基于双平方根算子叠前深度偏移成像技术的结构损伤成像与探测

介绍一种基于双平方根算子的叠前深度偏移方法用于结构损伤探测。首先推导上行波传播时间(走时)的全微分表达式,推导在频率波数域和频率空间域中,用源点和接收点坐标表示的双平方根算子波动方程。然后,用频率空间域的有限差分法及混合法进行双平方根算子的波场外推,推导关于炮点和检波点的差分方程,以及双平方根算子混合法波场外推公式。最后,用Marmousi数据体对结构损伤进行偏移成像。根据双程波动方程分析该方法的数值频散性、奇异性以及波场、位移、振幅、能量、动应力集中系数等力学特征,计算得到波场快照图和剖面图,达到对结构损伤成像的目的。数值算例证明了这种方法的适用性。

基于起伏地表的小波束叠前深度偏移成像技术

油气勘探的重点正转向复杂地表条件和复杂地质条件的区域。为了较好的实现双复杂条件下的成像,将小波束引入进来,利用小束源良好的局部性和方向性,既实现对于整体的构造成像,又对局部构造进行了刻画。基于"逐步累加"的"直接下延"法是解决复杂地表成像的有效手段,能够较好的消除起伏地形的影响。基于起伏地表的小波束进行叠前成像和照明,该方法结合小束源和Fourier传播算子,首先通过小波束变换中的小束函数合成小束源,然后基于直接下延法,利用Fourier传播算子进行波场外推,完成小束源的照明和成像。对起伏地表模型进行试算,通过对单个小束源和多个小波束源偏移以及照明结果的对比分析,验证了在起伏地表条件下小波束叠前深度偏移和照明的正确性和有效性。

叠前深度偏移成像技术

引言 十多年来,三维地震技术已成为最普及和最成功的油气勘探开发核心技术,三维地震数据的应用提高了许多油气勘探远景评价的可靠性,为许多被打入冷宫的远景圈闭打开了新的希望之门,大大提高了勘探和开发方案制定的准确性,提高了钻井成功率,降低了油气勘探风险,因而得到了油气工业的青睐。

叠前深度偏移技术对速度变化平缓的复杂构造清晰成像

大港滩海地区的白东构造是右旋扭动成因的复“Y”型背斜构造,成藏组合类型是下生上储,中、浅层形成油气藏的关键条件是存在沟通深部油源层的断裂,因此,该区的断裂是否能延伸至深部油源层至关重要。该构造的第三系层速度变化平缓,深层断裂地震成像较差,因而提出是否有必要应用叠前深度偏移技术以改善供油断裂成像的问题。对叠前深度偏移改善白东构造深部成像的地质条件和方法特点进行分析,突出针对性的方法而设计了处理流程。在处理过程中的关键点是地质解释与地球物理处理一体化。时间域与深度域处理相互迭代、应用速度梯度分析速度变化缓慢区域等。最后取得了预期效果,明显改善了供油断裂的深部成像,并证实白东构造是晚第三纪之前形成的古构造,为该区的成藏分析和油气勘探提供了可靠依据。这一实例不但拓宽了叠前深度偏移技术的应用范围,而且进一步加深了对叠前深度偏移方法的认识。图4参3（吴小洲摘）

二维叠前深度偏移连片处理及成像建模技术

塔里木盆地塔中地区深层低幅度构造是有利的含油气区 ,但因构造探明程度低 ,很难准确确定钻探井位 ,再加上一些地区利用二维地震资料做构造图 ,使得小幅度构造的可靠性进一步降低。为了在利用二维地震资料条件下提高深层小幅度构造的可靠性 ,进一步提高构造成像的真实性 ,提出了如下研究思路 :在时间域解决近地表静校正闭合差和提高资料信噪比 ;在深度域消除相交测线的速度闭合差 ;进行二维叠前深度偏移连片处理。基于这种思路 ,在时间域首先对每条二维测线做初至折射静校正 ,以便消除由近地表引起的剖面闭合差。然后利用二维测线按照三维叠前深度偏移方法建立全区统一的速度场 ,并从该速度场中抽取每条二维测线的叠前深度偏移速度场 ,使每条二维测线准确成像。从最终结果来看 ,新剖面较老剖面在信噪比和成像精度上有较大的提高 ,新落实的小幅度构造与井分层数据吻合较好。因此认为 ,依据所提思路和方法进行连片处理较好地解决了中深层低幅度构造的成像问题。

