独立分量分析在重磁数据处理中的应用

独立分量分析(ICA)能够通过发掘和去除数据间的高阶相关成分,使输出分量之间相互独立,对独立源信号进行分离和提取,是盲源分离(BSS)的核心技术。首先介绍了ICA的基本理论,运用基于负熵最大的FastICA(固定点算法)对算法原理进行说明和处理实验;然后根据重磁信号的特点对独立分量分析的应用进行初步探索,并用幂次方迭代的ICA算法进行了重力异常仿真实验,验证了方法在重力异常的分离和弱异常提取中的有效性;最后应用于实际磁测资料处理,有效识别了不同异常体。     

基于独立成分分析的地震数据去噪

:独立成分分析方法(ICA)是近几年才发展起来的一种新的基于信号高阶统计特性的分析方法。 对于相互统计独立的信号源经线性组合而产生的混合信号,采用ICA能从其中分离出各独立的信号分量。在地震勘探中,地震道信号和随机噪音通常具备非高斯信号的特点，统计性相互独立。在对地震数据和随机噪音信号特点进行分析的基础上，采用基于最小互信息的快速ICA方法实现地震数据去噪。模型分析和实例计算表明，该方法具有一定的可行性。     

基于独立分量分析的地震属性优化

随着储层预测要求精度的提高，从众多地震属性集中挑选对所预测对象最敏感的地震属性，进行地震属性优化的工作相当重要。K-L变换通过一正交变换优选出一些不相关的地震属性，而不能优选出一些更高阶的相互独立的地震属性，即K-L变换仅利用了属性的二阶统计特性。独立分量分析（ICA）作为分解观测数据中独立信息的有力工具，不仅利用了信号的二阶统计特性，而且还利用了信号的高阶统计特性。将ICA引入到地震多属性优化中，利用它对地震属性进行高阶统计特征分析，从而能优选出最敏感的、相互独立的地震属性。另外，ICA属性优化方法不需要测井数据、井旁储层段的参数、钻井数据等，也不受勘探、开发阶段测井资料的数量限制。实际资料的应用分析表明，应用独立分量分析优化后的地震属性作储层预测具有较高的精度和可靠性，是一种新的属性优化方法。     

地震勘探中弹性反演技术的研究及应用

利用反演技术从地震资料中直接提取地层的物性参数是进一步探索储层及进行岩性解释的重要手段。弹性阻抗包含了AVO信息,与声波阻抗一起使用可提高判别岩性的能力,弹性阻抗与声波阻抗结合能解决声波阻抗不能解决的问题,是地震数据体多属性提取、进行岩性解释的新方法。利用CGG公司的弹性反演软件包工具,通过对地震勘探数据有针对性的叠前时间偏移处理、精细的层位解释和测井约束来实施地震波阻抗反演一体化操作,可以从地震资料与测井数据联合反演中提取不同入射角的弹性阻抗参数,能够比常规的波阻抗反演更精确、更直观的反映地下地质体油气藏的分布特征,而且还能提取更合理、更真实的其它地质属性。     

东方地球物理公司油藏地球物理研究中心

基于空间相对分辨率的地震勘探技术 基于空间相对分辨率的地震勘探技术是基于全／宽方位地震观测、相对保持地震数据处理和基于等时地质切片上地质体引起的地震属性空间相对变化和等时地质切片间地质体引起的地震属性垂向连续变化的地质解释，     

一种叠前地震资料单频噪声压制新方法

针对常规陷波处理方法去除单频噪声时会"完全扼杀"相同频率有效波的缺陷,提出了一种基于独立分量分析(ICA)的叠前地震资料单频噪声压制新方法。该方法将叠前地震资料的多道观测记录按照统计独立的原则,首先利用非零时间滞后协方差,运用两步特征值分解法(EVD)成功地去除部分加性噪声的影响;再利用ICA算法更好地分离出单频噪声源信号。改进的ICA算法能够有效地克服加性噪声对常规ICA算法的影响,较好地分离出叠前地震资料中的单频噪声源信号,实现独立分量分析对叠前地震资料单频噪声压制的目的,更加有效地保护相同频段范围的有效波,从而提高叠前地震资料的信噪比。通过仿真试验和实际地震资料处理表明,该方法应用效果较好,能够更加满足实际生产的需要。     

