TTI介质中的纯qP波衰减补偿最小二乘逆时偏移成像方法

为有效提高衰减各向异性介质中地震波成像剖面的质量,实现稳定的TTI介质中的衰减补偿成像,提出一种基于黏声TTI纯qP波方程的最小二乘逆时偏移方法。在最小二乘偏移框架的基础上,推导相应的Born正演方程、伴随算子和梯度敏感核。由于伴随算子是衰减的,可以避免衰减补偿引起的数值不稳定性。通过同时考虑各向异性和吸收衰减的影响,衰减补偿最小二乘逆时偏移可以提供高分辨率、更少假象和振幅均衡的偏移结果。最后,通过模型试验和实际数据的测试及分析,验证了新方法的可行性和适用性。结果表明,黏声TTI最小二乘逆时偏移成像在衰减区域可进行高质量成像,丰富成像剖面中的波数成分,拓宽成像剖面中的频带宽度,提高地下介质成像剖面的分辨率及成像精度。

卷积神经网络在AVA反演应用中影响因素研究

从基于卷积神经网络开展AVA(振幅随入射角变化)反演问题出发,建立网络训练所需的数据集,分析不同超参数调整对预测结果的影响,确定这些超参数的最佳设置值,并总结超参数调整规律。最后通过对比3种不同卷积神经网络模型的预测结果,寻找出适用于叠前参数反演问题的最佳网络。最终形成一套完备的基于叠前角度域道集数据应用卷积神经网络进行弹性参数预测工作流程。结果表明,基于本文构建的训练数据集,选取的卷积神经网络结构以及设置的超参数组合预测得到的弹性参数结果具有较高的精度。

基于染色算法的地震干涉成像技术

为了提高基于染色算法的逆时偏移计算效率,提出基于染色算法的地震干涉成像技术(CC-STRTM)。地震干涉技术作为一种炮记录的处理手段可以消去两个炮记录中相同的信号。该技术将观测系统从地表下移到人为选取的地下校准面,将研究区域缩小到校准面下侧。再分析干涉成像结果,选出染色区域。最后完成复数域的逆时偏移处理,输出虚部偏移结果。通过复杂模型对该方法进行测试,对比分析成像结果和计算效率。结果表明,该方法在提高成像精度的同时不降低计算效率。

地震资料层间多次波压制方法研究进展

层间多次波压制是目前困扰油气地震勘探的难题之一。为推动层间多次波压制方法的发展,对层间多次波预测及自适应相减方法的研究进展进行了调研,总结了共聚焦点技术、地表数据分离法、逆散射级数法、虚同相轴法、Marchenko自聚焦方法等备受关注的层间多次波预测方法以及自适应相减法的发展进程,分析了上述方法的优缺点。共聚焦点技术中层相关算法相比边界算法具有更强的适应性,但以牺牲计算成本为代价;逆散射级数法虽然具有较高的多次波预测精度,但是巨大的计算量限制了其推广应用;地表数据分离法和虚同相轴法虽然具有较高的计算效率,但是数据分离过于依赖人工操作;Marchenko自聚焦方法目前在实际应用中尚不成熟。自适应相减方法在一次波和多次波非正交情况下的局限性导致了层间多次波压制方法的诞生。在保证层间多次波压制效果的前提下提高计算效率以及实用性,是当前层间多次波压制方法的重要发展方向。结合目前研究热点,层间多次波压制方法与波形反演、深度学习等方法技术的结合可能是未来的发展趋势。

基于衰减补偿的多分量自适应聚焦束偏移

将自适应聚焦束拓展到弹性介质中,基于弹性格林函数的构建,结合自适应聚焦束的优势,并考虑黏滞性对高斯束的影响,发展基于衰减补偿的多分量自适应聚焦束偏移方法。模型测试验证了本文方法的正确性和适应性。结果表明,新方法能够适应强横向速度变化,压制噪音对成像结果造成的影响,使成像剖面更加干净清晰。

