黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移的倾角道集孔径优选

黏滞介质吸收补偿叠前偏移是提高地震成像分辨率的合理方法,考虑了地震波传播过程的高频损失,但在补偿地震高频能量的同时也放大了噪声,如何有效压制偏移噪声是实现高分辨率成像必须解决的问题。为此,基于稳相原理,提出了黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移过程中生成倾角道集及自动拾取菲涅耳带的方法,认为倾角道集的同相轴以稳相点为中心向两侧上翘,存在明显的道集时差和振幅变化,同相轴集中弯曲的顶点为稳相点,稳相点邻域的同相轴近平直部分为菲涅耳带,即为最佳偏移孔径。经对拾取结果检查、修改、插值,形成时、空变偏移孔径。实际数据处理结果表明,与常规叠前时间偏移相比,变偏移孔径与黏滞介质吸收补偿叠前时间偏移相结合,具有保证陡倾反射成像、压制偏移噪声、改善成像分辨率和提高偏移计算效率的优势。

基于倾角道集与深度学习的地层倾角提取技术及应用研究

近年来新兴的多种地震数据处理和解释技术都需要倾角作为先验信息,传统的倾角估计方法大都依赖成像剖面,这些方法不可避免地会受到成像质量的影响,而且空间倾角的三维估计更是依赖于多条线形成的成像体.二元倾角道集因其椭圆形反射波位置对三维倾角具有指示性的特点,可以用作对倾角的估计,这样不仅能避免低质量成像剖面带来的影响,同时也能够实现仅依赖一条成像线道集的三维倾角估计.然而该方法会消耗大量人力和时间并且其结果也依赖处理人员经验.二元倾角道集在一个工区中数量庞大,可以为数据驱动特征提取的深度学习算法提供样本支持,因此本文在二元倾角道集的基础上引入深度学习算法,提出一种基于改进二元倾角道集和VGG神经网络的倾角提取技术,实现倾角的自动估计,并将倾角应用于菲涅尔带相关孔径的估计中,最后通过某工区实际数据验证对倾角估计的准确性和网络的泛化性能,再将孔径用于稳相偏移来验证倾角在实际数据中应用的有效性.

ES360全方位共倾角道集应用研究

全方位共倾角道集可以用来镜像叠加成像,提高地震资料成像的信噪比及精度,也可以进行散射叠加成像,得到的成像体可以提供更加清晰断裂成像,对寻找一些微小断裂有很大的帮助。

全方位倾角道集反射波场分离及成像技术的应用

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基础。根据理论模型正演的全方位倾角道集中反射波能量明显强于其他波场能量的特性,以及反射波与绕射波等其他波场走时上的特征差异,制定了从实际数据的叠前全方位倾角道集中分离反射波场的流程,将波场分离后的叠前全方位倾角道集叠加成像,提高了目标区的成像质量。将该技术应用于哈萨克斯坦M工区三维实际数据,结果表明,应用全方位倾角道集叠前反射波场分离和成像技术之后,探区西部破碎带的断层成像更清晰,明显提高了成像质量,为该区精细构造解释及地质研究奠定了基础。

基于目标性滤波器的倾角道集绕射体成像

利用绕射能量对地下异常地质体进行精确成像是近年地震勘探的突破性技术进展之一。通过对倾角道集滤波后叠加成像,是有效利用地震绕射信息的主要技术手段。本文应用灵活和高效的计算方法生成倾角成像道集,同时设计高效倾角目标性滤波器,应用于倾角成像道集,通过模型试算分析反射能量和绕射能量在倾角道集中的区别与联系,实现更高效的绕射能量与反射能量的滤波分离。中国西北地区缝洞型油气储集体对绕射波比较敏感,通过对该区的实际数据应用测试,实现了更加节省计算时间同时具有更高成像精度绕射波成像的效果。

