基于Shearlet变换的非局部均值地震噪声压制

在地震勘探中,由于野外地震数据采集环境及仪器性能本身的限制,采集到地震信号中不可避免地会混入较强的噪声,极大影响后续处理、解释工作。而近几年,多尺度几何分析方法以其独特优势成为压制噪声的研究热点,本文提出在Shearlet域中引入非局部均值算法对地震噪声进行压制,该算法首先对地震信号进行非下采样Shearlet变换,然后采用非局部均值法对分解后系数子集进一步处理,并采用8个Sobel算子近似表示全方向结构,对权重函数进行改进,最后对系数进行Shearlet反变换,得到去噪后的地震信号。实验结果表明相比于传统非局部均值法,该联合算法能有效地压制随机噪声,同时对弱同相轴具有更好的保护作用,在地震资料处理中具有良好的实用性。

基于经验小波变换的地震资料噪声压制方法

噪声压制是地震资料处理中重要的环节,目前已有的去噪技术存在着噪声去除不干净、有效信号丢失、不能处理非线性非平稳信号等问题。经验小波变换(Empirical Wavelet Transform,简写为EWT)是一种能自适应分解原始信号的算法,其相较于经典的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,简写为EMD)具有更好的自适应性和完善的数学理论基础。将EWT算法引入到地震资料噪声压制中,选取合适的小波函数并利用EWT算法对目标地震信号进行自适应分解,得到其各个频率尺度的固有模态分量;然后根据原始地震信号的主频设定阈值范围,选取主频值在阈值范围内的固有模态分量进行重构,最终获取去噪后的地震信号。结果表明将EWT噪声压制算法应用于数值模型和实际地震资料中,可以很好地实现有效信号和噪声的分离,结果均比常规算法的去噪效果要好。

完全匹配层在时域有限元弹性波数值模拟中的应用

完全匹配层(perfectly matched layer,PML)边界条件是消除人工边界虚假反射的经典方法之一,但不易在时域有限元方法中实现,尤其是求解二阶弹性波方程。为此,详细推导了PML在时域有限元法求解二阶位移弹性波方程中的加载过程,得到了含PML的有限元控制方程;通过数值算例,讨论了PML衰减参数中理论反射系数对PML吸收效果的影响以及在PML吸收层最外层加载狄利克雷边界条件对PML数值稳定性的影响。数值模拟结果表明:当PML吸收层厚度一定时,理论反射系数越小,PML吸收效果越好;当PML吸收层厚度为半个最大主波长时,理论反射系数小于(等于)10-5,PML吸收效果最优;虽然在PML吸收层的最外层加载狄利克雷边界条件可增强PML的数值稳定性,但对处于自由表面上的PML吸收层最外层部分,不可加载狄利克雷边界条件,否则会产生严重的虚假反射。

运用极值搜索法模拟地震勘探中的二维随机溶洞介质

缝洞型储层是一种很重要的油气储层,但其非均质性很强,目前的随机介质理论已经无法描述缝洞型介质,需要进一步发展缝洞介质建模理论。首先给出了极值搜索法建立二维随机溶洞介质的基本理论;其次,以目前常用的4种随机介质为基础,运用极值搜索法构造了4种二维随机溶洞介质模型;最后,以高斯型随机介质为例,通过建立几种二维随机溶洞介质模型来讨论自相关长度、孔隙度、分区边长对模型的影响。模拟的结果表明,通过选择不同的参数,极值搜索法可以更加方便、灵活、完整地模拟复杂溶洞介质模型。针对渤海某地区浊积扇非均质性强的特点,利用极值搜索法建立了随机溶洞介质,对浊积扇的非均质性进行精细刻画。正演模拟结果表明,浊积扇地震剖面上的反射特征与物源的距离关系密切,从而为浊积扇的识别提供了一定的参考依据。

纯纵波提取技术在大民屯凹陷砂砾岩体储层预测中的应用

大民屯凹陷古近系沙河街组四段为扇三角洲沉积,具有近源混杂堆积,纵向厚度大,相带及岩性变化快,含油气井段长、差异大等特点;且研究区地震资料分辨率低,声波测井曲线不能直接反映储层特征,难以识别砂砾岩体的有利储层。纯纵波提取技术能够克服水平叠加的缺点,有效去除AVO(振幅随偏移距的变化)效应,获取高分辨率的地震资料。为此,应用纯纵波提取技术对原始地震资料进行处理,提高地震资料的分辨率,满足后续地震反演的需求;再利用拟声波重构技术进行地震反演,准确刻画出砂砾岩体的有利储层相带,可以有效指导勘探开发。

