叠前时间偏移技术在构造复杂区地震处理中的应用研究

针对构造复杂区域地震资料的处理问题,本次研究首先对叠前时间偏移技术的基本原理进行分析,在此基础上,对该种技术应用过程中的数据准备工作进行研究,对该技术应用过程中的关键参数进行选取,其次,对叠前时间偏移技术的应用效果进行评价,为叠前时间偏移技术的进一步推广及应用奠定基础。

共孔径面叠前时间偏移技术在XDZ地区的应用

XDZ地区地表起伏大、地表地质条件复杂,地下主体构造高陡,断裂十分发育,为典型的复杂山区资料。受技术条件限制,常规叠前时间偏移技术难以在该区实现准确成像。共孔径面kirchhoff叠前时间偏移技术引入共偏移孔径面的概念,使每个成像道偏移孔径内参与成像的地震道处于同一平面,可基本满足水平地表的假设条件,提高了剧烈起伏地表条件下的地震波的聚焦效果。将该技术应用于XDZ地区的资料处理,处理成果成像效果好,断点清楚,复杂构造波组连续性、稳定性提高,成像效果明显优于常规叠前时间偏移。

山地地震资料叠前时间偏移方法及其GPU实现

山地地区地下地质结构复杂,地表高差大,变化剧烈.目前该类地区地震勘探中主要的成像手段依然是Kirchhoff叠前时间偏移.但地表高程的剧烈变化使叠前时间偏移的基准面很难选择.本文在传统方法的基础上,提出了一种在浮动基准面上修正常规叠前时间偏移走时计算的叠前时间偏移方法,该方法能够很大程度上提高山地地区、特别是地表高差变化大地区的成像效果.本文还介绍了GPU在叠前时间偏移上的应用,通过GPU对叠前时间偏移的优化和实现,得出如下结论:应用单颗NVIDIA Tesla C1060 GPU进行叠前时间偏移,相比应用主频2.5 GHz的单核CPU计算效率可提高70倍以上.

层状各向异性介质转换波克希霍夫叠前时间偏移

在克希霍夫叠前时间偏移处理中,地震波走时的计算方法是决定大偏移距地震资料成像品质的重要因素.在常规的三维转换波各向异性叠前时间偏移公式中,走时的计算是基于等效单层各向异性介质的非双曲线方法.用这种方法处理的成像道集,在偏移/深度比超过一定阈值后,成像道集中的反射同相轴将出现过偏现象,这种偏移不平的同相轴将影响偏移叠加的最佳响应,使得偏移成像波组呈低频化特征,最终降低三维转换波偏移成像质量.我们采用层状介质的走时计算方法代替常规算法,并且利用了常规方法的转换波各向异性偏移速度模型.基于层状介质的算法能够提高大偏移距转换波走时计算精度,克服中浅地层大偏移距远道成像道集中反射同相轴逐渐上翘的问题.两个地区的三维转换波资料处理结果证实,基于层状各向异性介质的转换波克希霍夫叠前时间偏移方法,明显改善了反射成像剖面的连续性和分辨率,提高成像剖面构造的可解释性.

起伏地表直接叠前时间偏移

针对起伏地表直接进行叠前时间偏移是目前复杂山地地震资料叠前成像处理的方向。如今研究的侧重点是通过参考面计算起伏地表条件下的地震波走时,进而进行叠前时间偏移,但是这一过程存在两个问题:其一是参考面选择不当会因高差和替换速度的不准确而带来走时计算误差;其二是地震数据经常规处理返回到采集地表面时可能破坏高频静校正效果。基于此,本文提出了以共成像孔径面为参考面且在共反射点道集上进行剩余时差校正的起伏地表叠前时间偏移的方法。文中分别应用简单模型、SEG起伏地表模型以及实际资料对该处理方法进行了测试,表明该方法是有效的。

松辽盆地深层地震资料叠前时间偏移连片处理技术研究

为了建立松辽盆地等时地层格架,深入认识松辽盆地地质特征和结构以及油气聚集规律,本文开展了松辽盆地不同工区、不同时期采集的二维和三维地震资料叠前连片处理技术研究.本文针对叠前连片处理过程中不同区块的非一致性,采用了相应的处理方法和手段,使得连片处理后数据的相位达到一致,区块间拼接带的频率、能量(或振幅)变化自然合理.处理后的资料地质现象丰富,地层齐全,具有较高的信噪比和连续性.资料反映的区域构造合理,有利于对松辽盆地区域地质规律进行统一的认识.