分频叠前深度偏移技术在小尺度缝洞体成像中的应用

随着塔河油田勘探开发程度的进一步深入,对缝洞储集体空间位置成像的准确度和小尺度缝洞成像精度提出了更高的要求,常规叠前时间偏移成像技术已经很难满足需求。为此,建立了分频叠前深度偏移成像技术流程。首先,根据实际地震和地质资料特征,设置不同频宽的滤波器;其次,对叠前CMP道集进行分频处理,得到高、中、低不同频段的CMP道集数据体;最后利用克希霍夫叠前深度偏移技术,对不同频段的CMP道集分别进行偏移成像,从而得到与之相对应的不同频段叠前深度偏移数据体。塔河地区某工区实际三维地震资料应用结果表明,与叠前时间偏移后分频技术的应用结果相比,分频叠前深度偏移成像技术明显降低了叠后分频技术带来的“假频、‘串珠’纵向拉长”的假象,不但提高了缝洞体空间位置成像的准确度,同时提高了地震资料的分辨率,利用高频段叠前分频深度偏移数据体能够识别更小尺度缝洞体,且缝洞成像结果与实际钻井结果吻合。该技术在塔河地区具有较大的应用前景。

叠前深度偏移技术在QMQ地区成像中的应用

位于东部QMQ地区的地震资料,其地表地质条件较好,但因勘探目的层是奥陶系复杂的古潜山,因此,适合应用叠前深度偏移技术进行潜山顶及其内幕的成像。通过Kirchhoff叠前深度偏移技术中精细的数据准备、速度-深度模型的建立与优化、偏移孔径的试验与选择和偏移成像4个关键环节的应用研究,完成了QMQ地区地震资料的Kirchhoff叠前深度偏移。通过与叠前时间偏移剖面对比,叠前深度成像改善了QMQ地区地震数据的信噪比和分辨率,同时提高了奥陶系潜山及其内幕的成像精度,为后续的深度域地质解释和构造成图提供了可靠的偏移数据,研究成果对深层煤勘探所面临的底板奥灰水的研究具有借鉴意义。

叠前深度域偏移成像技术及其应用

根据"西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术"项目中对国内外各种深度域偏移成像方法和特点的调研成果,对各类深度域成像的算法和特点进行了总结,指出不同深度域成像算法选取原则主要依据构造复杂程度和横向速度变化情况。结合克希霍夫叠前三维深度域偏移模块说明深度域偏移原理和工作流程,并以实例说明叠前深度域成像能够解决因第四系地层厚度剧烈变化造成的下覆煤层赋存形态被扭曲、深度误差大、断层平面位置不准确等问题。该实例中,叠前深度域成像划分的煤层深度比时间域偏移剖面解释结果向下移动40多m,钻探结果证实其解释的煤层深度和断层位置比较准确。

叠前深度偏移技术在深层火山岩成像中的应用

针对松辽盆地深层火山岩成像不清楚的问题,应用叠前深度偏移技术,对某工区三维地震资料进行处理,结果表明,叠前深度偏移技术对于解决松辽盆地深层火山岩成像有明显效果,成像精度得到提高,火山岩与围岩的接触关系清楚,内部反射结构清晰,为深层天然气目标识别提供了高质量的地震剖面。从而降低了勘探风险。因此,叠前深度偏移技术在松辽盆地深层火山岩成像中具有广阔的应用前景。

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潜山成像中的应用

孤西潜山带地质构造复杂,埋藏深,地震资料信噪比低,准确成像困难。采用三维叠前深度偏移方法对孤西潜山带的连片常规三维地震资料和高精度三维地震资料进行了重新处理。对各区块数据在频率、相位、信噪比和覆盖次数等方面的差异进行了归一化、匹配滤波和剩余能量补偿等处理;基于叠前时间偏移进行了速度分析,参考井速度和合成地震记录,建立了初始速度模型;对偏移参数进行了测试和选取,采用Kirchhoff积分叠前深度偏移方法对资料进行了偏移处理。结果表明,叠前深度偏移提高了地质构造复杂地区的成像质量,断层和潜山内幕反射清晰,层位深度与钻井深度吻合较好,发现了新的有利构造。

叠前深度偏移技术在桩海前第三系潜山成像中的应用

叠前深度偏移适用于速度横向变化大、构造复杂和在时间剖面上构造发生形变地区的成像,速度模型建立比较复杂,是地震资料处理技术的一个重要发展方向。桩海地区构造复杂,纵横向速度变化大,叠后偏移和叠前时间偏移都不能取得理想的成像效果,特别是下古生界波组特征不清晰,潜山形态模糊。采用叠前深度偏移对该区进行复杂构造成像处理,在速度模型反演更新时采用基于剩余曲率分析的方法,获得较精确的速度模型。叠前深度偏移提高了该区成像质量,潜山内幕反射清晰,为落实该区前第三系构造,进一步研究油气成藏富集规律提供了有利保障。

