非对称走时叠前时间偏移在青东4东地区的应用

胜利青东4东地区滩海三维横跨潍北凸起、青东凹陷、郯庐断裂带,地下地质情况复杂,构造变化大,第三系地层发育大量的低序级断层,中生界古潜山特征复杂。为了做好该区复杂构造的成像工作,地震资料处理中采用了非对称走时叠前时间偏移方法。该方法走时计算公式中含有水平源像距的多次项以及关于速度的横向导数,能够有效提高走时计算精度,改善复杂条件下的地震波聚焦效果。抽取一条南北向的测线测试了非对称走时方法的有效性;用该方法进行实际资料处理有效改善了中生界古潜山的成像效果,较准确、精细地刻画了层间信息的细节及断层的边界。

非对称走时叠前时间偏移应用分析

基于基尔霍夫积分法的叠前时间偏移方法由于其原理简单,适应性强,易于处理等优点而成为应用广泛的地震三维数据偏移成像方法。

非对称走时克希霍夫叠前时间偏移方法在塔河地区的应用

针对塔河油田"复式"成藏组合所具有的油气圈闭类型复杂、储层厚度薄、构造幅度小、岩性横向变化大和非均质性强等特点,采用非对称走时克希霍夫叠前时间偏移方法进行数据处理。与常规叠后时间偏移和弯曲射线克希霍夫叠前时间偏移相比,非对称走时克希霍夫叠前时间偏移成果剖面绕射波归位合理,断层、断点清晰,不整合面成像及奥陶系内幕碳酸盐缝洞体反射结构更加清楚,横向分辨率进一步提高。

基于Chebyshev多项式的非对称走时Kirchhoff叠前时间偏移角道集求取

地震射线走时的求取方法是叠前时间偏移研究的核心问题之一,也是影响计算时间域角道集角度精确性的关键因素之一.本文基于Kirchhoff叠前时间偏移,应用第一类切比雪夫多项式,对弯曲射线对称走时加以改进,引进非对称项,优化后得到切比雪夫非对称走时方程,与高精度走时进行比较和误差分析,再将该走时求取方法应用于时间域角道集的求取中,得到地下较真实的入射角.通过模型计算和实际地震资料处理证明,此种非对称走时及其角道集的求取方法具有精度高、计算量少的优点.

基于横向导数的走时计算方法及其在叠前时间偏移中的应用

在Kirchhoff积分叠前偏移方法中,需要反复使用两点之间的射线走时,现有走时计算方法的计算量(或存储量)受到了计算条件的限制。针对此,基于时间空间域到频率波数域和向量场到指数流形上的正反变换,提出了计算单程波算子旁轴走时的简便公式,将走时表示成空间变量(地面点到地下相点的水平距离)的多项式,将频率波数域单平方根算子表示成波数的多项式,运用Lie代数积分、指数映射和鞍点法将走时多项式的系数与单平方根算子的系数联系起来,运用单平方根算子的系数计算走时多项式的系数。该展开式与通常的旁轴展开式相比,增加了关于空间坐标的非对称项。在进行Kirchhoff积分叠前偏移时,先将走时多项式的系数计算好并存储起来(这些系数大约10个);在处理地震数据时,再利用这些系数"现算"走时,用于偏移成像。给出了Lie代数积分多项式、指数映射多项式计算的Magnus方法,该方法利用根树结构从低阶展开计算高阶展开;利用数值模拟方法,将有限差分法的结果与该公式(非对称)和对称公式的结果进行了对比,结果表明其比对称的走时公式有更高的精度。