三维地震资料叠前时间偏移应用研究

本文通过选取合适的叠前时间偏移软件,对两块三维地震资料进行偏移成像试验,验证叠前时间偏移中影响偏移成像效果的几个主要因素.该软件偏移算法的核心技术是弯曲射线偏移处理,这不同于工业界常用的直射线假设.偏移速度是偏移成像好坏的主要因素,通过迭代进行偏移、速度分析,使共成像点道集拉平,从而实现构造的准确成像;偏移孔径也是影响偏移成像的一个关键参数,其选取与成像目标层的倾斜角、深度、速度等有关;反假频参数对偏移成像效果有一定影响,是偏移中需要考虑的因素之一.

断陷盆地大面积三维叠前时间偏移连片处理的地质意义及关键技术

中国东部陆相断陷盆地含油气构造带已经基本完成了三维地震勘探工作。为了能够按现代层序地层学理 论重新认识和评价这些断陷盆地,开展断陷盆地大面积三维叠前时间偏移是一项必然的选择。本文以南堡凹陷 为例,重点对叠前时间偏移连片处理的可行性及关键技术进行了分析。通过南堡凹陷取得的处理效果表明,在 陆相断陷盆地实施大面积三维地震资料叠前时间偏移连片处理,对于深化地质认识、挖掘老区潜力、突破新区 勘探、实现油田的可持续发展具有重要意义。

表驱三维角度域Kirchhoff叠前时间偏移成像方法

针对传统 Kirchhoff 叠前时间偏移方法的一些不足,以及振幅随入射角、方位角变化(AVA/AVAZ)分析的需要,本文提出一种基于射线理论的三维叠前时间偏移角度域成像方法.它通过横向均匀介质中稳健的射线追踪建立单程波走时和传播角度的数值表.然后在此基础上估算反射波双程走时以及在界面处传播的方位角和入射角,最后基于脉冲响应叠加原理获得三维构造图像和方位-角度域共成像点道集.与传统方法不同之处在于,上述过程均考虑了地震波在垂向变速介质中的射线弯曲效应和三维传播特征.有利于准确提取随入射角和方位角变化的振幅和时差信息.理论模型合成数据和实际地震资料测试结果展示了方法的优越性与实用性.

石英砂熔断器的弧前时间–电流特性

石英砂熔断器是电力系统中应用十分广泛的保护电器,弧前时间–电流特性是其最重要的性能指标之一。为准确模拟石英砂熔断器的弧前时间–电流特性,揭示影响弧前时间–电流特性的因素和规律,采用焓变的方法处理相变过程,并提出一种新的仿真方法。同时建立了石英砂熔断器弧前过程的热电耦合模型,利用ANSYS软件计算了石英砂熔断器的弧前时间,并分别采用两种狭颈形状熔体熔断器对仿真结果进行实验验证。结果表明：熔体狭颈处因电流线收缩而电流密度最大,温度上升最快;由于材料的电阻率、热导率、密度、焓值等物性参数随温度在不断变化,使熔体温度随时间非线性上升,且在两次相变点附近均有短暂的温度缓慢增长阶段;在300~3 500A电流范围内,弧前时间均随预期电流的增大而减小,截断电流数值验证了石英砂熔断器的限流作用;两种熔体弧前时间–电流特性的仿真值与实验值相对误差均小于5%,验证了该仿真模型与方法的正确性和适用性。

