一种基于反稳相的深度域绕射波分离成像方法

为了充分利用地震记录中的绕射波信息刻画地下小尺度构造(断层、尖灭、裂缝、盐丘侧翼等),本文在高斯束偏移过程中,借助倾角扫描及运动学与动力学射线追踪方法,构建反稳相滤波算子,发展了一种基于反稳相策略的深度域绕射波分离成像方法。在编程实现算法的基础上,通过国际标准的Sigsbee 2A模型验证了本文方法的正确性。同时,利用实际资料绕射波分离成像测试,验证了方法对陆上实际资料具有较好的适用性。

利用Encoder-Decoder框架的深度学习网络实现绕射波分离及成像

利用单纯绕射波场实现地下地质异常体的识别具有坚实的理论基础,对应的实施方法得到了广泛研究,且有效地应用于实际勘探。但现有技术在微小尺度异常体成像方面收效甚微,相关研究多数以射线传播理论为基础,对于影响绕射波分离成像精度的因素分析并不完备。相较于反射波,由于存在不连续构造而产生的绕射波能量微弱并且相互干涉,同时环境干扰使得绕射波进一步湮没。因此,更高精度的波场分离及单独成像是现阶段基于绕射波超高分辨率处理、解释的重点研究方向。为此,首先针对地球物理勘探中地质异常体的准确定位,以携带高分辨率信息的绕射波为研究对象,系统分析在不同尺度、不同物性参数的异常体情况下绕射波的能量大小及形态特征,掌握绕射波与其他类型波叠加的具体形式;然后根据相应特征性质提出基于深度学习技术的绕射波分离成像方法,即利用Encoder-Decoder框架的空洞卷积网络捕获绕射波场特征,从而实现绕射波分离,基于速度连续性原则构建单纯绕射波场的偏移速度模型并完成最终成像。数据测试表明,该方法最终可满足微小地质异常体高精度识别的需求。

混合域高分辨率Radon变换及其在绕射波分离与成像中的应用

为了充分利用地下小尺度不连续地质体如断层、裂缝、河道、粗糙岩丘边缘等携带的高分辨率信息,利用倾角域共成像点道集(CIGs)中反射波同相轴表现为具有稳相顶点的凹形曲线,绕射波同相轴表现为拟线性的明显差异,发展了一种基于稀疏约束预条件共轭梯度法的混合域高分辨率Radon变换绕射波分离成像方法。该方法首先在传统混合域Radon变换算法中引入预条件算子,然后构造了新的时变稀疏模型权,最后实现了倾角域CIGs绕射波分离与成像。与最小二乘Radon变换方法、频率域高分辨率Radon变换方法相比,该方法的分辨率和精度都明显提高。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,基于混合域高分辨率Radon变换的绕射波分离成像方法去除反射波更为干净彻底,并且与常规反射波成像方法相比,该方法能有效改善断层等小尺度地质体的成像质量。

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。

奇异值谱分析在绕射波分离及成像中的应用

地层中的断层、裂隙(缝)和孔洞等小尺度地质目标体是常见的油气运移通道和储集体,对油气勘探具有重要意义。这些地质目标体的地震响应为弱能量的绕射波,在偏移成像前进行反射波和绕射波的分离,然后实现绕射波成像,有利于识别这些目标体。常规绕射波分离方法主要基于反射波与绕射波的运动学特征差异。频率-空间域的奇异值谱分析方法同时利用反射波与绕射波的运动学和动力学特征差异,压制共偏移距道集中具有强能量和线性特征的反射波场,突出并分离绕射波场,进而实现绕射体的目标成像。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,奇异值谱分析绕射波分离方法可有效改善断层及其它小尺度地质体的成像质量。