拟声波重构技术在大民屯凹陷储层预测中的应用

大民屯凹陷沙四段储层主要为扇三角州沉积,近源混杂堆积、纵向厚度大,相带及岩性变化快,含油气井段长、差异大;地震资料分辨率低,声波测井曲线不能直接反映储层特征,常规地震反演很难识别砂砾岩的有利储层。针对上述问题,首先对地震资料进行了高分辨率处理,以满足后续地震反演的需求;然后对测井资料进行了预处理和敏感性分析;最后利用基于小波变换的拟声波重构技术构建拟声波曲线,并用拟声波曲线进行了地震反演研究。实际应用效果表明,拟声波重构技术可以明显提高储层预测的分辨率和精度,准确地刻画沙四下亚段砂砾岩体的有利储层。

基于差分算子的薄层弱信号检测方法

随着石油勘探程度的提高,新勘探的目标更加隐蔽,表现出圈闭规模小,储层厚度薄等特点,特别是砂泥岩薄互储层,地震反射信号微弱,常规地震资料难以准确识别,制约了精细构造解释、精细储层预测及圈闭落实程度。为了解决实际地震资料中的薄层弱信号检测问题,发展了一种能增强弱信号能量且不会抬高高频噪音的差分算子技术。该方法利用原始地震道的高斯平滑衍变地震道抬升薄层弱信号的低频段能量,利用原始地震道的偶数阶衍变地震道抬升薄层弱信号的高频段能量,并将输出地震道经过完全总体经验模态分解(CEEMD)算法处理以压制高频的衍生干扰信息。数值模拟以及实际资料均验证了该方法的高效性。

匹配Z变换完全匹配层在孔隙介质弹性波数值模拟中的应用

卷积完全匹配层(CPML)虽能有效吸收各个方向入射的地震波,但其卷积算子在时间域的处理相对复杂。相较于CPML基于匹配Z变换完全匹配层(MZT-PML)能更直接地实现复频移拉伸算子。详细推导了MZT-PML在Biot方程中实现复频移拉伸算子的一般过程,并采用时域交错网格有限差分法进行离散求解,得到了更简单的复频移拉伸算子的实现算法。数值模拟结果表明,MZT-PML可有效吸收固相和流相各分量产生的虚假反射,消除大角度入射波边界反射效果甚佳。长时间能量衰减计算结果证明了MZT-PML具有长时间数值模拟稳定性。

地震资料叠前裂缝预测技术在静北潜山的应用

通过多年的勘探实践发现,辽河油田静北潜山存在多套裂缝发育带,形成裂缝型基岩油气藏。裂缝的存在会导致地下介质的物理性质改变,引起其地震响应随方位的变化,因此在实际勘探中,可以利用叠前地震资料进行储层裂缝的预测。介绍了地震资料叠前裂缝预测技术的基本原理、主要技术流程及其在静北潜山的实际应用,结果表明,静北潜山裂缝发育区主要集中在南部的构造高部位,通过与实际资料的符合度分析,验证了预测结果的可靠性,从而为辽河油田基岩油气藏勘探储备了新的技术手段。

基于随机介质理论的浊积扇体正演模拟

浊积扇体是一种具有较好勘探前景的隐蔽油气藏,但其非均质性较强,储层刻画难度较大,常规的确定性建模方法很难对浊积扇体进行完整的描述。首先介绍了随机介质建模的基本理论;其次,在建立随机溶洞模型时,引入了极值搜索法,该方法可以确定模型的孔隙度;然后,建立了浊积扇体模型,并进行正演模拟,模拟结果表明应用随机介质理论来描述浊积扇体的非均质性具有可行性;最后,针对渤海某地区的实际资料,建立了高位体系域的地层框架模型,采用随机介质建模方法对浊积扇体进行精细刻画,通过正演模拟发现,浊积扇体在地震剖面上的反射特征与物源的距离关系密切,从而为浊积扇体的识别提供了一定的参考依据。