地震叠前时间偏移的一种图形处理器提速实现方法

新近发展的图形处理器（GPU,Graphic Processing Unit）通用计算技术,现已日趋实用成型,并获得诸多应用领域的广泛关注.对油气勘探专项资料处理技术的运用而言,概因GPU与中央处理器（CPU）的计算性能的甚大差异,致使GPU这一通用计算技术在石油工业中的应用研究正在有效开展.本文仅借助于油气勘探中广泛使用的叠前时间偏移,旨在于扼要阐明其基于GPU应用的有效性;文中还提出一种利用GPU实现地震叠前时间偏移的软件构件方法,并针对非对称走时叠前时间偏移所拓展的应用软件提供一种具体实现架构.与以往用个人计算机（PC,Personal Computer）或者PC集群所用的叠前时间偏移相比,本文方法可甚大地提高计算效率,从而在石油物探资料处理中可显著地节约计算成本和维护费用.文中实际例证也表明,基于GPU进行高性能并行计算,当是适应目前石油工业中大规模计算需求的一个重要发展途径.

起伏地表叠前时间偏移处理流程及其应用研究

复杂山地地表高程变化剧烈,影响速度分析和速度建模,造成偏移归位不准确。为消除山地地震资料偏移处理因高程变化大引起成像聚焦变差的问题,有效避开低信噪比下的深度域速度建模,提出了一套基于起伏地表叠前时间偏移的处理流程,主要处理步骤包括成像基准面构建、基于成像基准面的速度模型更新和起伏地表叠前时间偏移。构建成像基准面的目的是使获得的速度模型与实际速度模型最大程度相吻合;基于成像基准面的速度模型更新能使速度模型更有效地收敛;还原实际炮、检点关系的起伏地表叠前时间偏移提高了时间偏移的聚焦能力。西部某山区实际资料的处理结果表明,采用该处理流程得到的剖面品质高、分辨率显著提升、断点清晰、断面刻画明显,为后续解释工作提供了很好的资料。

克希霍夫叠前时间偏移技术在复杂构造带地震资料处理中的应用

在辽河盆地东部凹陷中部的A区块地下构造复杂,以往的资料虽然反应了该区的整体面貌,但断裂带的成像效果不是很好,为此,开展了叠前时间偏移处理技术研究.详细介绍了保福克希霍夫叠前时间偏移的原理和数据的预处理,讨论了主要的偏移参数的测试和选取方法,通过Deregowski循环法和百分比偏移扫描速度建立和优化速度模型.处理结果表明,该区三维叠前偏移剖面较常规三维叠后偏移剖面有明显改善.

特高压交流试验示范工程线路操作冲击试验电压波前时间计算分析

为了利用特高压示范工程猫头和水平塔长波前操作冲击下线路空气间隙放电电压较标准操作冲击波高的特点,减小空气间隙距离,降低杆塔造价,需要确定特高压示范工程猫头和水平塔空气间隙操作冲击放电试验波前时间。根据国外非标准的操作波对空气间隙的放电电压影响的试验研究结果,推导了线路操作过电压的波前时间和等效操作冲击试验电压波前时间之间的换算关系,并计算了中国单回路特高压示范工程线路操作过电压波前时间及与之等效的操作冲击试验电压波前时间,统计分析了转换得到等效试验用操作冲击的波前时间与幅值的关系。采用统计法和简化法计算线路闪络率,指出虽然计算结果满足标准要求,但由于变异系数对线路闪络率影响很大,而变异系数随着波前时间的增大有一定提高,长波前操作冲击放电分散性较短波前大。因此兼顾安全和经济性,1000μs操作冲击用做试验冲击是合适的。

基于叠前时间偏移资料的AVO处理技术

与国外的处理流程相比,国内AVO资料处理过程中一般不作归位处理,这使AVO资料在应用上受到一定限制。针对这一问题,在胜利油田永安地区的AVO资料处理过程中,使用克希霍夫叠前时间偏移技术对常规CMP道集进行归位,得到了CRP道集。在此基础上进行AVO分析,不但较好地解决了AVO异常的归位问题,而且叠前时间偏移使绕射能量归位,削弱了随机噪音的干扰,使AVO响应更清晰,提高了AVO资料的分析质量。介绍了AVO资料处理过程中叠前时间偏移的实现步骤,包括数据准备、偏移速度场的建立、偏移实现过程和偏移后CRP道集处理等,并结合实际资料进行了效果分析。

