应用曲率谱和Siamese网络的叠前深度偏移速度建模

速度建模是叠前深度偏移的重要环节,通常需要在层位约束下对观测点的地层速度进行横向外推,然而在速度建模初期缺乏地震解释层位等格架信息。为此,文中提出了一种基于曲率谱横向相似性和改进循环结构Siamese网络的速度模型建立方法。Siamese网络是目前常用的基于深度学习的目标识别和追踪网络,可以快速进行目标图像的相似度对比,而且不需要人工制作标签。曲率谱可以看成反应地层特征和速度信息的二维图像,将速度建模作为横向特征相似性类比问题,通过类比曲率谱可以自动得到地层的格架和速度更新信息。首先,将叠前深度偏移后的道集转换为曲率谱;其次,确定待搜索曲率谱图像及其对应的目标追踪对象,并求取当前追踪对象与目标追踪对象的相似系数;然后,基于相似系数更新参考曲率谱图像和当前追踪对象;最后,在遍历完全部追踪对象时,基于各个追踪对象的层速度及深度建立速度模型。理论模型和实际数据试验结果表明,该方法能在没有解释资料的条件下快速生成符合地质构造和地层特征的速度模型。

三维叠前深度偏移技术在千米桥潜山勘探中的应用与效果

三维叠前深度偏移技术是解决地下构造复杂和速度横向变化大的地震资料成像问题的理想技术 ,叠前深度偏移技术的关键在于深度域层速度模型的正确建立以及偏移成像效果的客观检验。本文应用 Geo Depth三维叠前深度偏移处理软件 ,对大港油田千米桥潜山的地震资料进行了三维叠前深度偏移处理 ,取得了良好的处理效果。其处理方法可归纳为以下几点 :1在时间偏移剖面上拾取速度层位 ,建立时间域地质模型 ;2用相干反演法与速度转换法相结合 ,逐层求取层速度 ,建立深度域层速度模型 ;3用剩余速度分析与层析成像法迭代修改、优化深度域层速度模型 ;4选用克希霍夫积分求和法来实现三维叠前深度偏移。

叠前深度偏移技术在北黄海盆地东部坳陷中的应用

北黄海盆地东部坳陷地质构造复杂,断裂特征及地层接触关系不清楚,横向凹陷与隆起的构造起伏大,造成速度横向变化剧烈,由时间偏移得到的地质成像不准确,因此必须通过深度偏移得到地震数据的地质成像。从研究区复杂构造地质背景出发,阐述了叠前深度偏移原理和技术路线,对该区三维地震资料分别应用了Kirchhoff积分法叠前深度偏移和逆时叠前深度偏移两种算法。从时间偏移和深度成像效果的对比可以看出,深度偏移较时间偏移更能够表征地下真实成像位置,深度偏移在陡倾角成像上更加合理、陡倾角连续性增强,波组特征明显,尤其在断面成像上更加清晰;从两种深度偏移算法成像效果的对比可以看出,逆时深度偏移算法在陡倾角复杂构造区和深层反射层段的成像效果上较Kirchhoff积分法更佳,前者成果数据的保真性更高,能为叠前反演提供较好的原始资料。

叠前深度偏移技术在城市活动断层探测中的优势

本文介绍了Kirchhoff积分法叠前深度偏移和波动方程叠前深度偏移两种偏移方法,并通过对Marmousi数据模型和实际数据资料处理,对比叠前深度偏移成像与叠后时间偏移成像和常规叠加剖面的应用效果。实际结果表明:对于速度横向变化剧烈的复杂地质体,叠前深度偏移成像精度更高,适合于城市活动断层的高精度探测。

叠前深度偏移速度建模方法分析

基于层位的层析反演和基于网格的层析反演是实际地震资料叠前深度偏移的两种主要速度建模方法。根据歧口凹陷典型地质模型及其正演模拟的地震波场,对两种速度建模方法进行了实验分析。实验结果表明:基于层位的层析反演方法具有较高的稳定性,但只能得到速度模型的低频分量;基于网格的层析反演方法可以获得速度场的高频分量,但受初始模型的影响较大,不容易收敛到实际速度模型。为此联合应用两种方法,即先利用基于层位的层析反演方法获得速度场的低频分量,再利用基于网格的层析反演方法获得速度场的高频分量,这样能够提高速度模型精度,改善叠前深度偏移的成像质量。

地震叠前深度偏移方法流程及应用

针对复杂介质的成像问题，提出了一套地震资料叠前深度偏移方法流程，主要包括三部分：（１）地震资料精细预处理；（２）速度－深度模型建立；（３）叠前深度偏移成像．以Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ偏移理论为基础，强调地质与地球物理的综合以及地震处理与解释的一体化．在ＺＸ地区成功地实现了二维地震资料叠前深度偏移，所获得的ＮＥ２０６叠前深度偏移剖面揭示了复杂的ＺＸ古潜山及其内部构造，并清楚地展示了逆掩断层的存在．