基于倾角-偏移距域道集的绕射波成像

地震绕射波是地下非连续性地质体的地震响应,绕射波成像对地下断层、尖灭和小尺度绕射体的识别具有重要的意义.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴表现为一条下凸曲线,能量主要集中在菲涅耳带内,绕射波能量则比较发散.由于倾角域菲涅耳带随偏移距变化而存在差异,因此本文提出一种在倾角-偏移距域道集中精确估计菲涅耳带的方法,在各偏移距的倾角域共成像点道集中实现菲涅耳带的精确切除,从而压制反射波.在倾角-偏移距域道集中还可以分别实现绕射波增强,绕射波同相轴相位校正,因此能量弱的绕射波可以清晰地成像.在倾角域共成像点道集中,反射波同相轴的最低点对应于菲涅耳带估计所用的倾角,因此本文提出一种在倾角域共成像点道集中直接自动拾取倾角场的方法.理论与实际资料试算验证了本文绕射波成像方法的有效性.

倾角成像道集中反射波和绕射波特征分析及成像质量改善方法研究

岩性储层识别和评价是东部探区的重要勘探任务,高质量的成像道集是做好岩性储层识别和评价的基础数据。地层倾角成像道集是不同于张角成像道集的一种对成像结果的高维表征方法,与张角成像道集结合可以更好地表征有效反射能量在反射点处的传播方向、分布范围及其随方位角的变化等。从张角和地层倾角成像道集中反射波和绕射波的特征入手,分析了反射波和绕射波在两种道集中的区别与联系。指出了利用倾角成像道集的角度分布特征进行滤波器设计,可以滤除该成像道集中与反射界面倾角不相符的成分,达到提高成像质量,保真反射特征的目的。最后,通过理论模型数值试验证明这一成像质量改善方法的正确性及实用性。

倾角域逆时偏移绕射波成像方法

地下缝洞型储层及非规则矿体的地震响应表现为绕射波,在成像域倾角道集中进行反射波压制,有利于这些目标体绕射波成像。利用逆时偏移(Reverse Time Migration,RTM)和Kirchhoff积分偏移分别进行倾角道集的提取,在倾角域分析两种典型成像方法对绕射波的成像能力。研究表明,在倾角域RTM比Kirchhoff积分偏移算子具有更强的反射波聚焦能力,有利于成像过程中对反射波的压制。具体而言,采用波印廷矢量方法在RTM过程中进行倾角道集输出;在RTM提取的倾角道集中反射波能量聚焦为孤立的"噪点",绕射波则表现为一条拉平的直线。基于两者形态的差异,在倾角域进行中值滤波能有效分离绕射波与反射波,进而实现RTM绕射波成像。数值实验结果验证了文中方法的正确性和有效性。

基于高斯束偏移的倾角域绕射波分离方法研究

断层、缝洞体等非均质体在地震响应中主要表现为绕射波,但常规资料处理后的绕射波常被一次反射能量淹没,因此单独分离并研究这类绕射波在某种程度上可以提高非均质体识别的准确性。倾角域道集上的绕射波拟线性而反射波拟抛物线的形态差异为波场分离提供依据。利用高斯束偏移抽道集方法提取倾角域道集,并设计基于相似谱分析的波场分离方法实现倾角域道集中的绕射波分离。模型试算结果表明:运用相似谱分析方法进行波场分离后的倾角域道集中,反射能量得到压制,绕射能量得到较好保留。将波场分离后的绕射波场进行叠加成像,结合常规的全波场成像结果进行对比分析,可提高绕射目标构造的识别度。

