可控震源混频同步激发方法

常规可控震源实现低频激发需要延长扫描信号的扫描长度,从而导致生产效率降低、采集成本增加。为此,提出可控震源混频同步激发方法,该方法将长扫描信号拆分成若干短扫描信号,进行同步混频激发,实现可控震源时序单频依次扫描向多频同步激发的转变。激发方式可采用组合同步激发和独立同步激发,其中组合同步激发资料信噪比高,混叠噪声小;独立同步激发效率更高,但混叠噪声略高。现场试验证明:可控震源混频同步激发不仅生产效率高,而且混叠噪声小;在资料处理时无需进行特殊的去混叠处理,地震数据质量即可大幅提高。事实证明,可控震源混频同步激发方法是常规可控震源低频勘探技术经济一体化的有效方案。

地震勘探用混叠激发控制系统设计与实现

高效混叠采集是一种高精度地震勘探新作业模式,可大幅缩短野外地震勘探作业的周期,降低采集成本,而激发源控制是该新作业方法的核心内容之一,其控制时间的精度和随机性都将直接影响采集资料的品质。提出一种混叠激发控制系统的设计方法,采用基于MAX-7Q、STM32L475、SDINBDG4-16G-XI1等器件的低功耗设计技术,结合周期性启动MAX-7Q模块进行时钟同步算法,使用地震检波器拾取的数据作为种子,生成数值大小、偏差程度可控的随机数作为抖动激发时间。测试结果表明,设计系统的激发控制时间数据的抖动值具有数值大小、范围可控,随机性强的特征,满足混叠激发作业技术需求。

可控震源混叠地震数据分离与成像

对不同采集方式得到的可控震源混叠地震数据采用不同的地震处理方法进行分离。利用反演的思想,在高保真采集数据分离过程中引入广义逆算子和奇异值分解以改善分离效果;利用去噪的思想,对独立同步扫描得到的地震数据中的混叠噪声进行压制,其过程是先将混叠地震数据变换到人工分选道集,再采用矢量中值滤波随机噪声压制方法压制混叠噪声。对未分离的可控震源混叠地震数据先直接进行成像,再采用最小二乘逆时偏移方法压制逆时偏移成像过程中产生的部分串扰噪声,同时引入可控震源静态编码技术进一步压制直接成像过程中的产生串扰成像噪声,最后利用整形规则化滤波技术消除串扰成像噪声。模型试算与实际地震资料测试结果表明,利用基于整形规则化的可控震源编码最小二乘逆时偏移方法可消除串扰成像噪声,得到具有高信噪比、高分辨率、高振幅均衡性的成像剖面。

超高效混叠地震采集实时质控技术

可控震源超高效混叠地震采集在数据量、记录特征、作业方式等方面均较以往其它高效采集技术存在较大差异,这给野外实时质控技术带来了巨大挑战。为此,研发了一套适应于超高效混叠地震采集作业方式的实时质控技术。通过搭建光纤网络环境,分析连续记录的数据特征,搭建基于用户数据报协议(UDP)的局域网,并分析问题排列出现的时空位置与炮点的对应关系,实现了数据文件的高效传输,连续记录的数据质控,排列状态与质控信息传输以及问题炮信息的实时反馈。融合以上方法形成了超高效混叠地震采集实时质控技术,该实时质控技术在实际应用中能够快速、准确地监测出数万道有线检波器采集的排列和数据质量问题,以及受此影响的不合格炮点,弥补了以往技术不能适应超高效混叠地震采集作业方式的不足,满足了现场对质控精度和效率的要求,达到了及时提醒野外整改排列和补炮的目的,提高了野外施工质量和效率,节约了勘探成本。

可控震源高效混叠地震采集处理新技术及应用

可控震源高效混叠地震采集处理新技术推动了陆上可控震源高效采集技术的升级换代,较好地解决了陆上高密度地震勘探经济技术一体化问题.研究团队在中国石油天然气集团有限公司重点研发项目(2017D-35)资助下持续攻关,在高效混叠地震采集野外作业管理.