基于改进PSO-ICA的地震信号去噪方法

为了改善常规固定步长独立分量分析(ICA)算法的叠前地震信号去噪效果,本文提出一种基于混沌粒子群优化(PSO)的改进ICA算法。该算法利用混沌PSO动态调整相对梯度ICA的步长函数,减小ICA算法的稳态误差。在混沌PSO优化过程中,采用一种基于反正切函数的非线性递减惯性权重,提高PSO迭代初期的全局搜索能力和迭代后期的局部搜索能力。模型试算和实际单炮记录处理结果表明:本文提出的改进ICA算法去噪效果明显,有效信号损失小。与其他算法相比,改进ICA算法不仅能很好地保护有效地震信号,而且能提高信噪比。     

叠前反演结合地质统计模拟预测薄储层

渤海湾盆地黄骅拗陷JD油田A构造区东一段的中浅层砂岩固结程度较差,砂岩与泥岩的纵波阻抗值域范围完全重合,地震资料分辨率极低(主频约为15Hz),利用叠后波阻抗反演及叠前反演很难实现薄储层预测及流体识别。文中利用Greenberg-Castagna模型进行叠前反演,结合地质统计模拟预测薄储层,具体研究思路为:首先,应用岩石物理建模技术得到每口井的纵、横波速度和密度曲线,生成储层流体属性曲线,并建立储层流体属性与岩性、流体之间的概率统计关系,从而得到每种岩性和流体的累积分布函数和概率密度分布函数;其次,应用横波预测结果进行井约束稀疏脉冲叠前同时反演,得到纵波阻抗、横波阻抗、密度、纵横波速度比、泊松比、拉梅系数等叠前弹性属性体,进一步生成储层流体属性数据体;然后,把储层流体属性数据体作为约束数据,依据每种岩性和流体与储层流体属性的统计关系,应用Monte-Carlo模拟方法进行地质统计模拟,最终得到研究区岩性模拟数据的多个实现。     

双域、双面沉积体解释方法在L区的应用

沉积体分析可以在时间域进行,也可以变换到相对地质年代域(Wheeler域)进行,双域协同解释是今后沉积解释的发展方向。Wheeler域数据体因垂向单位为相对地质年代,等时意义比较直观,同时因其去除了区域构造背景影响,反射同相轴产状和沉积现象关系密切,有利于沉积体和沉积环境的解释。对于地质体的双面解释,首先从相对地质年代体中提取目的层的某种敏感属性,对沉积体和所在沉积体系平面沉积成像,然后在此属性平面上解释出地质体的分布范围和边界,最后将Wheeler域平面解释结果投影到时间域的反演剖面上做顶、底厚度解释。Wheeler域属性平面解释有利于把控地质体展布的方向和范围,反演剖面解释有利于把控地质体的厚度。双域、双面协同解释方式既利用了地震属性的横向分辨率优势,又利用了反演资料纵向分辨率的优势,极大地减少了地质体解释的多解性,从而提高预测精度。     

OVT域宽方位叠前地震属性分析方法

OVT域宽方位叠前地震属性分析是宽方位高密度地震勘探的配套技术.以方位各向异性分析为核心的OVT域叠前地震属性分析,充分利用叠前地震资料蕴含的地质信息和流体信息,可更有效地进行储层预测.本文以OVT域地震解释技术为主线,首先简要介绍OVT技术及其发展历程,探讨OVT技术对常规地震资料解释带来的革新及在OVT域进行地震资料解释的必要性;然后对基于方位角-炮检距叠加模板的OVT道集动态分析与叠加、OVT道集多尺度(多入射角)和多方位分析、OVT域AVO分析和OVT域方位各向异性分析等四种面向OVT域叠前地震属性分析与解释技术进行了详细论述;理论分析及在碳酸盐岩(裂缝)储层预测中的应用实例效果均表明,本文提出/倡导的OVT域叠前地震属性分析技术突破了常规叠后地震资料解释技术的局限性,基于OVT道集可实现高精度各向异性分析,显著提高了地震资料解释和裂缝预测的精度和准确性.     