绕射波分离成像技术在塔河油田碳酸盐岩地震弱反射储层预测中的应用

塔河油田奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏的主体开发区已进入挖潜阶段,前期对于强"串珠状"异常反射的大尺度缝洞储集体开发动用程度高,而呈"非典型"地震弱异常反射的小尺度缝洞储集体还处于开发初期,提高这类储集体的精细预测与识别精度,是进一步提高塔河油田储量动用率的关键所在。通过应用局部倾角滤波与预测反演联合的绕射波分离技术,从地震记录中将绕射波分离出来并单独成像,然后再与常规叠前时间偏移地震数据体进行融合处理,以突出小尺度缝洞储集体的"非典型"地震弱反射异常。实际应用效果表明,通过绕射波分离成像与融合处理的方法有效地提高了前期较难识别的"非典型"弱反射异常体的识别与刻画能力。

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。

绕射波分离成像技术在断裂识别中的应用

断裂是重要的油气储集空间和渗流通道,控制着油气藏的形成与分布。对地下断裂系统分布规律的正确认识是油气勘探乃至后期油气田开发的关键所在。绕射波是地下断裂等小尺度不连续体的地震响应。根据绕射波与反射波在平面波记录上的同相轴形态差异,利用基于平面波预测的绕射波分离技术,从地震记录中将绕射波场分离出来,并单独成像,从而提高小尺度构造的识别精度。数值模型及实际应用效果表明,绕射波分离成像技术对断阶边界的刻画更加清楚,对断裂解释具有一定的指导意义。

基于PWD的绕射波波场分离成像方法综述

绕射波成像方法能有效地对地下小尺度不连续地质体如断层、裂缝、粗糙岩丘边缘、河道等高精度成像,成像优劣的关键在于如何有效地从原始波场记录中分离反射波和绕射波波场.目前,绕射波分离及绕射波成像方法已逐步成为研究热点.本文系统地回顾了绕射波分离及成像方法的发展历程,分析了反射波和绕射波波场特征,并着重介绍了PWD(平面波分解)解构滤波器及其在叠前、叠后分离并成像绕射波的方法原理,探讨了绕射波成像方法的应用前景.

地震绕射波弱信号U-net网络提取方法

绕射波携带大量小尺度非均匀地质体信息,对于提高地震勘探分辨率具有重要意义.绕射波能量远小于反射波,在地震记录中常被强反射波掩盖,因此分离并单独成像绕射波,为探测小尺度非均匀地质体的关键问题.传统绕射波分离方法受限于理论模型假设,对陡倾角反射波去除效果不佳,且易对绕射波造成损伤.基于经典编码-解码框架下的U-net网络和注意力机制,本文提出了一种绕射波智能分离方法,通过编码器自动提取地震数据中的绕射波特征,再由解码器恢复绕射波,从而隐性去除反射波.该方法作为端到端的机器学习,训练后的U-net网络可自适应地分离绕射波.本文通过数值模拟数据与实际数据构建训练数据集,利用训练后的U-net网络分离绕射波,并将结果偏移成像.数值模型测试和实际资料应用表明,融合了注意力机制的U-net网络能够有效压制反射波能量,保留绕射波动力学特征,克服了传统绕射波分离方法难以去除陡倾角反射的局限性,其提取的绕射波弱信号特征较为完整,能够进一步提高地震成像分辨率,在小尺度断裂刻画上具有优势.

地震绕射波波场分离与成像方法综述

地震资料中的绕射波携带了小尺度地质异常体信息,可以更加清晰地刻画断层、边界以及缝洞储集体等非均质体构造,但在常规地震资料处理中,绕射波往往作为噪声被压制掉。对分离地震绕射波和反射波的方法以及绕射体单独成像方法进行了研究。首先,从理论上阐述了地震绕射波的产生机制及地震特征;然后,从绕射波与反射波分离的角度出发,利用两者在不同域的形态差异,通过平面波分解技术、多聚焦叠加技术和聚焦切除反聚焦技术对绕射波与反射波进行分离;最后,应用高精度偏移方法对分离后的绕射波进行偏移成像。基于剖析和总结典型地区的应用实例,发现绕射目标单独成像可以实现小尺度异常体的识别,非均质地质体的成像精度显著提高,对高精度地震解释具有重要意义。由于绕射波本质上是三维现象,在三维情况下实现绕射波与反射波的分离并成像具有重要意义,也是未来研究与应用的发展方向。

