数据驱动的控制束偏移方法

射线束偏移虽是一类灵活、高效且精度较高的叠前深度偏移成像方法,可实现陡倾地层和多波至成像,但传统的高斯束偏移将所有反射能量沿等时面投影到地下空间,对τ-p域中的所有同相轴进行偏移成像,带来巨大计算量、偏移噪声及偏移假象。作为高斯束偏移的一种改进,控制束偏移在τ-p域选取优势能量同相轴做偏移,能显著提高计算效率,降低偏移噪声;然而控制束偏移方法大多只利用了检波点处的水平慢度信息。为此,本文提出一种充分利用炮点和检波点水平慢度信息的数据驱动控制束偏移方法。即首先分别对局部共检波点道集和共炮点道集进行倾斜叠加,再利用相干分析拾取炮点和检波点水平慢度信息,然后依据设计的偏移质量指示因子筛选拾取的同相轴,最后对所选取同相轴进行成像。与传统高斯束偏移方法相比,数据驱动的控制束偏移方法对偏移噪声和偏移假象的压制更彻底,对低信噪比数据成像具有显著优势。模型数据和实际数据测试验证了该方法的可行性、有效性和适用性。

相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移

高斯束偏移不仅具有接近波动方程偏移的精度,而且具有Kirchhoff偏移灵活、高效的特点。然而当实际地震采集数据中含有较强噪声时,易产生偏移假象而影响成像质量。为此,在传统高斯束偏移的基础上,根据有效信号和干扰信号在τ-p域中的相干性差异,发展了一种基于相似系数阈值滤波的数据驱动控制束偏移方法。采用数据驱动策略,在高斯束偏移成像过程中,先计算τ-p道集的相似系数,再通过设定相似系数阈值控制干扰信号,从而降低偏移剖面中的随机噪声;控制束偏移可以直接提取角度域共成像点道集,无需复杂的角度映射变换且具有更高信噪比。模型测试及实际资料处理结果表明:对于低信噪比数据,控制束偏移剖面的信噪比明显高于常规高斯束偏移,但会损失相对振幅的可靠性;尽管控制束偏移在τ-p道集的滤波过程增加了一定的计算量,但总体与常规高斯束偏移方法的计算效率相当;相似系数阈值参数选取十分关键,阈值较小时偏移噪声较强,但过大阈值也可能压制部分有效信息或产生偏移假象,选取合适的阈值参数才能得到较理想的偏移剖面。

各向异性介质控制束偏移及海上数据应用实例

随着勘探区域逐渐从陆地过渡到海洋,勘探目标逐渐趋于复杂化,高精度成像方法已经成为海洋油气勘探的瓶颈技术。高斯束偏移是一种灵活且高效的深度域偏移方法,对实际资料成像具有较好的适应性。该文发展了一种适应于海洋观测系统的高精度高斯束偏移方法,首先将海上接收的共偏移距地震记录进行加窗局部倾斜叠加,通过数学变换将共炮域公式推广到共偏移距域,再从炮点和检波点分别进行射线追踪,最后采用数据驱动的方式进行成像。一方面,考虑到地下介质的各向异性,引入了各向异性射线追踪方程;另一方面,根据有效信号和干扰信号在τ-p域中的相干性差异,在高斯束偏移过程中对地震信号进行控制,降低偏移剖面中的随机噪声,提高同相轴的连续性,最终实现了一种VTI介质共偏移距域数据驱动控制束偏移理论方法。在实现算法的基础上,通过各向异性洼陷模型、修改的SEG/Hess VTI模型及海上实际资料成像试处理,结果表明:各向异性参数对共偏移距道集中的大偏移距信息成像质量改善明显;当地层各向异性不能忽略时,新方法能够更加准确地恢复地下的复杂构造;新方法能够在一定程度上提高低信噪比数据的偏移成像效果。

基于τ-p域动态聚焦控制束偏移方法

地震资料数据处理中,高斯束偏移方法不仅拥有射线类方法高效性,还具有波动方程类方法的高质量成像精度.但高斯束偏移受其初始波束参数影响较大,选定的初始宽度大小,直接影响近地表区域成像精度好坏,而将动态聚焦射线束引入到高斯束偏移中,在射线追踪过程中采用变化而非固定的初始宽度参数,合理控制射线束的传播范围,解决了高斯束束宽随传播距离增加发散过快的问题,且针对低信噪比的地震数据的问题,无法得到高信噪比的成像精度.本文从高斯束理论出发,采用τ-p域阈值控制和动态聚焦初始波束方法策略,发展了一种基于τ-p域动态聚焦控制束偏移方法.有效压制了噪声数据干扰,削弱了初始波束对射线传播范围影响,充分的改善了复杂构造区域的成像质量,并通过了水平层状模型和Marmousi模型,以及胜利油田东部某探区的实际资料进行了测试来验证了我们方法的正确性和有效性.

一种τ-p域二维控制束成像方法

实际地震数据中通常存在一定的背景噪声及人为施工噪声等干扰信号,根据有效信号和干扰信号在τ-p域的能量差异,在高斯束成像时采用阀值滤波的思想对干扰信号进行控制,并将滤波后的地震记录用于后续的扫描成像,发展了一种高斯控制束偏移方法。控制束偏移的本质为:1在τ-p域内根据实际地震资料的品质设定阈值,并对数据进行适当切除,以压制实际地震数据中的随机噪声干扰。2对处理后的地震记录进行加窗局部倾斜叠加。理论分析表明,由于在τ-p域中有效降低了远离中心射线的同相轴或非相干同相轴的振幅,提高了地震同相轴的横向连续性,从而大大降低了偏移噪声。Marmousi模型试算及实际资料成像处理结果表明,控制束偏移方法能够在一定程度上提高低信噪比数据的偏移效果,随着资料信噪比的提高,控制束偏移方法的改进效果减弱。

菲涅尔控制波束束宽运用

控制束偏移是常规高斯束偏移一种延拓,不仅保留了高斯束偏移不俗的成像精度与运算速率,还能对低信噪比数据进行很好的成像,但控制束偏移受初始束宽选取的影响较大,给定不同的初始束宽对成像分辨率差异显著.当给定的初始宽度较窄时,近地表处的成像精度较高,但随波场路径延拓它的波束宽度幅度出现急剧增加的趋势,导致了中深部成像精度不足;反之,当给定的初始宽度较宽时,波场路径延拓增幅较为缓慢,中深部成像质量较好,但近地表处的成像精度却较差,无法兼顾浅、中深层成像精度.针对上述存在的问题,本文提出菲涅尔控制波束束宽表达式,并通过与控制束偏移波束束宽对比试验、不同初始束宽的选取试验、洼陷模型测试,验证菲涅尔控制波束在不同深度层的成像精度效果.

海底电缆地震采集方案优化及关键处理技术——以北部湾盆地WS区为例

北部湾盆地WS区中深层流沙港组具有很大的勘探潜力,但利用现有地震资料进行精细构造解释和油藏描述非常困难,无法满足勘探和开发研究的要求。海底电缆地震采集和处理技术在改善中深层复杂构造成像方面优势明显,适用于复杂浅水区采集环境。针对WS区中深层勘探面临的复杂构造成像问题,提出了高密度宽方位海底电缆地震勘探技术应用思路,重新确定面元尺寸并优化观测系统,重点开展Z分量高保真噪声衰减、P-Z分量双检合并和宽方位控制射线束叠前深度偏移成像等3项关键处理技术研究。应用效果表明,WS区地震资料品质得到了明显改善,有效提高了地震解释研究的可靠性,促进了该区后续勘探研究。