一种改进STGCN的深地时空域地震子波提取方法

地震子波的准确提取可有效提高全波形反演和偏移成像等方法的准确性,对储层预测和油气分析具有重要意义。由于深层能量衰减和复杂地质构造,地震子波不仅具有时变特性,同时也具有不可忽略的空变特性。而传统时变子波提取方法仅通过单道地震记录提取时变子波,忽略了多道地震记录之间子波的空间变化。同时,传统时空域子波提取方法,如经验模态分解(EMD)方法,对测井资料等先验信息依赖程度较高,实际应用范围受限。深度学习为时空域子波提取提供了新的思路,针对以上问题,提出了一种改进时空图卷积神经网络(STGCN)的时空域子波提取方法。首先,根据目标区地震数据分布特征与非平稳性质,建立以非平稳地震剖面为输入,时空域子波为标签的合成训练数据,再利用传统EMD时变子波提取方法逐道提取目标区子波,有针对性地构建以目标区地震剖面为输入,目标区时空域子波为标签的实际训练数据。最后,利用两种训练数据对改进后的STGCN进行训练,使其能够融合提取的子波时空特征,从而实现目标区时空域子波的有效提取。合成数据和实际地震数据的处理结果表明,该方法对于深地时空域子波的提取有效且准确,相较于传统方法更具优越性,具有较好的实际应用价值。

地震子波分解与重构技术在薄储层预测中的应用

T813K-TK715井区是塔河油田的重点含油气井区,多口井在石炭系油气显示活跃,但砂体展布不明。在地震资料上,T813K-TK715井区储层响应特征不明确,且石炭系卡拉沙依组不整合面强反射屏蔽下伏储层反射信息,使得剥蚀线附近地层圈闭难以刻画。文中结合工区地质特征,建立二维地震和楔状地层模型,应用正演模拟技术得到正演模拟结果,利用子波分解与重构技术对正演模拟结果进行处理。结果表明:子波分解与重构技术有效压制了石炭系卡拉沙依组不整合面强反射,削弱了其对下伏砂体反射的屏蔽作用,增强了地层底部反射的连续性,并且提高了地震剖面识别尖灭点的精度,为塔河油田T813K-TK715井区识别强反射屏蔽背景下的薄砂体及地层尖灭点提供了新思路及技术支撑。

深度域保真与高分辨期望成像子波

地震分辨率在地震数据采集、地震波成像处理和地震地质解释各阶段都具有非常重要的指导性意义。以地震子波主频、优势频带甚至倍频程为标志的地震分辨率描述方法已经不能满足当前及今后以岩性储层描述为目标的地震勘探需求,需要给地震分辨率赋予新的内涵。根据地震波反演成像理论,指出决定成像结果分辨能力的是Hessian算子(或成像子波),而决定Hessian算子的因素包括激发和接收地震子波、采集孔径(宽方位和长偏移距)、偏移速度场和偏移算子。认为成像子波完整的振幅谱形态决定了它的分辨能力。从成像分辨率定义切入,讨论了地震分辨率的内涵及其影响因素,将地震分辨能力归结为成像剖面上成像子波的分辨能力,进一步分析认为拥有低中频占优的宽带振幅谱的成像子波具有更强的分辨能力。根据深度域保真与高分辨成像子波的物理含义及给定目标层位保真分辨的需求,提出了期望成像子波的概念,给出了当前成像子波的旁瓣不畸变相邻地层反射子波的主瓣幅值是保真分辨的定义,保真分辨是高精度宽带弹性参数(宽带波阻抗)重构的必要条件。上述与成像分辨率相关的新概念对以宽方位、宽频带、高密度和高信噪比地震数据采集技术+FWI反演成像技术为代表的新时期的实际地震数据的采集、成像处理和地震地质解释具有更明确的指导意义。

基于子波分解的叠前煤层压制方法及应用

西湖凹陷X区平湖组地层煤层广泛发育,且具有厚度薄、层数多、阻抗低的特征,在地震上呈现的强振幅掩盖了砂泥岩的地震响应特征,从而降低了砂岩储层的预测精度。针对上述问题,提出基于子波分解的叠前煤层压制方法,首先对叠前道集进行子波分解,得到一系列具有不同中心频率的带有Ricker子波意义的窄带道集,再针对窄带道集具有的不同煤层响应特征分别实施相应的处理,其中低频道集薄煤层响应弱,无需进行针对性的压煤处理,高频道集煤层地震响应特征明显,通过强振幅衰减法对煤层强能量进行压制,最后将处理后的各频段信号重构得到煤层压制后的道集,在此基础上开展储层预测,预测精度得到明显提升,为煤系地层的岩性油气藏的勘探提供了有力支持。

