利用广义S变换进行等效Q值扫描分析

本文首次给出了一种利用扫描分析技术与广义S变换时频分析工具相结合求取介质品质因子(Q值)的方法,与传统的Q值估计方法不同,该方法用一系列等效Q值对叠前衰减数据进行粘性补偿偏移,将偏移后的共反射点道集叠加,利用广义S变换求取补偿后叠加道的时频谱和傅立叶峰值频率,以浅层强反射界面子波时频谱为参考,它他深度处地层子波的时频谱特征与之进行比较,当谱宽和峰值频率达到一致作为正确Q值选定标准,确立了宏观介质的等效Q值分析新方法.

基于等效Q值的反Q滤波影响因素分析

为了考察基于等效Q值的反Q滤波方法补偿效果的影响因素,从信噪比、等效Q值精度、调谐频率和门限阈值等方面进行研究.结果表明:信噪比越低,稳定性问题越难控制,补偿效果越不好.等效Q值选取偏小,将导致补偿过大;等效Q值选取偏大,将导致补偿不足.选择最高截止频率比选择峰值频率的频散校正效果好,地震波走时更加准确.门限阈值越大,振幅补偿越大,补偿后的振幅越接近无黏性吸收时的振幅,但将增加算法的不稳定.该研究可为在实际资料处理中正确使用反Q滤波技术提供指导.

面向粘滞声学介质叠前吸收补偿偏移的等效Q值模型建立——以松辽盆地北部为例

建立三维等效Q值(Q_(e))模型是实现粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移的前提。准确建立Q值模型的难度大,阻碍了地震衰减补偿类方法的应用,其中依据反射地震数据的振幅随频率变化关系求取Q_(e),受薄层干涉及数据高频噪声的影响,制约了Q_(e)的准确求取。提出了常数Q值偏移扫描和频带宽度评价Q值的方法。推导出常数Q值条件下粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移算法,实现快速偏移扫描,获得一组不同Q值的叠前时间偏移剖面和道集,用于Q_(e)拾取。在Q_(e)拾取中,合理选择频谱分析窗口的大小,突出数据的局部特征,为避免薄层干涉引起的主频变化,以频谱宽度最大为准则评价控制点所拾取Q_(e)的合理性,而频带宽度则依据补偿结果的噪声水平确定。利用地层Q值与速度的关系,由偏移均方根速度场求得三维Q_(e)模型。松辽盆地实际地震资料的粘滞声学介质吸收补偿叠前时间偏移结果表明:与常规叠前时间偏移处理结果相比,该方法成像剖面频带展宽近20 Hz,剖面振幅属性与井的符合率提高30%,应用该方法的资料设计部署的多口水平井,均准确入靶,砂岩钻遇率达80%。

一种稳定高效的等效Q值反Q滤波算法及应用

提出了一种基于等效Q值的反Q滤波算法,在补偿高频耗散能量的同时,对速度频散造成的相位畸变也进行了校正。该算法通过光滑的阈值控制增益函数实现稳定性控制,在补偿高频时,引入了一种变频带的计算方法,压制由于频率域的折返效应产生的高频噪声。与一般品质因子Q不同,由于在每一样点的吸收补偿是由该点的Q值唯一决定的,可利用扫描方法直接求取等效Q值。对Q扫描后的叠后反射数据采用对数谱比求频率导数的算法求取等效Q值场,避免了薄层调谐对频谱的不利影响。理论测试与实际资料应用的结果表明,等效Q值反Q滤波算法对含噪地震数据是稳健的,可在保持信噪比的同时提高地震资料的分辨率。

利用多项式拟合质心频移法估算近地表Q值

设计了一种新的单井微测井观测系统,通过模型试算得到质心频率和方差与炮检距满足三次多项式关系,提出了一种基于多项式拟合的质心频移法,估算出了近地表等效Q值,与模型等效Q值接近。将文中方法应用于C区实际微测井数据,估算出近地表等效Q值,并拟合出适用于该工区的v-Q经验公式参数a和b,利用估算的近地表等效Q值对实际地震资料进行近地表吸收补偿,提高了地震资料的分辨率。

基于相对熵准则的CMP道集Q扫描

地下介质的大地滤波效应(主要包括薄层叠合效应、散射效应和非弹性效应等)使地震信号振幅变小、频带变窄、主频降低、相位畸变,这可用等效Q值引起的效应表示。合理估计等效Q值并进行相应的Q值补偿对提高地震资料的分辨率十分重要。吸收衰减是一个累积效应,当地层Q值一定时,地震子波的衰减现象随传播距离/时间的增加和频率的增大而愈明显,即深层、远炮检距反射子波的能量和高频成分衰减更严重。为此,假设地层为水平层状、反射同相轴满足双曲线规律,已知地下均方根速度模型,利用CMP道集,沿双曲线轨迹开时窗以提取单个衰减子波;然后选取一组Q值,在频率域对衰减子波振幅谱做Q值补偿处理,依据不同炮检距处补偿后地震子波振幅谱一致性最佳原则估计水平地层的等效Q值。该方法需要一个合适的度量准则,因此对比、分析了相似系数、质心频率和KL散度、JS散度等准则。实验表明,在选取合适频带范围(如0~60 Hz)后,JS散度准则对规范化后的振幅谱一致性度量的敏感性更高,抗噪能力更强;在合适的信噪比条件下,基于相对熵准则的CMP道集扫描估计品质因子方法可以得到比较稳定的等效Q值估计结果。