克希霍夫叠前时间偏移走时算法应用效果评价

地震资料成像效果与走时精度有关,在克希霍夫叠前时间偏移中,通常有两种计算旅行时的算法,即直射线法和弯曲射线法,不同的旅行时算法成像精度有一定差别。直射线法根据均方根速度计算旅行时;弯曲射线法利用层速度模型计算旅行时,虽然考虑了速度的横向变化,但仍然假设炮点或成像点两侧的走时是对称的。非对称走时Kirchhoff叠前时间偏移算法中含有水平源像距的多次项以及关于速度的横向导数(非对称项),能够有效提高走时计算精度,从而改善地震波的聚焦效果。对3种旅行时算法从理论公式、对速度的适应性方面进行应用效果分析,并在SB地区实测,认为弯曲射线与非对称走时的速度建模较为相似,两者速度的适应性较好。横向速度相对变化较大时,直射线较非对称走时所需均方根速度偏高。在速度横向变化较小的平层,效果相当;在速度横向变化较大时,非对称走时算法计算精度较弯曲射线稍高,较直射线有较大优势;直射线走时算法对断点和断面的分辨率略低。

共孔径面叠前时间偏移技术在XDZ地区的应用

XDZ地区地表起伏大、地表地质条件复杂,地下主体构造高陡,断裂十分发育,为典型的复杂山区资料。受技术条件限制,常规叠前时间偏移技术难以在该区实现准确成像。共孔径面kirchhoff叠前时间偏移技术引入共偏移孔径面的概念,使每个成像道偏移孔径内参与成像的地震道处于同一平面,可基本满足水平地表的假设条件,提高了剧烈起伏地表条件下的地震波的聚焦效果。将该技术应用于XDZ地区的资料处理,处理成果成像效果好,断点清楚,复杂构造波组连续性、稳定性提高,成像效果明显优于常规叠前时间偏移。

地震叠前时间偏移的一种图形处理器提速实现方法

新近发展的图形处理器（GPU,Graphic Processing Unit）通用计算技术,现已日趋实用成型,并获得诸多应用领域的广泛关注.对油气勘探专项资料处理技术的运用而言,概因GPU与中央处理器（CPU）的计算性能的甚大差异,致使GPU这一通用计算技术在石油工业中的应用研究正在有效开展.本文仅借助于油气勘探中广泛使用的叠前时间偏移,旨在于扼要阐明其基于GPU应用的有效性;文中还提出一种利用GPU实现地震叠前时间偏移的软件构件方法,并针对非对称走时叠前时间偏移所拓展的应用软件提供一种具体实现架构.与以往用个人计算机（PC,Personal Computer）或者PC集群所用的叠前时间偏移相比,本文方法可甚大地提高计算效率,从而在石油物探资料处理中可显著地节约计算成本和维护费用.文中实际例证也表明,基于GPU进行高性能并行计算,当是适应目前石油工业中大规模计算需求的一个重要发展途径.

基于GPU实现叠前时间偏移走时计算的并行算法

走时计算是叠前时间偏移计算中最耗时的部分,通过分析传统的串行走时算法,发现静态8点插值算法非常适合在GPU上运行。首先利用CUDA技术对静态8点插值算法进行并行化改造,设计静态8点并行插值算法,然后测试其正确性,统计其相对误差情况。实验表明此算法比工业生产上的动态插值算法更准确,最后我们利用体偏作性能测试。试验结果表明,运行在GPU上的静态8点并行插值算法内核性能是运行在CPU上的动态插值算法内核的22.76倍。这说明,静态8点并行插值算法适合进行走时计算,并且可以应用于工业生产上。

山地地震资料叠前时间偏移方法及其GPU实现

山地地区地下地质结构复杂,地表高差大,变化剧烈.目前该类地区地震勘探中主要的成像手段依然是Kirchhoff叠前时间偏移.但地表高程的剧烈变化使叠前时间偏移的基准面很难选择.本文在传统方法的基础上,提出了一种在浮动基准面上修正常规叠前时间偏移走时计算的叠前时间偏移方法,该方法能够很大程度上提高山地地区、特别是地表高差变化大地区的成像效果.本文还介绍了GPU在叠前时间偏移上的应用,通过GPU对叠前时间偏移的优化和实现,得出如下结论:应用单颗NVIDIA Tesla C1060 GPU进行叠前时间偏移,相比应用主频2.5 GHz的单核CPU计算效率可提高70倍以上.