黏弹介质时空域高斯波包偏移

基于Katchalov提出的矢量时空域高斯束表达式,构建弹性波介质中的矢量时空域格林函数;使用Kirchhoff-Helmholtz积分解得到检波点矢量波场,并利用散度、旋度算子在矢量波场中分离出纯纵波和纯横波分量;基于衰减补偿原理,对波场进行衰减补偿,最后使用震源归一化成像条件得到PP、PS成像结果。数值实验证明了所提方法的正确性和适应性。结果表明,所提方法相比于传统的高斯束方法,成像精度近似,计算效率方面有较大优势。

起伏地表无网格井中地震 Q 补偿逆时偏移成像方法

井中地震震源能量弱,地层吸收衰减效应的影响更强;复杂地表及复杂构造对井周精细成像影响巨大,需要发展针对性的井中地震起伏地表衰减补偿偏移成像方法。在径向基函数有限差分方法原理基础上,通过引入混合高斯立方基函数并设计起伏地表节点剖分策略,提出一种高精度的无网格径向基函数起伏地表黏声波数值模拟方法;将该方法应用至改进的基于Kelvin-Voigt模型的黏声波方程,实现高效稳定的井中地震起伏地表无网格Q补偿逆时偏移成像。结果表明,提出的井中地震Q补偿逆时偏移成像方法可以实现高精度的起伏地表井中地震衰减补偿成像,有效恢复剖面能量、校正相位畸变,均衡剖面中的能量分布,提高成像质量。

面向断溶体缝洞储层的智能化散射波地震成像方法

为促进断溶体缝洞型储层的高效勘探开发,在强反射背景下利用绕射波信号实现小尺度地质体的高精度成像,提出一种反射波和绕射波智能化分离及联合成像方法。根据反射波和绕射波在倾角域成像道集中的几何特征差异,首先搭建生成对抗神经网络(GANs),实现反射波和绕射波的运动学识别和分离;其次,根据波形振幅特征,利用自适应相减实现反射和绕射动力学分离;最后,将分离的道集进行叠加成像,获得能够反映连续阻抗界面的反射波成像结果和可以反映小尺度地质体的绕射波成像结果。结果表明,所提出的方法可以有效提高断溶体储层的成像精度,实现小尺度溶洞地质目标体高精度地震成像。

起伏地表QR径向基函数有限差分及其在弹性波逆时偏移中的应用

弹性波逆时偏移不受倾角和偏移孔径的限制,能够实现任意复杂构造的高精度多波成像,是目前最精确的多分量资料偏移成像方法之一.逆时偏移算法的核心是波场延拓,传统波场延拓以水平基准面为边界条件,基于固定采样步长进行规则网格剖分,采用阶梯近似法处理起伏地表和复杂构造界面时会产生台阶散射,严重影响起伏地表复杂构造的成像精度.基于无网格节点模型,定量分析了弹性波模拟中径向基函数有限差分法的频散关系和稳定性条件.基于此,提出一种基于QR径向基函数的高精度有限差分方法,并提出一种优化的起伏地表自适应节点剖分方法,推导了精确的无网格自由边界条件和弹性波无网格混合吸收边界条件,形成了新的基于无网格的起伏地表弹性波数值模拟方法.此外,本文将此无网格径向基函数有限差分方法应用于精确的纵横波场矢量分解公式,实现了起伏地表弹性波逆时偏移成像.通过对高斯山丘模型,起伏凹陷模型和起伏地表Marmousi-2模型进行数值试算,验证了本文方法的有效性和可行性.

