细描述和储层横向预测提供了较好的地震资料。     

综合多种地震信息预测油气富集区的模糊数学方法

本文分析了多种地震信息(振幅、相位、频率、构造曲率、层速度、视极性、低速层厚度)与油气的模糊关系,进而建立了各种地震信息的隶属函数。通过多层次的综合评判,利用λ水平集合分类,预测了高产、低广和非产区,从而为钻井提供了可靠的定井资料。文中以四川某构造上10口井的地震资料为例,用上述方法进行了评判和分类,并通过另外7口井资料作回代,在符合率较好的情况下,预测了部分构造的高产、低产和非产区。其结果说明本方法可作为预测油气富集区的方法之一,较之其它方法(如数理统计方法)有较明显的优点:不仅可预测出产区和非产区,而且可预测出高产区和低产区,还便于实现油气检测的自动化。     

基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别与分离方法

当目标储层上、下存在高阻层时,在地震剖面上形成的强反射会屏蔽目标储层有效反射信息。为此,提出了基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别与分离方法。考虑到瞬时频率计算结果存在"负频率"现象,故引进局部频率计算模式用于约束动态匹配追踪算法最优原子的搜索范围,该算法计算结果合理,可以确定最佳匹配强反射的地震子波。利用强反射位置处的局部频率和瞬时相位作为先验信息,构建动态反射特征波形库,以此搜索最佳匹配强反射子波;通过单道测试确定强反射压制系数,以保证剥离强反射后的均衡能量与背景能量一致,有助于拾取目标储层的反射信息,最终实现储层的精细描述。通过构建含高阻层的模型数据验证了基于局部频率约束的动态匹配追踪强反射识别和分离方法的可行性,并将该方法应用于实际地震数据,削弱了强反射干扰影响,突显了弱反射信息。