三维地震资料叠前时间偏移应用研究

本文通过选取合适的叠前时间偏移软件,对两块三维地震资料进行偏移成像试验,验证叠前时间偏移中影响偏移成像效果的几个主要因素.该软件偏移算法的核心技术是弯曲射线偏移处理,这不同于工业界常用的直射线假设.偏移速度是偏移成像好坏的主要因素,通过迭代进行偏移、速度分析,使共成像点道集拉平,从而实现构造的准确成像;偏移孔径也是影响偏移成像的一个关键参数,其选取与成像目标层的倾斜角、深度、速度等有关;反假频参数对偏移成像效果有一定影响,是偏移中需要考虑的因素之一.

层状各向异性介质转换波克希霍夫叠前时间偏移

在克希霍夫叠前时间偏移处理中,地震波走时的计算方法是决定大偏移距地震资料成像品质的重要因素.在常规的三维转换波各向异性叠前时间偏移公式中,走时的计算是基于等效单层各向异性介质的非双曲线方法.用这种方法处理的成像道集,在偏移/深度比超过一定阈值后,成像道集中的反射同相轴将出现过偏现象,这种偏移不平的同相轴将影响偏移叠加的最佳响应,使得偏移成像波组呈低频化特征,最终降低三维转换波偏移成像质量.我们采用层状介质的走时计算方法代替常规算法,并且利用了常规方法的转换波各向异性偏移速度模型.基于层状介质的算法能够提高大偏移距转换波走时计算精度,克服中浅地层大偏移距远道成像道集中反射同相轴逐渐上翘的问题.两个地区的三维转换波资料处理结果证实,基于层状各向异性介质的转换波克希霍夫叠前时间偏移方法,明显改善了反射成像剖面的连续性和分辨率,提高成像剖面构造的可解释性.

起伏地表直接叠前时间偏移

针对起伏地表直接进行叠前时间偏移是目前复杂山地地震资料叠前成像处理的方向。如今研究的侧重点是通过参考面计算起伏地表条件下的地震波走时,进而进行叠前时间偏移,但是这一过程存在两个问题:其一是参考面选择不当会因高差和替换速度的不准确而带来走时计算误差;其二是地震数据经常规处理返回到采集地表面时可能破坏高频静校正效果。基于此,本文提出了以共成像孔径面为参考面且在共反射点道集上进行剩余时差校正的起伏地表叠前时间偏移的方法。文中分别应用简单模型、SEG起伏地表模型以及实际资料对该处理方法进行了测试,表明该方法是有效的。

松辽盆地深层地震资料叠前时间偏移连片处理技术研究

为了建立松辽盆地等时地层格架,深入认识松辽盆地地质特征和结构以及油气聚集规律,本文开展了松辽盆地不同工区、不同时期采集的二维和三维地震资料叠前连片处理技术研究.本文针对叠前连片处理过程中不同区块的非一致性,采用了相应的处理方法和手段,使得连片处理后数据的相位达到一致,区块间拼接带的频率、能量(或振幅)变化自然合理.处理后的资料地质现象丰富,地层齐全,具有较高的信噪比和连续性.资料反映的区域构造合理,有利于对松辽盆地区域地质规律进行统一的认识.