主分量分析和独立分量分析方法的比较研究

统计特征方法在信号处理、模式识别等领域的应用越来越广泛，特别是独立分量分析（ICA）在理论研究和实际应用中备受关注。主分量分析（PCA）和独立分量分析总的方法和思路比较相似。在分析PCA和ICA的原理及特点的基础上，分别用PCA和ICA对模型和实际地震数据进行了验证，并比较和分析了两者在信号处理中的特征提取能力。结果表明：在实现信号分离时，PCA分解后的各个分量仍然保持一定的相关性，而ICA分解后的各个分量保持独立。     

地震技术识别与描述超薄储层的潜力与局限

鉴于目前石油行业广泛使用综合地质、测井、地震等多学科数据建立储层地质模型的事实，明确开发地震方法与技术的性质及其使用范围，以避免地质决策失误是十分必要的。为此有必要对开发地震方法中的某些应用技术的基本原理和应用条件进行深入的基础性研究。文中对以下涉及开发地震方法的技术基础问题进行了探讨：①讨论了介质的不均质尺度与用于探测的地震波波长的关系；②讨论了作为储层研究目标的地质-地球物理模型，认为地质层序体及其旋回性结构的地震响应将构成新的旋回性地震层序模型；③讨论了地震数据对层序体的分辨能力，认为要提高地震资料分辨率，应使地震信号频带按层序级别的频率间隔跳跃式地向高频扩展，否则改进的分辨率是无意义的；④讨论了储层目标地震信号的频率选择问题，认为检测不同尺度的反射目标，选择的接收方法也应不同，厚层应利用低频频段，薄层应利用高频频段；⑤提出了多尺度目标识别依据，不同尺度地质体其地震响应的响应频率不同、在频率轴上成像位置不同，通过使用有选择的处理系统，可以识别与描述不同尺度的地质体；⑥讨论了高分辨率开发地震技术的研究步骤、层序框架下的地震解释思路，探讨了不同研究尺度的多学科数据集合问题，指出了各种方法的局限性及研究方向。     

地震属性与非构造油气藏勘探(为庆祝克拉玛依油田勘探开发50周年而作)

地震属性是从地震资料中提取的能够反映储集体及其含油气性的特征参数.地下任何地质体及其性质的变化都将引起地震响应信息发生相应的变化,因此利用各种地震属性研究地震波的动力学特征,可以获得地下地质体的类型、岩石物性、储集性能及变化规律等信息.非构造油气藏就是形态、特征不明显,在地震剖面上用常规方法无法识别的地层、岩性及复合型的圈闭.针对非构造油气藏的特点,根据地震相特征,结合其他资料,对济阳坳陷非构造油气藏进行地震预测,在油田的勘探开发中取得了良好的预测效果.     

利用独立分量分析法去除地震噪声

 独立分量分析（ICA）作为盲源分离（BSS）的一种新方法,是分解观测数据中独立信息的有力工具。以往的ICA算法一般假设噪声可以忽略不计，而实际的观测数据中又常常包含一些加性噪声。对于加性噪声的影响不能忽略的情况下，改进的ICA算法首先利用非零时间滞后协方差，应用两步特征值分解法(EVD)可成功地去除部分加性噪声的影响；再利用ICA算法就能更好地分离出原信号。本文通过对地震理论模型和实际资料的试验，说明改进的ICA算法能够有效地克服加性噪声对常规ICA算法的影响，能够分离出地震资料中的有效信号，从而实现利用独立分量分析压制地震资料噪声的目的。     

