地震波衰减机理及能量补偿研究综述

随着中、浅层油气勘探程度的不断提高,深层油气藏的勘探已经成为当今勘探研究的主要对象,而深层油气勘探要获得突破关键是用于综合研究的地震剖面要有较高的信噪比和分辨率,深层与浅层能量均衡.因此,国内外对地震波衰减机理和补偿方法进行了大量研究.本文综述了基于岩石物理和散射理论的地震波的衰减机理,重点概括了地震波衰减的影响因素,指出衰减与孔隙度、频率、温度、压力、岩性等因素有关,最后分类介绍了各种地震波衰减的能量补偿方法.

基于小波变换与多级中值滤波的联合去噪方法

基于小波变换的阈值去噪方法存在阈值选取困难、低信噪比资料去噪后倾斜和弯曲同相轴连续性不好等问题。图像去噪方法中的多级中值滤波具有保护细节的特性,提出了基于多级中值滤波的小波域去噪算法。该方法利用最大和最小中值之差判断平坦区域和边缘区域,提高了小波域中去除噪声的能力,同时有效地保护了信号细节。模型数据与实际数据处理结果表明,该方法比阈值去噪方法分离信、噪的能力更强。

利用梯度结构张量检测盐丘与断层

在盐岩剧烈活动地区,在盐的挤压下地层发生严重变形,形成复杂的构造特征,导致断层识别困难,常规的相干和曲率算法很难取得理想的效果。为此,提出了梯度结构张量(GST)不连续性检测技术。首先利用地震数据构造梯度结构张量,然后对梯度结构张量做特征分解,求取其特征值和特征向量,最后利用三个特征值的组合构建出一种混沌度量,可屏蔽弯曲地层的影响,从而有效识别复杂构造中的断层及盐丘发育范围。实际应用表明,在盐岩剧烈活动地区的断层识别中,与基于特征结构的相干估计算法、曲率等算法相比,GST方法能够更好地克服由陡倾地层引起的不连续性假象,可清晰地反映真实的断层信息和盐丘发育范围,为盐丘的三维雕刻提供了可靠的基础数据。

基于高维小波变换的高抗噪性边缘检测技术

基于高维小波变换提出了一种高抗噪性的断层及地质体边缘检测技术。首先对三维地震数据体进行希尔伯特变换得到复地震道,求取相位余弦属性;然后利用高维小波变换把相位余弦变换到包含三维坐标(3个变量)、倾角、方位角和尺度等6个变量的高维空间,通过固定坐标和尺度,扫描倾角和方位角得到高信噪比的不连续性检测结果,以有效压制倾斜地层层间不连续带来的伪边界信息。模型试验和实际资料算例表明,该技术与常用的C3算法相比,能够更好地检测小断层、小河道等地质体边界信息,并且具有较强的抗噪性能。

高抗噪性三维体曲率分析技术及其在高陡地层发育区的应用

曲率属性可以较好地描述岩层的弯曲、褶皱、断层和裂缝等信息,但是由于曲率属性提取过程中需要计算地震数据的二阶微分,因此对噪声比较敏感,影响了结果的稳定性和可信度。在模型试算的基础上,提出了一种新的高抗噪性的体曲率计算方法。首先利用小波变换方法提取三维地震资料的相位余弦体;然后基于复地震道理论计算三维体视倾角属性,对视倾角进行中值滤波以压制微分计算中生成的噪声;最后利用两个方向的视倾角属性计算得到各类高信噪比的体曲率属性。模型实验和实际资料处理结果表明,该方法计算的曲率属性对噪声不敏感,适用于低信噪比资料的处理,特别是在陡倾角地层发育的地区,计算结果比C3等相干属性假象更少,能够真实地反映地下断层及岩性边界等地质信息。

一主双次三属性优化组合古河道识别技术研究及应用

我国大多数盆地都发育古河道沉积,现有研究表明古河道沉积已成为我国油气聚集的重要场所,对其进行可靠地预测对寻找古河道类型油气藏具有重要意思。利用地震属性来进行古河道的预测是目前的主要方法,但通过正演模拟研究发现,不同单一地震属性对河道沉积的敏感性不同,有些属性对大多数河道沉积的沉积比较敏感(如均方根振幅、平均反射强度等),有些对部分较厚的河道沉积特别敏感,而对其他河道沉积反映一般。基于这一认识,提出了一种称之为一主双次三属性组合的新属性,该属性结合了均方根属性、振幅的立方差和平均频率的优点而建立,S油田的正演模拟和应用表明,该组合属性相对单一敏感属性在预测古河道沉积方面更有优势。

基于变时窗Gabor变换的高分辨率处理技术研究与应用

为了克服时变谱白化等方法中窗长难以确定和等幅效应的问题,以及反Q滤波等方法中Q值难以求准的问题,在反射地震记录变子波模型的基础上,基于Gabor变换,提出了高分辨率处理技术,即在地震数据地层结构的约束下构造一组自适应于地震记录的分析时窗,对地震记录进行自适应非均匀划分;在时频域利用非线性压缩映射提取时变子波;对非平稳地震记录做频谱拓宽和振幅校正,估计补偿因子,对不同时窗之间由吸收引起的能量衰减进行补偿;反变换回时间域得到相对保幅的高分辨率处理结果。理论分析与实际应用表明,该技术的适用条件更接近地下实际情况,是一种相对保幅的提高地震资料分辨率的方法,可以显著提高地震资料的分辨率,能够在波阻抗反演、层序检测等领域发挥重要作用。

岩性物性联合反演系统设计与实现

本文介绍了岩性物性联合反演软件系统的功能需求、设计和实现,并按功能将系统分成6个部分:工区管理、多格式数据采用了统一的存取、模块添加机制、现场保留、参数定义和地震数据可视化.根据不同模块的需求,研究了混合语言编程,设计了不同算法模块在系统中的挂接方式,并通过几个已有模块进行了检验和应用.本研究成功地应用数据工厂的方法实现了数据统一存取,并设计了地震数据的图形绘制系统.