频率-空间域有限差分法叠前深度偏移

为了处理横向强变速介质中的深度成像问题 ,本文提出一种基于共炮道集的优化系数的傍轴近似方程叠前深度偏移算子 ,并在基于反射系数估算的成像条件下 ,可实现叠前深度偏移成像 .该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特征 ,并采用有限差分法波场延拓 ,能适应速度场的任意变化 .当在频率 -空间域进行计算时 ,相对于纯粹的时间 -空间域有限差分算法有计算效率高、成像方便的优点 .脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明 。

噪声对叠前深度偏移层速度精度的影响分析

本文基于地质模型研究了叠前深度偏移中随机噪声和规则噪声对层速度估计精度的影响。结果表明:随机噪声和规则噪声对层速度估计精度的影响规律一致,其影响呈现阶段性特点,即存在界限信噪比。当信噪比高于界限值时,速度误差较小且趋于稳定,对速度精度影响较小;信噪比低于界限值时,速度误差迅速增加,严重影响速度精度;与同等级别的随机噪声相比,规则噪声产生的影响更严重,规则噪声具有更高的界限信噪比。在此基础上,本文进一步分析了静校正时差对界限信噪比的影响。结果表明:对于随机噪声,1.5倍采样时间的静校正时差就会严重影响层速度的估算精度,从而显著地提高了噪声的界限信噪比。因此在实际地震资料叠前深度偏移处理中,必须进行地震信号一致性处理、叠前噪声衰减,减小静校正时差,只有这样才能提高叠前深度偏移速度模型的精度。

叠前深度偏移及应用研究

在复杂构造区,叠前时间偏移往往得不到精确的地下构造形态,叠前深度偏移是一种解决复杂构造成像的有效手段。叠前深度偏移的关键是求取叠前深度偏移速度,由于叠前深度偏移速度和剖面深度之间存在着紧密耦合关系,不存在直接解,只能用逐步逼近法求解叠前深度偏移速度,整个求解过程包含3次偏移速度扫描和8种速度求取,这是一个逐步收敛的过程,速度的正确性由稳定性和有效性两个标准来衡量。用自行开发的BGSS地震资料处理系统对任丘潜山带的部分三维地震资料进行叠前深度偏移处理,得到高精度的成像结果,与钻井资料比较,最大深度相对误差为1.29%。

地表旋转控制照明叠前深度偏移

基于炮集数据的常规叠前深度偏移波场外推的计算量非常大 ,控制照明叠前深度偏移是基于快速的组合炮技术 ,通过在目的层上控制震源波场 ,高效实现对地质目标的高质量成像 .组合炮所需的合成算子 ,由在目的层定义的震源波场反向外推到地表建立 .本文提出一种更快速的地表旋转控制照明方法 ,直接在地表对震源波场进行面向目标的照明控制 ,实现目标区域高质量成像 .该方法只需对某一核合成算子进行简单的几何旋转建立合成算子函数 ,避免了复杂的波场外推 .这种新的控制照明方法与快速的一般组合炮偏移效率相同 ,但对复杂目标区域的成像能力显著增强 .应用本文方法对Marmousi模型进行计算 ,得到深层复杂构造非常理想的成像结果 .

网格层析速度反演技术在齐古背斜叠前深度偏移中的应用

针对准噶尔盆地南缘齐古背斜主体构造复杂、地层倾角较大、基于层位的速度建模方法在该区精度较低的难点,采用网格层析速度反演方法,建立工区准确的速度模型。该方法通过共成像点道集上的残余深度差全局更新速度模型,更适应于山前带深度域模型的迭代更新。应用结果表明,该技术可以提高速度模型精度,改善复杂构造区地震成像效果,验证了网格层析速度反演在复杂构造区叠前深度偏移中的有效性和实用性。

非水平地表高斯束叠前深度偏移及山前带应用实例

针对山前带地表起伏剧烈、近地表横向变速严重,应用常规叠前深度偏移成像效果不理想的问题,发展了一种非水平地表直接成像的高斯束叠前深度偏移技术。该技术利用起伏地表高程和倾角信息进行局部平面波分解和波场延拓,实现非水平地表直接成像,能够克服常规高程静校正对波场造成的畸变影响,获得高质量的成像效果。模型试算和应用实例验证了方法的正确性和有效性。

叠前深度偏移在复杂地区的应用

简要介绍了叠前深度偏移 (PSDM)的方法技术 ,主要包括叠前深度偏移成像 ,旅行时计算和速度模型建立3个部分。将叠前深度偏移技术应用于 3个有代表性的复杂构造地区 ,其结果在断层显示的清晰度、断块识别的准确度以及高速盐体的边界成像精度等方面均有明显的提高。