基于卷积神经网络的倾角域弹性波逆时偏移噪声压制方法

相比传统的声波逆时偏移方法,弹性波逆时偏移(ERTM)可以提供更多地下结构的物理信息,然而其偏移中的串扰噪声及各种非物理噪声严重降低了成像质量。为了获得更高分辨率的地震成像,介绍了一种在ERTM生成的倾角域成像道集上使用卷积神经网络(CNN)估计叠加孔径,实现稳相叠加从而压制偏移噪声的方法。该方法通过在倾角域识别主要的反射波能量,剔除对成像贡献不大的部分,从而压制了偏移中的各种噪声,提高了ERTM成像质量。CNN是一个端到端的深度学习过程,一旦网络经过训练得到适合权系数和偏置,可以替代人工实现自动拾取。BGP盐丘模型数据和SEG起伏地表模型数据测试结果表明:利用CNN实现自动拾取的算法在只对少量道集拾取并作为标签数据,对神经网络训练后,可较好实现海量道集的自动拾取。基于CNN的倾角域弹性波逆时偏移噪声压制方法效果好、效率高。

倾角域自适应孔径叠前时间偏移

本文利用倾角成像道集确定真地层倾角和倾角成像区,避免了用常规方法直接求取地层倾角的巨大困难,在叠前时间偏移过程中可根据地层倾角自适应地确定偏移孔径,既保证了构造正确成像,同时又避免了过大偏移孔径导致的偏移噪声产生的弊端,提高了剖面的信噪比。应用本文方法在南堡凹陷老爷庙构造地区取得了较好的应用效果,表明该方法在信噪比较低、偏移噪声较大地区具有广阔的应用前景。

构造倾角约束的有效能量叠加成像方法及应用

基于反射波、绕射波以及野外资料中的噪声在倾角域共成像点道集(Dip-angle Domain Common Image Gathers,DDCIGs)中的响应特征,本文实现了一种基于构造倾角约束的有效能量叠加成像方法。通过高斯束叠前深度偏移提取倾角域共成像点道集,在DDCIGs中识别有效的反射和绕射能量及低信噪比数据引起的噪声,并结合偏移剖面和探区地质信息划分出叠加区块,进行基于构造倾角约束的成像处理。Marmousi模型测试以及实际资料偏移结果表明:本文方法可以有效压制偏移噪声,提高剖面信噪比及增强剖面同相轴的连续性,具有很好的人机交互功能,便于在实际资料处理及参数选取中进行质量控制。

基于绕射波成像的储集层砂体精细识别方法

在倾角域共成像点道集中,绕射波和反射波的同相轴形态具有显著差异:反射波同相轴为具有稳相顶点的凹形曲线,绕射波响应表现为拟线性同相轴。有鉴于此,提出了基于反射波能量预测的倾角域绕射波分离与成像方法,对Sigsbee2a模型进行了绕射波成像。结果表明,该方法能有效压制镜面反射,改善绕射目标成像分辨率,提高识别精度。将其应用于某探区储集层砂体模型,证实该方法对复杂储集层砂体模型具有较好的适应性。

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。

基于两步扫描法的Kirchhoff时间最优偏移孔径

倾角域稳相菲涅尔带的确定依赖于预先设定的判别阈值,需要反复优选设定。在偏移过程中引入拉伸畸变校正因子和加权补偿因子,完成浅层拉伸畸变校正和深、浅层振幅均衡处理,得到高质量倾角道集;根据导出的2D菲涅尔带计算公式,以最佳叠加能量为判别准则,采用两步扫描法研究菲涅尔带影响因素——成像倾角和地震波主频,自适应地确定成像点处成像倾角及菲涅尔带范围,建立基于数据驱动的最优偏移孔径确定方法。常孔径和扫描孔径偏移结果局部对比和信噪比分析结果表明:基于两步扫描法的最优偏移孔径成像剖面中偏移噪声得到较好压制,信噪比提高7.37dB,地质构造成像更加清晰。基于两步扫描法的最优偏移孔径确定方法正确、有效,可提升叠前时间偏移成像质量。