稳定高效的时域反Q滤波方法

本文提出了一种全新的基于等效Q值的时域反Q滤波算法,其允许等效Q值在垂向上随时间连续变化,在空间上存在弱变化;将加权最小平方方法优化设计思想引入到时域反Q补偿短算子设计当中,给出最优时域短算子设计,将大量的频率域乘法工作转化为少量的时域褶积运算;采取表驱动方案,将短算子的构建与反Q补偿运算相剥离,极大地提升了计算效率;提出了一种新的稳定性控制方法,其既保证算法具有良好的稳定性,又满足短算子设计精度的要求.数值计算表明:时域反Q滤波算法可以取得与频域算法相同的补偿效果,并保证算法具备良好的稳定性和较高的计算效率.

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。

黏滞声学介质地震波吸收补偿叠前时间偏移方法

为了在叠前偏移中沿波场传播路径补偿黏滞性介质的吸收衰减效应,提高地震分辨率,首先导出黏滞声学介质条件下的波场频散关系,引入等效Q值实现频率域波场延拓,基于稳相原理求出波场延拓的渐近解,利用反褶积成像条件得到成像结果,并给出了偏移算法稳定性和数据高频折叠的处理方法,研制出工业化应用软件,完成多个三维工区的地震数据处理。另外,根据VSP资料,正演分析了松辽盆地的地层吸收对地震波场传播的衰减效应。与现有常规叠前时间偏移结果相比,黏滞声学介质吸收补偿地震叠前时间偏移在保护地震低频成分的前提下展宽频带15Hz左右,大幅提高了地震成像分辨率。

黏性介质叠前时间偏移方法

根据衡Q模型,将吸收系数引入黏性介质的相速度中,以相移法为基础,利用稳相点原理,推导基于叠加速度和等效Q值的黏性介质叠前时间偏移的走时和振幅计算公式,研究适合于黏性介质的叠前时间偏移方法.理论数据处理结果表明,该方法具有精确的复杂构造成像能力,能够将黏性补偿结合到偏移过程中,有效恢复深层界面的高频信息;在准确构造成像的同时,提高地震成像的分辨率.

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

由于大地黏弹介质的吸收作用,地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象,不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求。起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设,通过引入等效Q值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标,提出了起伏地表倾角道集的计算方法,并通过人机交互拾取菲涅尔带控制偏移噪声,实现起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移技术流程,恢复地震波被衰减的高频成分,从而达到提高地震成像分辨率的目的,在准噶尔盆地实际地震资料应用中取得明显的高分辨率处理效果。

黏性介质叠前时间偏移技术在黄土塬地区的应用研究

在地震勘探中地层的吸收作用会导致地震波的频带随着其传播过程而逐渐变窄,进而使得地震勘探的分辨率降低.黄土塬地区地表高程起伏大,低速带吸收严重且厚度变化大,这都加剧了黏性吸收导致的幅值衰减的复杂性;同时近地表地形复杂导致的多种干扰使得地震资料信噪比较低,给高频恢复带来困难.黏性介质Q叠前偏移技术可以实现沿地震波的传播路径恢复地层吸收所损失的高频成分,进而提高地震成像的分辨率.通过考察该项技术的不同实现技术路线,基于黄土塬地震资料特点和地质任务需求,我们选择了结合稳相方案的黏性介质Q叠前时间偏移成像技术.该项技术路线实现过程中,其稳相方案用于压制高频补偿噪声,而利用分区域人机交互“所见即所得”的扫描方式确定等效Q值,解决了困扰工业界已久的黏性介质建模难题.实际工业数据的应用成效展示了结合稳相方案的黏性介质Q叠前时间偏移成像技术在提高黄土塬地震资料分辨率方面的良好应用前景.

结合稳相的高效黏弹性叠前时间偏移方法及应用

地震分辨率是制约油气勘探开发和油藏描述的瓶颈技术.地震波在黏弹性介质传播过程中,由介质的吸收效应引起的地震波能量衰减与子波频散现象严重,极大的降低了地震资料的分辨率.黏弹性稳相叠前时间偏移实现了在稳相偏移成像过程中补偿传播介质引起的吸收,恢复高频成分的衰减,从而使偏移成像结果具有更高分辨率及成像精度.文中首先介绍了黏弹性叠前时间偏移成像方法,在考虑高频噪声放大问题上引入基于稳相原理的偏移孔径求取,压制偏移噪声,同时给出了修正的偏移走时计算方法,提高了对陡倾角构造和断层的成像精度.针对偏移计算耗时问题,采用分时的频率域成像算法,大幅提升了偏移计算效率.多个三维地震工区实际资料的应用效果表明该方法具有展宽频带、压制高频噪声、计算效率和成像精度高的优势.与常规处理成果相比,能够在保持低频成分的同时展宽频带15 Hz以上.