高分辨率五维地震道集优化处理技术及其应用

五维地震解释技术在裂缝预测和流体识别中发挥了重要作用。道集数据是开展五维地震解释的基础,为了解决五维地震道集存在的各向异性时差、优势频率和信噪比低等问题,提高道集数据质量,提出了高分辨率五维地震道集优化处理技术。通过建立道集去噪、道集提频、时差校正、方位角道集优化以及高精度井震标定定量优化处理参数等技术流程,提高了五维道集数据的分辨率、信噪比和保真度。胜利油田牛庄地区实际OVT资料的应用结果表明,该技术优化处理后同相轴连续性好,地层接触关系更清楚,分辨率明显提高,地震主频由25 Hz提高到43 Hz,优势频带由8~51 Hz拓宽到6~74 Hz;同时,井震相关系数也由0.75提高到0.90。利用处理后的数据精细描述砂体面积43.8 km 2,部署井位3口,实现了该区预测储量升级。实践结果表明,高分辨率五维道集优化处理技术能够充分挖掘五维地震数据的潜力,为后续的叠前反演和储层预测等工作奠定了基础。

基于五维地震数据的火山机构刻画及岩相识别——以准噶尔盆地石炭系火山岩为例

五维地震数据可以更好地分析地震波在各向异性介质中传播的旅行时间、速度、振幅、频率和相位等属性随方位角的变化,而且炮检距信息与目标地质体的尺度、地层岩性和流体成分等存在相关性,方位角信息则与地层中的断裂、裂缝等的发育特征相关。为此,提出了基于五维地震资料的火山机构刻画和岩相识别技术。考虑到地下构造在垂直于走向方向的响应更明显的特点,通过构建方位分析窗提取优势方位信息,利用倾角成像增强处理的地震资料预测火山机构,利用倾角及方位角的变化计算相邻道的相似性,提高了地震资料的横向信噪比,明确了火山机构宏观分布范围;通过定义方位时窗,结合地震道反距离加权算法,提取每个方位对断裂最敏感的信息,提高了火山机构刻画精度,得到的火山形态更清晰;再结合核主成分分析(KPCA)融合优势属性预测火山岩有利岩相,精细预测了准噶尔盆地KM1井区的三期火山岩有利区带,为高效勘探、开发该区的火山岩储层奠定了基础。

基于2.5D模型和3D模型的重震联合反演对比分析

由于三维可视化显示技术的复杂性和任意形状、多个沉积层模型三维正演计算的复杂性,目前国内外大多采用2.5D模型。本文根据南方海相油气勘探的实际情况,编制了基于3D模型的可视化重震交互反演系统。通过理论模型的验证,对实际资料处理结果的对比,3D重震联合反演克服了2D或2.5D模型难以模拟复杂地质构造带的问题,较好地解决了海相地区地震资料品质差、信噪比低导致地震解释模糊甚至无法给出解释的困难,取得了明显的地质解释效果。

基于全连接张量网络分解的五维地震数据重建

三维地震数据采集方位已达到了五维(5-Dimension,5D)。相比于常规的三维(3-Dimension,3D)重建,5D重建能够充分利用高维数据中不同方位角、偏移距等的相关特性以及更多的空间信息特点,更准确地预测缺失道。基于阻尼降秩(Damped Rank Reduction,DRR)等的矩阵降秩方法对由5D数据频率切片构成的块Hankel矩阵进行多次奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD),计算效率较低。基于高阶正交迭代(High Order Orthogonal Iteration,HOOI)等的张量降秩方法对频率切片4D张量进行降秩重建,但是在强噪声和高缺失情况下重建精度不高。本文采用全连接张量网络(Fully Connected Tensor Network,FCTN)分解方法对5D数据重建,将频率切片4D张量分解成低维度张量收缩的形式。该方法无需SVD运算,而且更精确的张量分解形式可以得到更高精度的重建结果。仿真和真实地震数据实验结果表明:相比于HOOI方法,重建数据的信噪比提高了约8~9 dB;相比于DRR方法,重建数据的信噪比提高了约6~7 dB。

基于Spark的地震数据重建方法的并行化

地震勘探技术发展早已进入TB(terabytes)级数据时代,并逐步迈向PB(petabytes)级。为提升海量数据处理效率,将地震数据处理算法进行并行化是一种广泛采用的手段。但是一些复杂度较高的算法,诸如地震数据重建类方法等,并行化难度较大,加速效果不理想。Spark作为一种面向大数据处理的通用分布式并行计算技术,可以应用于并可简化地震数据处理算法并行化过程。借助于Spark的优势,通过两个实例讨论了基于Spark的地震数据重建并行化方法,提出了对于具有复杂输入输出组织数据方式的算法的并行化方法,提升了算法效率。研究成果为该类算法的Spark并行化开发提供了有益借鉴。