叠前深度偏移技术在奎屯南构造成像中的应用

奎屯南背斜位于准噶尔盆地南缘第三排构造带。由于山前带地质条件复杂,地层速度横向变化大,常规处理地震资料难以可靠落实该构造。叠前深度偏移处理能够克服常规处理技术的缺陷,是落实复杂地质构造的重要手段。利用叠前深度偏移技术,可靠落实了奎屯南背斜构造,钻探结果表明效果显著。通过本次处理与研究,获得叠前深度偏移处理技术的有效性、处理解释一体化的必要性及引起准噶尔盆地南缘速度异常、地震勘探难度大的几个因素等结论。

叠前深度偏移技术在塔河地区盐下成像中的应用

塔河油田南石炭系巴楚组盐体分布面积约1500km^2,S106井在盐下奥陶系获工业油气流,表明盐下具有巨大的油气勘探潜力。针对塔河油田南盐下勘探目标的特点,通过综合研究,结合叠前时间偏移、叠前深度偏移、层析成像等速度建模工具,建立了目标区准确的浅深层速度模型,实施了目标盐体区三维地震叠前深度偏移成像处理,提高了盐下目的层的成像精度,突出了与塔河油田下奥陶统碳酸盐岩溶洞发育有关的地震信息,提高了地震属性的保真度,对提高塔河油田盐下储层预测精度具有积极的意义。

叠前深度成像技术分析及应用

本文从原理和技术两个方面论述了地震偏移技术的发展,分析了各种偏移技术的差异,以及成像条件的三种表述。在阐述叠前深度成像速度建模技术基础上,提出了速度建模应遵循的一些基本原则:①要选择连续性好的同相轴,层厚不能太薄,邻层的层速度变化应大于10%;②构造平缓的部位可适当减少目标线解释,构造复杂时可加密目标线解释;③应根据常规偏移剖面拾取的时间层位进行层速度修改,力求在纵、横两方向上保持层速度平滑,使CRP道集拉平。通过叠前深度成像技术在海拉尔应用的实例,表明叠前深度成像效果要明显优于常规叠后偏移效果。

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焉耆盆地宝南地区的应用

焉耆盆地宝南地区构造复杂,以往处理的三维地震资料品质差、信噪比低,三维叠后时间偏移成像效果差, 断裂和圈闭的成像精度不高,空间位置不准确,为此进行了叠前深度偏移处理的研究。介绍了Kirchhoff积分法叠前深度偏移的基本原理和实现过程,分析了主要参数(去假频距离、偏移孔径、延拓步长等)对复杂构造成像效果的影响,给出了焉耆盆地宝南地区三维地震资料叠前深度偏移处理结果。对比分析了叠前深度偏移、叠后时间偏移和叠前时间偏移结果,分析表明,叠前深度偏移技术能较好地改善该区复杂构造的成像质量,提高资料的信噪比和分辨率。

Omega系统叠前深度偏移技术在平方王地区的应用

叠前深度偏移是解决复杂构造成像问题的最有效手段。在分析叠前深度偏移的技术特点及实现过程的基础上 ,提出了以叠前精细处理、约束建模、剩余速度分析模型优化迭代及变孔径Kirchhoff偏移为核心的一套叠前深度偏移处理流程。利用Omega系统三维叠前深度偏移软件对平方王潜山实际资料的处理结果表明 ,潜山部位的成像效果有了明显的改进 ,归位准确 ,断点清楚 ,潜山顶面反射清晰可靠 ,与上覆地层的接触关系更加合理 ,潜山内幕的反射也有所加强。为本区下一步的勘探布署工作提供了有利的证据。

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。

基于稳定成像条件的保幅叠前深度偏移

基于炮域的保幅偏移必须应用反褶积成像条件才能达到保幅目的,但是基于阻尼型反褶积成像条件存在明显缺陷,即当分母项趋于零值的时候,会出现计算不稳定现象,严重地影响了成像质量。为此,本文基于高斯窗函数,对反褶积成像条件中的分母项进行平滑,消除了分母项中奇异值的影响,既保持了原有的反褶积型成像条件,又保持了计算的稳定性。模型试算和实际资料处理结果表明,在合适的平滑参数控制下,基于平滑函数型稳定保幅成像条件的叠前深度偏移既能提高保幅偏移的稳定性,又能较好地压制偏移噪声,获得了较好的成像结果。