DMO和叠前时间偏移的共同起点

王华忠 ,徐蔚亚 ,徐兆涛 ,匡斌 ,马在田 .DMO和叠前时间偏移的共同起点 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 2 ,37(3) :2 2 4～ 2 2 9DMO和叠前时间偏移对于改善速度分析及叠加效果 ,最终提高剖面成像质量都是很有用的工具 ,一般在共偏移距道集中进行。其实现方法有多种 ,如等价偏移距方法 (equivalent offset migration,Bancroft et al,1994 )、DMO+PSI(prestack imaging)方法 (Gardner,1986 )和非成像的炮集偏移 (non- imaging shot- record m i-gration,Berryhill,1996 )等。这些方法的一个共同特点是用一个新定义的偏移距替代原来的偏移距。在每一种方法中 ,成像过程都归结为以新偏移距定义的共反射点双曲线型时—距关系上的动校正。本文中 ,我们证明了不同方法的 DMO和叠前时间偏移有其共同起点——双平方根算子 ,说明它们在原理上是等价的 ;最后我们提出了基于波动方程的 DMO和叠前时间偏移方法。

一种补偿介质吸收叠前时间偏移技术

通过引入描述黏性吸收的等效Q值参数,发展了补偿介质吸收的叠前时间偏移方法。该方法基于地表观测数据建立等效Q值模型,应用补偿因子的光滑性阈值控制解决介质黏性吸收补偿的稳定性问题。基于倾角域菲涅尔带估计,结合稳相偏移的补偿介质吸收叠前时间偏移技术能够在压制介质吸收补偿噪声的同时提高计算效率。利用多流、双缓存机制实现补偿介质吸收叠前时间偏移的GPU/CPU协同计算,缩短了计算时间。大庆油田实际地震数据的应用结果表明,该技术可恢复地震波中被衰减的高频成分,提高地震成像的分辨率,其成果数据支持了大庆油田扶余油层致密油的水平井勘探部署。

Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移及应用

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被提出来并逐步应用到实际资料处理中。该方法综合了Kirchhoff叠前时间偏移速度快、叠前深度偏移成像精度高的优点,利用层速度模型代替均方根速度模型来计算三维旅行时间。文章介绍了Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移的基本原理及利用层速度模型计算旅行时间的实现方法,并对四川某油气田资料进行了偏移成像。计算结果表明,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移在保证计算效率基础上,较好地实现了复杂地质条件下资料的偏移归位。

三维叠前时间偏移在红北地区的应用

红北地区位于准噶尔盆地,构造复杂,地层倾角大,三维叠后时间偏移成像效果不好,为此,在该地区开展了三维叠前时间偏移处理技术的研究。介绍了三维叠前时间偏移方法的基本原理和实现过程,对该方法在红北地区的应用效果进行了分析。叠前时间偏移剖面和叠后时间偏移剖面的对比说明,地震资料的成像精度得到了较大的提高,剖面上断点清楚,断层清晰,地震波组特征明显,与井的吻合程度高。

基于CPU+GPU联合计算真地表叠前时间偏移实用化研究

为了提高起伏地表条件下的基尔霍夫叠前时间偏移算法的计算效率,针对CPU+GPU异构计算平台开展了算法移植与优化研究。首先分析了起伏地表条件下提高偏移成像精度的反假频、弯曲射线旅行时计算以及真地表旅行时校正的处理方法,然后在对算法的并行计算特征进行分析的基础上,针对CPU+GPU异构平台的算法移植进行了多级并行联合计算架构的设计,通过炮检距域的多进程数据域并行、地震数据I/O与偏移计算的异步并行、基于CUDA的超大规模线程成像域并行以及联合CPU计算的多线程成像域并行技术对算法进行了移植及优化。利用大规模测试数据集进行了计算效率测试,测试结果验证了多级并行联合计算架构以及分别针对CPU和GPU平台的算法优化技术能够极大地提高偏移处理效率。