沙漠区地震资料层间多次波处理策略

在沙漠区勘探中,由于复杂近地表和巨大沙丘的影响,地震资料品质普遍较低,且由于地下强反射层的存在,目的层有效信号弱、多次波能量强,现有的层间多次波预测和压制方法很难奏效,特别是数据驱动的层间多次波压制方法对地震资料的品质要求更高。针对沙漠区地震资料特点,提出了一种以逆散射级数法为核心的多方法联合多次波压制新策略。该策略首先提高沙漠区地震资料信噪比,然后利用层位约束改进逆散射级数算法,组建形成一套以逆散射级数法为核心的具有针对性的多方法分类、分域、逐级多次波压制处理流程。西部某工区实际资料的测试结果表明,新策略不但能有效提高资料信噪比和分辨率,还能有效压制目的层多次波,保护有效波并改善断裂和储层成像质量,从而为综合解释和目标评价提供更可靠的资料保障。

沙漠深层地震资料层间多次波压制方法研究

沙漠地区受复杂近地表和复杂地质条件的影响,深层地震资料信噪比低,有效信号弱,多次波能量强,现有的数据驱动的多次波预测和压制方法很难奏效,严重影响工区构造、断裂及储层的成像质量,造成综合解释的困难。因此,针对沙漠深层地震资料特点,提出一种在提高资料信噪比的基础上多方法联合多次波压制的新思路。西部某沙漠区实际资料的测试结果表明:新思路提高了沙漠审查资料信噪比,有效压制了深层多次波,保护了有效信号,进一步提高了地震资料中断裂和储层成像的质量。

OVT数据域五维地震资料解释技术研究现状与进展

宽方位地震技术是横向接收单元尺寸与纵向接收单元尺寸之比大于0.50的三维地震采集、处理和解释技术。通过设计宽方位观测系统有效地采集到高品质的地震数据体,经过炮检距向量片(OVT)等技术处理,获得OVT数据域的五维(即空间三维坐标+炮检距+方位角)叠前地震道集,为五维地震资料解释奠定了资料基础。以OVT域五维地震解释为主线,首先介绍了宽方位地震采集和OVT处理技术的发展历程,探讨了OVT技术对宽方位地震资料解释带来的革新及在OVT域进行地震资料解释的必要性;其次基于各向异性理论,论述了OVT域地震资料五维解释的理论基础。理论及实例研究表明,基于OVT域五维地震资料可有效地实现方位各向异性分析与研究,显著提高地震资料解释(构造解释、地层解释、岩性解释、流体识别、裂缝预测及地应力研究)的精度和准确性。OVT域五维地震资料解释不仅是一项技术,更重要的是一种思想,五维地震数据的解释将是地震技术的又一次革命。

五维地震油气识别方法

五维地震流体识别,即利用五维地震资料对复杂储层含流体特征进行识别和描述,为业内研究的前沿和重要难题。该文首先从岩石物理机制出发,研究了含流体各向异性储层参数与物性参数的关系,构建了高敏感参数的各向异性因子f^ani,并验证了该流体因子的合理性以及实用性。其次,利用各向异性反演算法尽可能地挖掘五维地震数据中丰富的方位各向异性信息,反演得到用来表征地下流体的各向异性因子,实了现五维地震流体识别。实际应用结果表明,基于新的各向异性因子及各向异性反演算法能够稳定可靠地从五维地震数据中获取储层流体特征,为五维地震流体识别提供了一套新的理论方法。

海拉尔盆地三维地震资料连片处理关键技术及其应用效果

由于海拉尔盆地中部断陷带三维连片地震资料施工年度跨度大、激发和接收条件差异较大、方位角和面元等采集参数不同,导致区块间能量不均、子波差异、空面元等问题突出。采用微测井约束的连片层析静校正技术、振幅和子波一致性处理技术、五维地震数据规则化技术、井约束的各向异性速度建模技术等多种三维连片地震处理关键技术,确保了区块间能量、子波的一致性,解决了空面元问题,显著改善了连片地震资料品质,使地震剖面断点清晰、层间信息丰富,为地震资料细分层精细解释和扇体识别打下了坚实基础,在此基础上部署的井位见到了较好的油气显示,对其他复杂断陷盆地三维连片处理具有重要的指导意义。