复杂构造地震叠前深度偏移速度模型构建及效果

准噶尔盆地南缘独山子地区近地表结构复杂,地下构造多表现为上陡下缓的形态,断裂发育,波场极其复杂,给地震叠前深度偏移成像造成困难。论述了独山子地区地震叠前偏移速度模型构建的几个关键环节:首先充分利用该区的钻井资料建立区域层速度量版,消除近地表西域砾岩对下伏地层速度的影响;其次通过测井速度资料对地震速度进行约束校正,采用沿层相干反演等层速度反演方法提高速度模型的精度,最终对二维网格开展拟三维速度模型的建立,确保了二维网格速度场空间和时间上的闭合,叠前深度偏移取得了良好的成像效果。

高精度混合法叠前深度偏移及其并行实现

叠前深度偏移是复杂构造成像的重要手段 .本文基于波场分裂理论 ,首先给出了波场延拓的一般方程 ,即一个上下行波的耦合方程组 .通常所用的波场延拓方程就是该耦合方程组的特例 .根据平方根算子的近似 ,推导了一种新的高精度混合法偏移方法 ,用分裂法即可进行计算 .通过对一个横向强烈变速模型的叠后偏移及Marmousi复杂构造模型的叠前偏移计算 ,说明了方法的有效性 ,精度较高 .采用MPI并行编程实现并行计算 ,提高了计算效率 .

双平方根方程三维叠前深度偏移

从双平方根 (DSR)形式的波动方程出发 ,基于沉降观测概念和地震波扰动理论 ,介绍了深度域的DSR全偏移算子及共成像道集的生成方法 .根据三维地震数据的方位角特征 ,通过对全偏移算子的稳相近似 ,依次导出了适应于零方位角道集、Cross line共偏移距道集以及共偏移距矢量道集的偏移算子 .理论分析与合成数据的数值试验表明 ,DSR全偏移算子、共方位角偏移算子对介质速度变化的适应性很强 ,而其余两种偏移算子仅适用于缓变速情况 .

基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法

在频率波数域和频率空间域实现了一种基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法 ,并在 2 D空间进行了Marmousi模型炮集数据的处理 .通过与Split StepFourier、Phase Screen和稳定的Born近似叠前深度偏移等方法比较 ,认为基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法不仅在效果上要优于前三者 ,而且还能更好地处理速度横向变化 .在散射波场计算中 ,使用了一个更稳定的散射波场计算公式 ,扩大了拟线性Born近似的应用范围 ,使基于拟线性Born近似的叠前深度偏移方法能够适应更强的横向速度变化 .

带误差补偿的有限差分叠前深度偏移方法

基于波动方程有限差分法深度偏移对介质速度纵横向变化的强适应性，本文介绍了一种优化 系数的单程波方程叠前深度偏移算子。它在有限差分波场延拓计算的基础上，增加了针对算子误差的补偿校正，从而提高了算子的成像精度；同时也可以基本消除差分频散，提高成像 剖面信噪比。该算子具有方程阶数低且能对陡倾角成像的特点，能适应速度场的任意变化。 文中一切计算均在频率域进行，与时间域有限差分算法相比，具有计算效率高、成像方便的 优点。脉冲响应测试和对Marmousi模型进行的叠前深度偏移结果表明，该偏移方法是强横向 变速情况下“三高”(高分辨率、高信噪比和高保真)数据处理的有效手段。

稳定的Born近似叠前深度偏移方法

本文针对 Huang L J等 (1999)在“扩展的局部 Born Fourier偏移方法”一文中提出的散射波场计算公式对于强横向变速介质的不稳定性 ,提出了一种新的 Born近似散射场计算公式 ,并把该公式应用于波场递归外推过程中 ,进而得到一种稳定的 Born近似叠前深度偏移方法。与 Split- StepFourier方法和 Phase- Screen方法相比 ,本方法对 Marmousi模型炮集数据的偏移处理取得了良好的结果。本文提出的 Born近似散射场计算公式可扩大 Born近似的应用范围 ,对散射波场的计算有一定的理论意义和应用价值。

各向异性克希霍夫叠前深度偏移

随着地震勘探精度的提高,各向异性对于常规克希霍夫叠前深度偏移效果的影响已不容忽视。研究了利用P波非双曲旅行时求取各向异性参数的方法,当道集的排列长度远大于勘探目的层深度时,P波走时资料包含的信息可以用来确定VTI介质的各向异性参数。利用VTI介质的CMP道集,研究了二步法提取η参数的方法,即先利用短排列地震数据求取均方根动校正速度,再利用长排列数据和水平速度扫描法得到水平速度,通过转换得到各向异性η参数;采用基于声学近似的VTI介质程函方程,通过各向异性射线追踪计算旅行时。模型及实际资料处理结果表明,利用上述方法提取各向异性参数,进行VTI介质各向异性克希霍夫叠前深度偏移,使成像精度和质量得到了明显提高。