全方位局部角度域叠前深度偏移在复杂构造成像中的应用

大杨树盆地构造活动具有多期建造和改造的特点,导致其构造复杂、断裂发育、地层非均质性强,体现在地震采集资料上就是地层速度横向变化大,地震资料信噪比低、致使构造精确成像困难。为此,尝试应用全方位局部角度域叠前深度偏移技术来解决这些问题:①采用全方位角成像偏移+多方位层析深度域速度建模;②进行关键参数(偏移孔径、反假频参数、最大倾角和最大开角)的优选;③进行倾角道集镜像加权叠加精细构造成像。应用结果表明:①全方位局部角度域叠前深度偏移在陡倾角的复杂构造区,能够使反射波归位准确、绕射波收敛合理;②在浅层全方位反射角道集角度范围宽、信噪比高,有利于浅层速度建模与模型优化,通过对倾角道集进行镜像加权得到的镜像倾角道集不但反射能量强,而且消除了散射和绕射能量;③在相同速度模型下,在陡倾角成像方面,全方位局部角度域偏移方法的成像精度比Kirchhoff偏移更具优势,不但复杂构造带能够精细成像,地震资料分辨率和信噪比都得到明显提高,地震数据频带由8~78 Hz拓宽到5~88 Hz。

全方位局部角度域叠前深度偏移成像技术及其效果——以大杨树盆地为例

大杨树盆地经过多期建造和改造,断裂发育、构造复杂,地层速度横向变化非均质性强的特点,使得地震数据的信噪比较低,很难获得准确的地下构造成像。针对复杂断裂带构造成像困难的问题,从全方位局部角度域叠前深度偏移成像的原理入手,应用了偏移孔径内所有的地震波场数据以及各方向波场的方位信息,在角度域对成像道集进行构建,通过镜像加权得到高质量的地下构造成像资料。常规Kirchhoff叠前深度偏移与全方位局部角度域叠前深度偏移资料的对比结果表明,全方位局部角度域叠前深度偏移技术能够满足构造精细解释和勘探生产的地质需求。

绕射波逆时偏移成像方法研究

地震剖面中的绕射点反应地下断层、尖灭、溶洞等不连续体的位置信息,因此绕射波对于实现小尺度构造的精细成像具有重要意义.基于逆时偏移的绕射波成像方案包括乘法成像条件法和倾角域拾取法.乘法成像条件利用正\负倾角构造剖面相乘实现绕射点的定位,倾角域拾取法则根据绕射波能量在角度域的特征进行拾取.其中,通过Hilbert变换和伴随波场的延拓可以实现波场的方向分解,从而实现单一倾向构造的成像并改善倾角道集的质量.本文也对无需方向分解的正\负倾角构造成像公式进行了推导.逆时偏移作为一种全波成像方法,所得剖面本身包含绕射点信息,因此本文通过图像处理方法提取绕射点位置.这一方法具有成本低、扩展性强、可对剖面做局部化处理的特点.

全方位局部角度域叠前深度偏移成像技术及其应用——以准噶尔盆地车排子逆掩断裂带为例

准噶尔盆地经过多期建造和改造,逆掩断裂发育、构造复杂,地层速度横向变化非均质性强的特点,使得地震数据的信噪比较低,很难获得准确的地下构造成像。针对复杂逆掩断裂带构造成像困难的问题,从全方位局部角度域叠前深度偏移成像的原理入手,应用了偏移孔径内所有的地震波场数据以及各方向波场的方位信息,在角度域对成像道集进行构建,通过镜像加权得到高质量的地下构造成像资料。常规Kirchhoff叠前深度偏移与全方位局部角度域叠前深度偏移资料的对比结果表明,全方位局部角度域叠前深度偏移技术能够满足构造精细解释和勘探生产的地质需求。

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(ISTA),通过时间域简单的模型收缩步骤获得Radon域模型的稀疏性,以解决常规Radon变换中反射波与绕射波在Radon域中能量团聚焦性差、绕射波场分离效果不理想的问题;其次在编程实现算法的基础上,通过模型数据验证了该方法可有效分离绕射波、抗噪能力强,且当迭代超过20次时计算效率约为常规迭代重加权最小二乘(IRLS)算法的两倍。实际地震资料的应用验证了该方法具有较好的适用性。