单点高密度地震技术进展、实践与展望

随着油气勘探开发的深入,以胜利油田为代表的东部老区普遍进入到复杂隐蔽油气藏勘探阶段,勘探对象日趋复杂,表现为“薄、小、碎、散、深、隐”的特点,传统的地震技术已不能满足日益复杂的地质目标的识别与描述需求。为了破解东部老区勘探开发难题,“十五”以来,胜利油田先后在垦71、罗家、义东等区块开展了高密度地震技术探索,在大量攻关实践的基础上,提出了“单点激发、单点接收,具有小面元、宽频带、宽方位、高炮道密度特征,以方位各向异性理论为基础,采用宽频全方位处理、五维数据解释”的新一代高密度地震技术,研发了适用的独具特色的单点高密度地震采集技术、宽频全方位处理技术和五维数据解释理论与方法,找到了一条适用于东部老区油气勘探开发的高密度地震技术路线,形成了可复制的单点高密度地震技术。自2015年以来,胜利油田东部老区实施了16块单点高密度三维地震,满次面积3699km^(2)。近3年新发现圈闭625个,三级储量2.21×10^(8)t,部署井位279口,桩海斜25、丰深斜11等井获得高产,探井成功率由44.6%提高到62.5%。支撑新建产能42.1×10^(4)t。单点高密度地震技术成为复杂隐蔽油气藏勘探的核心技术,大量的实践表明该技术是解决成熟探区高效勘探、效益开发的利器,取得了显著的经济和社会效益,其推广应用前景广阔,下一步通过开展全节点高密度地震、压缩感知、“人工智能+地震”的相关研究,相信单点高密度地震技术将在新老探区勘探开发中发挥更大的技术支撑作用。

裂缝型储层五维地震有效压力参数预测

裂缝型储层是目前油气勘探开发的重要领域之一,有效压力预测在此类油气藏的开发中发挥着重要作用。有效压力可由有效压力参数计算得到,具有丰富方位及偏移距等信息的五维地震数据为裂缝型储层有效压力参数预测提供了基础资料。基于各向异性Gassmann方程和线性滑动理论,结合Smith有效压力参数函数和临界孔隙度模型,推导出由有效压力参数、流体体积模量和裂缝法向及切向裂缝弱度参数直接表征的正交各向异性(OA)介质纵波反射系数弱各向异性近似方程。在此基础上,提出了五维地震时频域分步反演方法,即在分步反演策略的基础上,综合利用时间域地震反演的抗噪性和频率域反演的高分辨率优势,提高预测精度。基于五维地震频率和振幅信息及岩石、测井和地质资料,实现了裂缝型储层有效压力参数及流体参数和裂缝法向及切向裂缝弱度参数的直接预测。模型测试和实际数据应用结果表明,反演结果与井上实际数值吻合程度较高,为裂缝型储层五维地震有效压力预测提供了一种可靠的方法。

OVT域五维规则化在煤田高密度数据处理中的应用

将OVT域五维规则化技术引入煤田高密度地震数据处理中,通过OVT面元划分,利用数据在OVT域中的特点,将数据沿炮线、检波线、时间、方位角和炮检距5个维度的傅里叶谱,作为地震道重构的约束条件,以消除覆盖次数、炮检距的突变对构造成像的影响。研究表明,该方法能够使提高极低照明度区域的覆盖次数,改善浅层数据缺失现象,减小覆盖次数和炮检距突变带来的假象,提高成像质量。使处理剖面真实自然,断点清晰,无假频现象。实际资料证实了该方法的有效性。

OVT域叠前时间偏移在煤田高密度三维地震勘探中的应用

为了提高沁水煤田某矿煤层陷落柱、断层、挠曲等小构造的探测准确率,将OVT域叠前偏移技术引入了高密度宽方位三维地震资料处理中。通过面元划分、五维规则化、OVT域叠前时间偏移、方位各向异性校正时差校正等处理过程,实现宽方位OVT域叠前时间偏移。研究结果表明,OVT域叠前时间偏移保留了方位角信息,可以反映地层随方位角的变化;方位各向异性校正解决了道集的方位各向同相轴“抖动”问题,提高了剖面的分辨率,使小断层位置、陷落柱边界更清晰,“串珠状”现象更聚焦;OVT域叠前时间偏移剖面波形自然、浅层同相轴连续性低频成分更丰富,频带更宽。