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。     

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。     

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。     

绕射波分离成像技术在断裂识别中的应用

断裂是重要的油气储集空间和渗流通道,控制着油气藏的形成与分布。对地下断裂系统分布规律的正确认识是油气勘探乃至后期油气田开发的关键所在。绕射波是地下断裂等小尺度不连续体的地震响应。根据绕射波与反射波在平面波记录上的同相轴形态差异,利用基于平面波预测的绕射波分离技术,从地震记录中将绕射波场分离出来,并单独成像,从而提高小尺度构造的识别精度。数值模型及实际应用效果表明,绕射波分离成像技术对断阶边界的刻画更加清楚,对断裂解释具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

塔河油田碳酸盐岩小尺度缝洞体的预测识别技术研究及应用

针对塔河油田小尺度缝洞体分布零散、种类复杂、识别动用难度大的特点,常规缝洞体检测技术如反演阻抗、分频振幅、杂乱度等方法不能很好刻画小尺度缝洞体。基于绕射波识别的方法原理,从小尺度缝洞正演模拟分析入手,运用绕射波分离技术,在地震数据中去除反射波,对绕射波进行单独成像。实际资料应用表明,绕射波分离成像技术提高小尺度缝洞体的横向分辨能力,对小尺度缝洞有明显聚焦成像效果,提升小尺度缝洞体的预测精度,提高缝洞型储层的油气藏识别能力,实现对有利储层发育区的有效预测。     

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。     

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...     

提高识别断裂带圈闭可靠性的地震方法——以克拉玛依油田克百断裂带为例

复杂构造识别的可靠性,取决于地震资料的偏移归位成像精度,而可靠的归位成像取决于偏移速度场建立是否符合地质构造解释模型。求取高精度偏移速度,是约束地质构造模型做好叠前时间偏移的基础。为此,针对研究区复杂构造的地质特征,建立了合理的地震地质构造解释模型及相应的偏移速度场;依据斯奈尔定律,对三维地震资料进行了叠前时间偏移处理,得到了较可靠的归位成像;共解释5 个断层地层圈闭（其中1 个地层圈闭）,刻画了3 个二叠系夏子街组扇体,取得了较好的地震地质效果。     

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。     

特殊地质体的速度恢复技术

准确求取地层介质的速度对建立高精度三维空间速度场很重要,尤其是在-些分布特殊岩性体的复杂区域,如火成岩、膏盐岩、砾岩等。由于其分布零散且成分复杂,导致速度场误差很大。因此建立高精度的速度场之前,恢复这些特殊地质体的速度显得尤为关键。本文针对火成岩速度恢复提出了相应的解决方法,即首先利用钻井资料分析地下火成岩的分布范围和深度,然后通过声波测井资料确定火成岩的顶、底界时间,进而求出火成岩的层速度,再将此速度充填至速度谱中以便建立高精度速度场。实践证明,该解决方案起到了良好的效果,并且操作简单,适合在实际生产中推广应用。     

勘探地震中的六分量观测

地震旋转分量在天然地震和工程地震等领域都有广泛的应用。在回顾地震旋转运动的基础上,首先介绍了六分量地震数值模拟研究,论证了不同震源类型与地震波型在六分量波场上存在能量与极性的差异。随后,回顾了利用模拟数据与实际观测数据验证差分法与行波法两种旋转分量间接换算方法的可行性与精度。通过数值模拟,分析了勘探地震中广泛应用的面波,在六分量记录上呈现的不同或相似的特征,以及旋转分量记录波场信息具有的不同于平动分量的频散特征。近年来,不断发展的地震旋转分量研究,对波型识别、波场分离、横波成像、微震的高精度预测、探索海底电磁和地震观测的关联等领域均具有重要意义与深入研究价值。     

VTI介质角度域叠前深度偏移

研究了VTI介质角度域偏移方法,以各向同性双平方根方程的角度域偏移方法为基础,从VTI介质qP波频散关系出发,推导出VTI介质角度域偏移的波场延拓算子;在频率-波数域处理以横向均匀速度传播的波场,在空间域处理具有速度扰动特征的波场以提高波场延拓精度。模型试算和实际资料处理结果表明：各向同性偏移方法由于未考虑各向异性参数的影响,绕射波不能完全收敛,波场聚焦效果差,降低了成像剖面的分辨率和信噪比,不能对地质构造精确成像;VTI介质角度域偏移可对断层、盐丘、小尺度地质体精确成像。对于角度域偏移产生的角度域共成像点道集（ADCIG）而言,各向同性偏移的ADCIG同相轴无法校平,残留断点绕射波,波场无法正确聚焦,不能正确反映局部地质特征;VTI介质偏移的ADCIG同相轴较平直,角度范围更宽,波场归位准确,精度较高。因此,利用VTI介质角度域偏移方法可对复杂构造精确成像。     

提高识别断裂带圈闭可靠性的地震方法——以克拉玛依油田克百断裂带为例

复杂构造识别的可靠性,取决于地震资料的偏移归位成像精度,而可靠的归位成像取决于偏移速度场建立是否符合地质构造解释模型。求取高精度偏移速度,是约束地质构造模型做好叠前时间偏移的基础。为此,针对研究区复杂构造的地质特征,建立了合理的地震地质构造解释模型及相应的偏移速度场;依据斯奈尔定律,对三维地震资料进行了叠前时间偏移处理,得到了较可靠的归位成像;共解释5个断层地层圈闭（其中1个地层圈闭）,刻画了3个二叠系夏子街组扇体,取得了较好的地震地质效果。     

应用散射时距关系的三维三分量VSP成像

由于观测系统的特殊性,无法采用地面地震技术处理三维三分量(3D3C)VSP数据.现有的VSP成像技术中,可借鉴的高精度成像方法较少,缺乏相匹配的处理软件,成像速度分析多需要迭代,成像难度大.为此,提出一种适用于3D3C-VSP数据的无需迭代的速度建模与基于散射时距关系的成像方法.首先,建立了适用于3D3C-VSP观测系...     

雄安新区及周边深反射地震高精度成像技术

深反射地震探测技术作为一种能精细查明地下深部地质结构及构造特征的有效手段,为雄安新区的总体规划与建设、构建万米“透明雄安”基础平台提供详实的地质资料。将深反射地震应用于雄安新区及周边地质调查,并开展深反射地震高精度成像技术研究,针对该区深反射地震剖面长度长、跨度广、能量不均衡、深层信号弱、干扰波复杂多变等问题,设计、制定有针对性的深反射地震高精度成像流程,选用适用技术及其组合从复杂的地震波场中逐步提取与地层界面、构造特征相关的深反射地震有效信号。最终成像结果的信噪比和分辨率均较高,其波组特征突出,地质信息丰富,构造格局层次分明,地层接触关系清晰明了,能够为雄安新区地层划分和综合地质(资源)评价等提供数据支持,更好地服务于该区的基础地质建设。     

火成岩发育区的地震处理技术及需求分析——以胜利油田济阳拗陷探区为例

许多火成岩发育区孕育着丰富的油气资源。由于火成岩发育区具有独特的地质特征,地震波场复杂,制约了油气勘探的进程。本文针对胜利油田火成岩区地震资料的能量、频率及速度等特征,通过正演模型模拟了火成岩发育区地震波场的频散以及低通滤波效应等特性,阐述了针对火成岩发育区地震资料的面波处理、能量补偿、优势频带加权、速度分析及叠前时间与深度偏移联合成像等技术,并展示了这些技术在胜利油田三个火成岩区应用效果。最后根据胜利油田火成岩区不断深化勘探开发的需求,提出了今后-段时期内需要深入研究的方法与技术。