一种动态匹配特征子波拾取地震同相轴的技术

在传统的地震资料解释或速度分析等过程中,通常都是依靠人工识别与拾取,不但工作量大,而且效率非常低。因此,工业界开始使用各种算法来进行地震同相轴的自动识别与拾取,但是这些算法存在较多的缺陷,精度不高。地震剖面可视为由地震子波与反射系数褶积构成,子波以及噪音的存在对剖面的自动拾取带来一定困难。通过对地震子波进行特征抽取,并将地震剖面进行稀疏化表达,降低子波以及噪音对自动拾取的影响,同时减少数据采样点数,提高计算效率。通过引入矢量距离,并结合动态波形匹配算法计算特征化矢量数据的最小距离,从而实现同相轴的自动追踪。理论资料测试证明方法的正确性和抗噪能力,东部某探区实际资料自动拾取证明了论文方法的有效性。

地震层位曲率属性在裂缝预测中的应用研究

地震层位曲率可以用来描述地层的弯曲程度,进而可以表征地层所受的应力大小,因此可以用来预测受应力而形成的裂缝发育带。本文以某工区的实际资料为例,对目的层数据进行插值、二维中值滤波、平滑处理后,然后提取现今常用的13种地震层位曲率及其衍生属性,如最大曲率、最小曲率、最大正曲率、最小负曲率等。在经过综合分析、对比的基础上,找到了适用于该工区裂缝预测的曲率属性,弥补了相干属性在该工区预测裂缝时的不足。实际应用效果表明,层位曲率属性在该工区的裂缝预测结果与实钻吻合度较高,取得了较好的结果,是一种值得深入研究和推广的裂缝预测属性。

逆时偏移技术在河间潜山内幕成像中的应用

随着油气田勘探开发进入以深层隐蔽型油气藏为主的阶段,古潜山油气藏成为勘探开发的主要目标之一。河间潜山内幕地层埋藏较深,内幕构造复杂,地震资料信噪比低,给潜山内幕精确成像和构造展布特征的落实带来了极大困难。介绍了基于双程波动方程的逆时偏移的基本原理,主要包括高阶有限差分波场外推算法和完全匹配层吸收边界条件两个方面。在分析河间潜山内幕特征的基础上,使用逆时偏移和传统叠前深度偏移对模型数据和实际资料进行了处理,结果表明逆时偏移能够对河间潜山内幕进行准确成像,其成像效果好于传统方法。

运用分形方法模拟地震勘探中的三维随机介质

实际的地震勘探遇到的是复杂随机介质,常规层状介质地震波场理论已经不能适应于高精度地震工作,需要进一步发展非均匀介质地震波场理论.本文首次给出了运用分形方法建立三维随机介质的具体算法;其次引入了三维锥形函数来压制建模时产生的离散误差;最后,通过建立几种三维随机介质模型来讨论尺度系数和豪斯特指数对模拟结果的影响,并且简单构建了区域多尺度随机介质模型.模拟的结果表明,分形方法可以更方便、灵活地模拟三维随机介质.针对南海某地区生物礁储层非均质性强的特点,在建立生物礁速度模型时,对目标区充填了多尺度的分形随机介质,波动方程正演模拟结果表明,分形随机介质可以用来描述生物礁等非均质性储层.

基于S变换的剩余时差校正方法的应用研究

以叠前地震资料为基础的储层预测技术对地震资料的信噪比和品质要求比较高,但是在处理过程中会使地震数据产生一定的剩余时差,降低了地震资料的分辨率,从而会影响叠前储层预测结果的可靠性和精度,因此,必须消除剩余时差。本文简要论述了基于S变化的剩余时差校正方法的基本流程,然后用模型资料和实际资料验证了该方法的有效性。模型实验和实际应用效果表明:该方法可以有效地消除剩余时差,提高AVO估计的精度,从而可以减小储层预测的误差。

基于时频分析技术的剩余时差校正方法研究

相比于基于叠后地震资料的储层预测技术,基于叠前地震资料的储层预测技术更易于区分岩性和识别流体,从而识别有利储层,但是通常经过处理之后的叠前资料中会存在一定的剩余时差,会影响叠后资料的信噪比和分辨率,从而降低了储层预测的可靠性和精度。因此,要想改善地震资料的品质和提高储层预测的可靠性和精度,必须消除叠前地震资料中的剩余时差。本文主要是利用基于时频分析技术的剩余时差校正方法进行了模型验证,结果表明该方法可以有效的去除叠前地震资料的剩余时差,从而验证了该方法的有效性。