Pusher端震源管理系统在超高效混叠采集模式下的应用

针对常规Pusher车在超高效混叠采集(UHP)模式下无法实现多台震源的管理和带点任务等问题,通过对UHP模式下震源管理系统的需求分析,阐述了在超高效混叠采集(UHP)模式下的Pusher端震源管理系统的构成和实现步骤,分析了Pusher端震源管理系统在超高效混叠采集中成功实现的功能和作用。新的Pusher端震源管理系统实现了震源位置、生产任务、生产状态的可视化和信息化监控。特别是在复杂区域施工时,震源放炮作业效率得到了有效提高,并在实际勘探作业中得到了验证。

基于多t-x域联合的多震源地震数据混叠噪声分离方法

随着多震源同时激发采集方法在地震油气勘探领域的应用逐年增加,许多学者对其关键技术多震源地震数据混叠噪声分离进行了研究,就目前为止,仍需开展保真度更高的方法研究。基于以下设想:对多震源地震数据做正常时差校正(NMO),可以加强反射信号的线性分布程度(尤其在共中心点CMP道集内),并扩大反射信号和混叠噪声的分布差异;单域分离混叠噪声,仅针对混叠噪声和反射信号的某一分布特性差异进行分离,多t-x域联合分离可综合利用各t-x域内混叠噪声和反射信号在各域内的分布差异,其分离效果更好。首先,通过对多震源数据CMP道集做NMO以强化反射信号的线性程度、扩大随机分布混叠噪声的离散程度,利用中值滤波分离大部分混叠噪声,再在其他t-x域内(如共炮点CSG道集、共检波点CRG道集和共偏移距COG道集等)根据残余混叠噪声分布特征利用随机噪声衰减等方法进一步分离,并在整个分离处理中使用保幅处理方法。提出的多t-x域联合分离混叠噪声方法,经理论数据验证,相较于单域分离方法可以有效且保真分离多震源数据中的混叠噪声,并对其他噪声和横波有一定的压制作用;实际数据应用效果表明,该方法比单域方法分离效果较好,叠后成像效果品质较高。多t-x域联合分离混叠噪声方法,能够稳定、可靠和保真地分离多震源地震数据中的混叠噪声。

基于稀疏反演的多震源地震混合采集数据分离技术

多震源地震混合采集数据(混叠数据)目前还不能直接采用传统的地震资料处理流程处理,必须先进行分离。基于滤波思想的分离算法可以初步实现对混叠数据的分离,但是当有效信号完全淹没在强噪声中时,该算法的分离效果较差,有效信号会受到损害。提出了一种基于稀疏反演的多震源数据分离算法,实现步骤是:首先输入野外采集的混叠数据,将其从炮集抽取为共检波点域或共炮检距域道集,使得来自邻炮的记录数据变成非相干噪声;然后通过稀疏反演,采用L1模的阈值噪声压制算法估计出混叠数据的噪声;最后从混叠数据中减去估计得到的噪声,从而分离出有效信号。模拟和实际数据测试结果表明,该方法能对混叠数据进行有效分离,很好地压制混叠噪声和保护有效信号。

复杂山地山前带“两宽一高”井炮—可控震源联合地震采集技术应用实例

针对塔里木盆地YZ区块复杂油气藏特征及勘探需求,新实施的三维地震采集项目采用了"两宽一高"地震采集技术,提出了突出小线距的高密度、宽方位三维观测系统优化设计方向,并应用了复杂地表区井炮—可控震源联合激发高效采集施工设计、巨厚山体区模型约束浅层层析三维表层调查与建模和数字化地震队高效施工辅助方法,确保了"两宽一高"地震采集技术在该区的成功实施。该技术大幅提高了地震采集效率,节约了地震勘探成本,地震资料品质也得到了明显改善,证明了"两宽一高"地震采集技术在复杂地表、复杂构造背景下岩性勘探中的有效性,为类似复杂区"两宽一高"地震采集技术的实施提供了借鉴。

利用可控震源谐波提高地震数据分辨率

由于可控震源机械系统的非线性等因素造成子波中包含谐波畸变,在相关后成为噪声进而降低地震资料质量,所以可控震源谐波通常被当作噪声进行去除。实际上谐波包含基波所不具有的频率成分,将其用于展宽地震记录的频带,既能提高采集资料的分辨率,又能改善信噪比。为此本文首先分析谐波信号的理论表达,并提出谐波应该被看作有效信号的观点,然后扩展了纯相位滤波器(PPSF)方法并用于谐波信号的分离,最后对分离后的谐波记录分别进行相关并叠加得到最终记录。理论和实际资料的测试结果说明了该方法的有效性。