基于形态成分分析的压缩感知和局部相似性校正的面波压制方法

基于压缩感知稀疏反演框架,采用形态成分分析理论(MCA)对含面波的单点采集地震数据进行信噪分离。对于低信噪比的深层弱反射信号来说,面波的稀疏表征中会含有部分残余反射能量。进一步采用局部相似性去噪技术,用分离的面波和压制面波后的反射信息计算相似性因子,提取出稀疏表征面波中的反射波成分,再将与稀疏表征的反射信号加权叠加,获得最优的分离掉面波的结果。典型模型和实际数据测试验证了本文方法的有效性和适用性。结果表明,该处理流程既分离了面波,又提高了反射信号的保真度。

井中地震三维高效黏声逆时偏移成像方法及应用

井中地震是井中激发地面接收的一种新型地震采集方法,与地面地震相比,具有采集成本低,作业效率高的优点.此外,井中地震资料信噪比高、频带宽、波场丰富,可实现井周小尺度构造精细成像.在油藏开发中,井中地震可实现油藏描述与监测.鉴于上述原因,近年来,井中地震受到业内越来越多的关注.然而,井中地震震源能量弱,地层吸收衰减效应的影响强于地面地震.因此,需要发展针对性的井中地震衰减补偿偏移成像方法.本文基于Kelvin-Voigt模型推导新的振幅衰减和相位频散解耦的黏声波动方程,通过改进激发振幅成像条件,实现高效的井中三维地震黏声逆时偏移成像方法.此外,本文采用时变低通滤波器压制高波数噪声,提升黏声逆时偏移方法的稳定性.数值算例及实际资料应用表明,本文提出的井中三维黏声逆时偏移成像方法计算效率高、稳定性好,实用化潜力大.

基于区域分解的3D弹性波全波形反演并行实现策略

全波形反演作为一种能够在理论上提供更高精度成像的反演方法,是当前地震勘探领域的研究热点之一。它所面临的一个主要问题是计算量庞大,特别是对于3D弹性介质的全波形反演。针对这一问题,本文基于区域分解技术发展了一种3D弹性波全波形反演并行实现策略。首先,对全波形反演理论进行简要介绍;然后,详细分析区域分解并行实现中的主要问题并给出相应的解决策略;最后,通过简单的透射模型证明了算法的正确性及有效性。

多瞬时属性联合全波形反演方法研究

全波形反演(FWI)在实际中难以得到精度较高的深层速度模型,作者提出了一种基于一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法来提高深层反演结果,但依然存在部分低频成分的缺失的问题。为此,本文利用瞬时振幅低频和保幅的优势为一阶近似指数频率的时间域声波FWI方法解决部分低频成分的缺失的问题,并形成了一套多瞬时属性联合反演流程。模型测试证明了该方法的可行性和有效性。

基于循环对抗神经网络的快速最小二乘逆时偏移成像方法

最小二乘逆时偏移成像方法因计算量巨大,限制了其大规模的工业应用。基于此,建立循环对抗神经网络表征Hessian矩阵的逆,构建逆时偏移结果和反射系数之间的映射关系。通过建立的神经网络对逆时偏移成像结果进行去模糊化处理,提高成像质量,同时大幅减少计算时间。将训练好的网络应用于Marmousi模型和Sigsbee2A模型的逆时偏移结果。结果表明,本文方法在不显著增加计算量的情况下较好地提高了逆时偏移成像质量。

一种多信息约束的初至波走时层析反演优化方法

初至波走时层析成像是准确获取复杂近地表表层速度结构的有效方法。对西部复杂山前带而言,近地表速度建模精度低,严重影响后续中深层速度建模和偏移成像质量。因此,研究一种高效、可适应复杂近地表条件的初至波走时层析算法非常重要。提出了一种基于Tikhonov正则化方法多信息约束的初至波走时层析反演的优化策略,通过多模板快速推进算法(MSFM)解程函方程计算网格单元走时,用迭代反演方法线性化计算非线性逆问题,避免大规模Frechet矩阵的求取和存储,提升了计算效率;根据微测井信息建立初始速度模型,利用视慢度等先验信息对层析反演目标函数进行约束,采用Tikhonov正则化来解决最小化数据差和模型平滑度的反问题,降低了目标方程的病态性,从而提高反演精度。起伏地表模型和西部实际资料应用结果表明,该方法通过对初至走时和走时偏移距曲线联合拟合有效适应复杂地表条件,解决了三维地震资料初至波走时层析成像出现的“高速异常体”问题,提高了反演的稳定性和计算精度。