三维地震相干体技术在目标区沉积相研究中的应用

用于检测地震波同相轴不连续性的相干体技术可以用来识别断层、特殊岩性体、河道等，它提供了丰富的构造和岩性方面的信息，是三维地震资料地质解释的一个有效工具。在相干体切片上除了能够识别出地质上的不连续特征外，还可以根据相干性的级别进行目标区的沉积相研究。根据相干体切片上给出的构造框架和岩性信息，可以进行沉积相划分，弄清沉积相平面分布情况，分析和探讨研究区的物源方向。为了使相干体数据提供岩性解释和沉积特征描述方面的信息，需要对地震数据进行预处理。采用保持边缘滤波技术和高分辨率处理技术，使相干体成像细致，级别信息丰富，反映的岩性和沉积的层次细节清楚。     

叠前随机反演方法及其在薄层预测中的应用

在钻井数量相对少的情况下,充分挖掘利用地震信息来为海洋油气勘探开发服务则至关重要。叠前随机反演技术是一种将叠前AVA同步反演与随机模拟理论有机结合的反演方法,不但考虑了地下地质的随机特性,而且充分利用了叠前地震资料中与储层变化特征有关的地质信息,产生多种弹性参数体的多个等概率的预测结果。该结果既符合输入数据的地质统计学特征,且又受地质模型的约束,真正融合了测井数据的垂向分辨率高和地震数据横向分辨率高的优势。基于对南海L气田的地质认识,综合地质、测井和2个限角度叠加地震数据体,通过叠前随机反演技术得到了高分辨率的纵波波阻抗、纵横波速度比、密度以及泊松比、拉梅常数等一系列岩石弹性参数,同时,还直接得到储层岩性(砂、泥岩等)、物性(孔隙度、含水饱和度等)数据体,直观地展示出储层的空间分布,薄层砂体和砂泥互层都十分清楚,为该区沉积微相和储层非均质性的研究以及开发风险评价奠定了基础。     

三维观测系统均匀性技术及应用效果分析

观测系统采样均匀性是指在地震资料采集过程中地震信号采样的均衡程度,它对地震资料处理和地质解释至关重要。提出的三维观测系统均匀性分析方法是指通过定性、定量分析三维观测系统面元的各种属性的均匀情况,从整体上对比分析不同观测系统的采样均匀性差异,使三维观测系统的选择更加科学、合理。将研究成果应用到实际的生产当中,达到了提高采集资料品质,改善成像效果的目的。     

复杂地区三维叠前时间偏移技术的应用

在常规地震数据处理过程中，反射波的偏移成像是基于地震数据的共深度点或共中心点叠加技术进行的，在地下地质构造相对复杂的地区，由于叠加过程的引入，导致了一些来自于大倾角地层或细微地质现象产生的地震反射信息的畸变或损失，而目前在算法上已经较为成熟的叠前偏移成像技术，便弥补了叠后偏移成像的不足，特别是在山前复杂构造区带，叠前偏移不仅能够使反射波准确成像，而且能够改善地震数据的信噪比和分辨率。     

井间地震技术在胜利油田开发阶段中的应用

针对胜利油田开发阶段不同研究区块所要解决的精细地质问题,以地质对比剖面为依据,研究了井间地震剖面上地质体的地震反射特征;并根据各区块的综合研究成果,建立了井间小断层、火成岩蚀变带、砾岩体内幕、三角洲分流河道砂等4个典型地质目标的精细井间地震地质解释模式,建立了利用井间地震资料研究精细地质目标的解释流程.利用该解释流程对莱1区块的小断层进行了识别,对罗151区块的火成岩蚀变带的发育情况作了解,对永1区块的岩体内幕进行了描述,对樊124区块的三角洲分流河道砂体作了解释.实际应用表明,该解释方法实用有效.