计算地震构造解释与建模的实现讨论

三维地震构造解释与建模是油气勘探开发的关键步骤之一,随着三维地震数据体的规模不断增大,大量依赖于人工的传统方法在效率、精度和分辨率方面均难以满足生产需求;同时,随着计算机软硬件技术的发展,基于计算机辅助的自动化三维地震构造解释与建模是必然趋势,并且近10年来该领域取得了较大进展。介绍并讨论了一整套全自动三维地震构造解释与建模的计算机实现技术流程及其在多个实际数据中的成功应用案例。该流程主要包括:①三维地震断层检测、断层面构建、断距场估计和断层恢复等一系列断层解释功能的实现;②盐丘、火成岩和溶洞等各类地质体的识别与三维建模;③不整合面、层序界面检测与提取;④基于断层、地质体和不整合面等边界信息约束的层位体解释和Wheeler体构建;⑤融合所有构造和层位解释结果的构造建模和井震联合物性参数建模。对相关方法技术进行了综述,并将其与相应的实际地震数据应用情况相结合展开讨论,以呈现整个自动化地震构造解释与建模过程中所面临的计算机技术问题及其实现情况。其中,断层检测、地质体识别和层位提取等问题得到了较好的自动化实现,而断层面组合、构造恢复、精细层序解释和构造建模等方面依然高度依赖人工参与。深度学习方法对所有这些任务的自动化实现均具有较好的应用前景,但目前仍需要更好地解决训练样本缺乏的问题以及如何合理引入地质、物理先验信息约束等方面的问题。同时,由于缺乏对结果的合理评价、质控和使用的友好度,自动化方法可能会面临在实际场景应用中未被合理使用或获得不合理结果的风险。但是,在自动化智能化发展的大背景驱使下,计算构造解释与建模的发展前景令人期待。

基于三参数小波的频谱分解方法

首先阐述了频谱分解方法的基本原理,然后介绍了三参数小波,重点研究了每个参数对小波的影响,随后设计了正演模型,利用三参数小波进行时频分析;最后利用基于三参数小波的频谱分解方法预测储层,发现三参数小波能更好地显示细微的地质信息。模型测试及实际地震资料应用表明:①三参数小波的灵活性高,小波的调制频率σ影响小波的震荡程度。能量衰减因子τ影响小波的宽窄,当τ较大时,σ对小波的影响减弱。能量延迟因子β的影响颇为复杂,当其为周期的整数倍时,小波只产生时移,可以匹配零相位子波;当其为周期的非整数倍时,小波不仅产生时移,而且产生相位延迟,可以匹配非零相位子波。同时需要注意,β非零会造成河道埋深解释错误。②三参数小波变换较Morlet小波变换具有较好的时频分辨率,能更好地刻画薄互层内细微的地质沉积结构。③实际处理中可将从目的层段提取的地震子波与三参数小波做相关,优选相关性大的参数组合,从而获得最佳的三参数小波。

复杂断裂体系识别技术研究与应用

随着勘探的深入,现在的很多勘探目标都是断裂体系非常发育的圈闭,这样针对圈闭里断层的识别和刻画就变得尤为重要。通过对尼日尔三角洲盆地深水区的复杂断裂圈闭的研究认为:(1)利用分频超道数据体估计结构倾角,将相干体分析方法与超道技术相结合,可使大型断层成像更为清晰。(2)利用小断层主频段地震数据,对不同尺度的体曲率数据进行融合,可显著提高小断层的识别能力。(3)利用梯度矢量来描述地质体的倾角和方位,可剥除大倾角地层信息,使断层成像更为清晰。(4)本技术方法在研究区取得了比较好的效果,各类特征的断层能够清晰识别,降低了断裂系统解释的多解性。(5)本技术体系对其他类似区域的断层识别具有借鉴意义。

基于深度学习U-Net网络的地震层位解释方法

地震资料解释是油气勘探的关键环节之一,其成果直接服务于油气田的勘探开发.随着油田精细化勘探的需求不断加深,地震解释工作量逐年增加.常规的地震层位自动解释方法在面对复杂构造时存在解释精度较差,工作量大等问题,因此,为解决上述问题,本文创新性地将一种基于图像分割技术的U-Net网络应用于地震层位解释工作中.通过输入地震数据及少量人工解释的标签数据,利用该网络进行监督学习,多套层位同时训练建模,实现地震层位自动识别,并应用于海外Parihaka地震三角洲沉积地区和国内海域工区.实际工区应用表明该技术在多层识别模型中的性能稳定,多层同时识别准确率达到90%以上,与常规地震层位自动解释方法相比,基于U-Net卷积神经网络的智能算法在小层、弱层识别方面优势明显,同时具有较高的效率与准确性.

海上中深层复杂油气藏宽频地震勘探技术创新

2020年,我国原油对外依存度达到73%,严重影响国家能源安全.中海油持续加大海上油气勘探开发力度,截止2020年累计探明储量达到53亿桶,产量跃居国内第二,下一步寻找接替储量、保持储采比任务非常艰巨.