应用阈值控制的弹性波高斯束偏移方法

高斯束偏移方法具有较高的计算效率与成像精度,以其灵活性和高效性被广泛应用。但当地震数据的信噪比较低时,采用常规弹性波高斯束方法易受噪声干扰,导致最终成像结果不理想。针对此问题,文中提出一种基于阈值控制的弹性波高斯束偏移的优化方法。通过设置阈值函数,并将其应用于Tau⁃p变换,得到基于阈值控制的倾斜叠加公式;然后利用互相关成像条件,得到基于阈值控制的弹性波高斯束偏移成像公式。模型试算的结果表明,采用基于阈值控制的弹性波偏移高斯束成像方法,可有效压制成像噪声,提高成像信噪比,显著改善偏移成像质量。

基于多次波生成层自适应提取的层间多次波压制方法研究

基于地表数据驱动的层间多次波压制方法需要识别产生层间多次波的界面,该过程需要较多的人工交互,且一次只能对一个界面进行识别,过程较为繁琐。为提高层间多次波生成层的提取质量以及层间多次波的预测效率,提出了一种基于多次波生成层自适应提取的层间多次波压制方法。首先利用自适应算法对层间多次波生成层进行自适应性提取,然后采用滑动窗口的预测方式实现对所有层间多次波的一次性预测,最后使用基于2D卷积信号盲分离的多次波自适应相减方法将预测的层间多次波从原始地震数据中自适应减去。模型数据和实际数据的应用结果表明,与基于地表数据驱动的方法相比,基于多次波生成层自适应提取的层间多次波压制方法可以较好地自适应提取层间多次波生成层数据,并一次性预测出所有层间多次波,进一步提高了层间多次波的压制效率。

面向地质目标的地震偏移成像进展

面向地质目标体的成像技术将局部区域作为成像目标,获得深层目标构造或特殊地质构造如高陡构造、盐下构造、小尺度构造的精细成像结果。总结了面向地质目标的地震偏移成像方法的研究进展,归纳出面向地质目标体的成像方法包括了数据选择类方法和模型选择类方法。数据选择类方法利用地震特征波对特殊地质构造进行成像,主要包括多次波成像、绕射波成像和回折波成像等;模型选择类方法对局部目标区域进行精确成像,通常可大幅度提高计算效率,主要包括基于模型选择的地震干涉法、数据基准面重构法、面向地质目标的CFP成像方法、局部目标成像法、声弹耦合波场延拓法和成像域最小二乘偏移法等。面向地质目标的地震偏移成像技术总体发展趋势是从偏移成像到反演成像,模型选择类方法与数据选择类方法融合发展,并与人工智能技术结合,可实现地质目标地震靶向成像。

波动方程法共成像点道集偏移速度建模

叠前深度偏移的成像效果对偏移速度场相当敏感 ,建立正确的偏移速度场是实现高质量叠前深度偏移成像的关键 .首先应用成像精度高的波动方程法叠前深度偏移抽取共成像点道集 ;然后基于摄动法通过参数化速度函数和改进的剩余曲率分析建立偏移速度误差和成像深度误差的定量关系 ;最后采用单参数 /多参数联合迭代反演实现偏移速度建模 .对Marmousi模型的试算结果表明 :该方法对复杂地质体具有较强的适应性和较好的建模和成像效果 ,一般只需分析和控制主要反射层 ,通过 3～ 4次迭代就可以满足精度要求 .

基于参数多级优化的共反射面叠加方法及其应用

基于 Hubral共反射面叠加的思想 ,考虑到计算效率和成像精度 ,本文提出了参数多级优化的共反射面叠加方法。这是一种不依赖于宏观速度场 ,仅需已知近地表速度和依赖于波场三参数的地震成像方法。它不仅能够改进模拟零炮检距剖面 ,提高深层的信噪比 ,而且可以给出用于反演速度场的地震三参数剖面。通过凹陷模型和 Marmousi模型的试算以及胜利油田实际资料的试处理 ,验证了本文方法的有效性和实用性。