三维叠前时间偏移在红北地区的应用

红北地区位于准噶尔盆地,构造复杂,地层倾角大,三维叠后时间偏移成像效果不好,为此,在该地区开展了三维叠前时间偏移处理技术的研究。介绍了三维叠前时间偏移方法的基本原理和实现过程,对该方法在红北地区的应用效果进行了分析。叠前时间偏移剖面和叠后时间偏移剖面的对比说明,地震资料的成像精度得到了较大的提高,剖面上断点清楚,断层清晰,地震波组特征明显,与井的吻合程度高。

克希霍夫叠前时间偏移技术在复杂构造带地震资料处理中的应用

在辽河盆地东部凹陷中部的A区块地下构造复杂,以往的资料虽然反应了该区的整体面貌,但断裂带的成像效果不是很好,为此,开展了叠前时间偏移处理技术研究.详细介绍了保福克希霍夫叠前时间偏移的原理和数据的预处理,讨论了主要的偏移参数的测试和选取方法,通过Deregowski循环法和百分比偏移扫描速度建立和优化速度模型.处理结果表明,该区三维叠前偏移剖面较常规三维叠后偏移剖面有明显改善.

断陷盆地大面积三维叠前时间偏移连片处理的地质意义及关键技术

中国东部陆相断陷盆地含油气构造带已经基本完成了三维地震勘探工作。为了能够按现代层序地层学理 论重新认识和评价这些断陷盆地,开展断陷盆地大面积三维叠前时间偏移是一项必然的选择。本文以南堡凹陷 为例,重点对叠前时间偏移连片处理的可行性及关键技术进行了分析。通过南堡凹陷取得的处理效果表明,在 陆相断陷盆地实施大面积三维地震资料叠前时间偏移连片处理,对于深化地质认识、挖掘老区潜力、突破新区 勘探、实现油田的可持续发展具有重要意义。

表驱三维角度域Kirchhoff叠前时间偏移成像方法

针对传统 Kirchhoff 叠前时间偏移方法的一些不足,以及振幅随入射角、方位角变化(AVA/AVAZ)分析的需要,本文提出一种基于射线理论的三维叠前时间偏移角度域成像方法.它通过横向均匀介质中稳健的射线追踪建立单程波走时和传播角度的数值表.然后在此基础上估算反射波双程走时以及在界面处传播的方位角和入射角,最后基于脉冲响应叠加原理获得三维构造图像和方位-角度域共成像点道集.与传统方法不同之处在于,上述过程均考虑了地震波在垂向变速介质中的射线弯曲效应和三维传播特征.有利于准确提取随入射角和方位角变化的振幅和时差信息.理论模型合成数据和实际地震资料测试结果展示了方法的优越性与实用性.

Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移及应用

基于射线追踪的Kirchhoff叠前时间偏移是一种高频近似方法,且利用射线追踪计算衍射走时需对速度场进行平滑处理。为了提高复杂介质中三维旅行时的计算精度,避开巨大的计算量,减少资料处理的成本,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移近几年被提出来并逐步应用到实际资料处理中。该方法综合了Kirchhoff叠前时间偏移速度快、叠前深度偏移成像精度高的优点,利用层速度模型代替均方根速度模型来计算三维旅行时间。文章介绍了Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移的基本原理及利用层速度模型计算旅行时间的实现方法,并对四川某油气田资料进行了偏移成像。计算结果表明,Kirchhoff弯曲射线叠前时间偏移在保证计算效率基础上,较好地实现了复杂地质条件下资料的偏移归位。

起伏地表叠前时间偏移处理流程及其应用研究

复杂山地地表高程变化剧烈,影响速度分析和速度建模,造成偏移归位不准确。为消除山地地震资料偏移处理因高程变化大引起成像聚焦变差的问题,有效避开低信噪比下的深度域速度建模,提出了一套基于起伏地表叠前时间偏移的处理流程,主要处理步骤包括成像基准面构建、基于成像基准面的速度模型更新和起伏地表叠前时间偏移。构建成像基准面的目的是使获得的速度模型与实际速度模型最大程度相吻合;基于成像基准面的速度模型更新能使速度模型更有效地收敛;还原实际炮、检点关系的起伏地表叠前时间偏移提高了时间偏移的聚焦能力。西部某山区实际资料的处理结果表明,采用该处理流程得到的剖面品质高、分辨率显著提升、断点清晰、断面刻画明显,为后续解释工作提供了很好的资料。