绕射波成像在潜山裂缝储层预测中的应用——以渤中A气田为例

渤中A凝析气田太古界潜山埋藏深且构造运动复杂,岩性以变质岩为主。潜山内幕裂缝储层非均质性强,地震资料反射波成像质量较差,储层精细表征难度大。绕射波是地下介质不连续性和非均质性的指示标志,可利用地震波场中的绕射信息预测潜山裂缝储层。基于共偏移距道集,利用叠前绕射波分离成像方法,分两步实现绕射波分离。首先,利用局部倾角滤波提取出大倾角绕射波。然后,利用核主成分分析方法提取出小倾角绕射波,二者联合实现绕射波分离。该方法降低了绕射波的能量损失,提高了绕射波分离的精度,进而改善了绕射波成像的保幅性。最后,利用绕射波的能量和曲率等属性实现裂缝密度和裂缝方向的综合预测。实际资料应用结果表明,叠前绕射波分离成像有效改善了潜山内幕的成像效果,提高了潜山裂缝储层预测精度,指导了该区探井的井位部署,对变质岩潜山裂缝储层研究具有重要意义。

叠前深度偏移在复杂构造成像研究中的应用——以川东三岔坪高陡构造为例

四川盆地东部三岔坪高陡构造由于经历复杂构造运动,地表出露岩性变化大,激发接收条件差,造成地震资料信噪比低,成像效果较差。针对以上问题,将叠前深度偏移方法应用于该复杂构造成像研究。在叠前常规处理和叠前时间偏移的基础上,利用已有测井、地质等资料,建立实体模型,并通过区域层速度填充该实体模型,从而建立起了高精度的速度模型;得到的叠前深度偏移结果,其剖面断点更清晰,绕射归位合理,信噪比较高,构造形态清楚,成像效果较好;进一步与某实钻井位数据进行比对,误差较小,说明处理结果真实可靠。结论认为:当速度存在剧烈的横向变化、速度分界面非水平层状时,只有叠前深度偏移能够实现共反射点的叠加和绕射点的归位,使地震资料正确成像;在叠前深度偏移过程中,建立高精度的速度模型非常关键。

绕射波叠前共虚震源道集分离方法

绕射波携带了地下小尺度非均质体的高分辨率信息,对岩溶体储层等的识别具有重要意义。能量较弱的绕射波易被反射波场掩盖,导致偏移成像不清、小尺度异常体精细识别与刻画难度大等。传统的绕射波分离方法存在深层绕射波能量损失严重、绕射波与反射波场相交或相切时难以分离的问题。为此,提出一种叠前绕射波分离方法:首先通过共虚震源变换将共炮点道集转换成共虚震源道集,然后在共虚震源道集中进行偏移—反射波去除—反偏移,最后通过共虚震源反变换得到共炮点道集绕射波场。数值模型和实测资料的应用表明,该方法能有效地压制反射波,同时较完整地保留绕射波能量,提升成像剖面上小尺度地质体的识别精度。

一种基于局部倾角估计的倾角域绕射波分离与成像方法

勘探的热点逐步向西部碳酸盐岩储层探区转移,碳酸盐岩储层空间上多以孔、缝、洞形式出现,地震波形上主要表现为绕射波特征.在西部的勘探开发过程中,绕射波的分离及成像方法逐渐成为研究重点.本文首先推导了在倾角域共成像点道集(CIGs)中绕射和反射波的地震响应时距曲线,并系统分析了二者的差异.以此为基础发展了基于平面波解构滤波技术(PWD)的倾角域共成像点道集绕射波场分离与成像方法.在实现方法的基础上,进一步通过对Sigsbee2a模型的试算得出如下认识:1.局部倾角估计的倾角域绕射波分离方法能够较好的提取绕射波信号;2.针对地下小尺度构造成像,基于绕射波的成像方法较常规反射波成像方法有一定优势.

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。