客户定制反射子波的可控震源地震勘探方法

可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、“两宽一高”地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高密度地震勘探的真正内涵是炮点和炮线密度的提高,若干可控震源同时激发引出的高效采集技术可以对冲巨量炮点激发带来的采集效率降低和成本上升。陆上宽带地震勘探的核心是震源激发且检波器接收到宽带的反射子波,理论上可控震源能提供客户定制的宽带反射子波。实践表明可控震源能够提供低至2~3Hz的地震数据,这为FWI技术的成功应用奠定了数据基础。陆上高精度地震勘探中可控震源技术起到了关键作用。为此,重点讨论与分析了当前可控震源地震勘探面临的问题,包括高效地震数据采集方案、可控震源激发的噪声波场、混叠数据的解混叠、压缩感知理论下的高效采集等问题,并提出了相应的对策。重点阐述了客户定制反射子波的地震勘探理念,提出可控震源地震勘探技术未来发展应注重:①建立可控震源子波设计中扫描信号的单频时长与单频能量之间的关系;②实际地震数据采集过程中应通过自适应地下介质变化反过来优化扫描信号;③采集中尽量使用一组不同的震源组合进行编码扫描;④应在最优化理论控制下,以预定的宽带反射子波作为目标,用接收到的地震反射子波与预定的宽带反射子波之间的差异作为反馈量,修正扫描信号。据此开发出一套高效采集软件控制系统进行最佳高效采集,能够促进可控震源地震勘探技术在石油工业及相关领域的广泛应用。

可控震源超高效混叠采集技术及应用

高密度宽方位地震勘探技术是解决复杂构造区成像和复杂储层预测的有效手段.但该技术使得采集成本急剧升高.提高作业效率和降低生产成本成为地震勘探行业的发展趋势.因此,东方地球物理公司(BGP)创新了一种可控震源超高效混叠采集技术,并在业界首次进行工业化应用.该技术综合了动态滑动扫描技术与独立同步扫描技术(ISS)的优点,通过优选合适的激发时间-距离规则,使得震源间距和滑动时间大幅减小,作业效率显著提高,是地震采集技术发展过程中又一突破.该技术成功应用的关键在于地震采集作业管理、连续记录数据实时质控和海量数据现场处理.为此,BGP自主研发的数字化地震队(DSS)系统、连续记录数据实时质控(KL-RTQC)软件和海量数据现场处理(GEOEAST)软件,解决了生产中的难题并实现了野外高效作业生产.中东某项目采用该技术生产以来,平均日效达到3万炮以上,最高日效达54947炮,技术水平和作业能力达到国际领先水平.

数字化地震队系统(DSS)在国外某混采项目的应用

采用超高效混采技术可以满足当前勘探市场高密度采集和低成本运作的要求,为此研发了数字化地震队系统(DSS)。从超高效混采技术实施难点入手介绍了DSS系统构成,从排列监控判断、震源起震时间控制、生产任务管理等几方面阐述了数字化地震队系统(DSS)在国外某混采项目的应用效果。

xDSS方法及其应用探讨

多年来,提高地震采集项目的施工效率,降低生产成本已成为地震勘探行业的发展趋势。其主要在于提高道密度,提升资料品质,降低勘探成本。本文介绍一种新的高效方法,结合DS4和可控震源无约束混叠采集两种方法,同时解决了它们的局限性。xDSS使可控震源无约束混叠采集方法达到超高效率成为可能,同时遵守了混采的黄金法则“时间和空间的随机性”和“频率—波数域的稀疏性”。结合508^(XT)的相关功能自动依照这两个黄金法则施工,使地震采集尽可能接近可实现的最大采集效率,同时为处理人员交付容易去混叠的地震数据。

陆上可控震源高效采集技术及应用

高密度、宽方位地农采集技术在解决低信噪比地区勘探、复杂地质体成像、岩性勘探以及精细油气藏描述与监测等勘探难题方面具有明显的技术优势,但要实现陆上高密度、宽方位地震勘探技术工业化应用必须大幅提高可控震源作业效率.以期降低作业成本,使之经济可行。本文对用户定制同步激发方法、智能化施工方案、地农队高效作业管理、海量地疵数据质量控制与管理、混叠噪音处理等可控农源高效采集关键技术进行了研究,并展示了该技术的良好应用效果。