海洋气枪远场子波模拟技术及应用

在海洋地震勘探中,获取精确气枪震源子波对地震数据提高分辨率处理和震源质量监控等具有重要意义。针对已有的气枪震源子波模拟算法不能充分考虑气枪实时状态,模拟的子波和实际情况差异较大的问题,提出了基于近场水听器信号,考虑通过单枪激发试验测量的水听器相对灵敏度、通过气泡上浮计时试验和枪阵实时导航数据计算的气泡相对运动,以及考虑海面虚反射等因素,在频率域模拟气枪震源远场子波的方法。并测试了这几种因素对模拟结果的影响程度和适用条件。与常规基于震源设计参数理论模拟方法进行了实际数据应用对比,结果表明,所提出的远场子波模拟方法模拟出的远场子波能反映气枪震源真实激发状态和条件,具有高保真性,用于地震数据子波处理后能更好地压制气泡效应,大幅提高地震资料的分辨率,具有重要的实用意义。

基于地震记录动态范围和二次谱的震源子波替换高分辨率处理方法

高分辨率处理是地震数据处理的核心环节之一。反褶积虽然是高分辨率处理的一种常用方法,但未充分考虑地震记录动态范围的影响,因此无法更好地兼顾分辨率和信噪比。为兼顾二者,提出了一种基于地震记录动态范围及二次谱的震源子波替换高分辨率处理方法。该方法利用地震记录的二次谱反演高精度震源子波二次谱(或零相位震源子波),在地震记录有效频带范围内利用期望的震源子波振幅谱替换反演的高精度震源子波二次谱(或零相位震源子波)的振幅谱,从而达到提高分辨率和信噪比的目的。合成地震数据与实际三维地震数据的处理结果表明,该方法在提高分辨率的同时可较好地提高信噪比,可被广泛用于地震数据的高分辨率处理。

海洋电火花震源地震数据子波处理技术及应用

与海洋地震勘探中传统的气枪震源相比,海洋电火花震源由于其声学特性,在激发过程中会产生多个压力脉冲,同时由于海洋地震勘探中鬼波的干扰,使得电火花震源子波中具有更多的旁瓣,限制了地震子波的带宽,降低了地震数据的分辨率。电火花震源子波处理一般使用反褶积,但是反褶积技术单一,不能有效解决电火花震源子波复杂的问题。基于此,介绍了电火花震源子波复杂的原因,使用鬼波压制技术、tau-p域预测反褶积技术、零相位化技术对电火花震源子波进行处理,解决电火花数据子波形态不规则的问题,对鬼波进行了有效压制,恢复了电火花震源的子波频带,获得了宽频地震数据,提高了地震数据的分辨率,丰富了低频信息,提高了同相轴的识别能力。

基于粒子群优化算法的地震数据品质因子及混合相位子波同时估计

非稳态地震数据高分辨率处理及反演是通过求解包含地震子波滤波效应及地层吸收衰减效应的反演方程,获得地下反射界面的地震响应。为实现高分辨率处理及反演中初始地震子波及数据品质因子Q模型的实施条件,结合地震子波Z变换的根移动编码及等效Q模型的二进制—十进制转换策略,引入粒子群全局优化算法,建立非稳态地震数据混合相位初始地震子波及数据品质因子同时估计的方法。利用井旁道与数据的互相关作为准则函数,判定粒子群是否收敛至最大,输出最佳初始地震子波及Q。应用理论合成数据和实际数据测试进行验证。结果表明:相较于传统常相位地震子波估计及反Q滤波,该方法在复杂干扰条件下能更精确捕获真实的子波波形及衰减参数。利用输出的地震子波及Q进行时变反褶积处理得到高分辨率剖面,说明方法具有准确性、计算效率高且输出结果优,估计的地震子波和Q更符合实际地震波传播特征,为后续高分辨率地震数据处理提供基本参数。

基于子波变换的相干光通信链路窄带干扰信号辨识研究

光通信链路上除了窄带干扰信号外,还存在其他噪声干扰源,这些噪声信号可能会掩盖或干扰窄带干扰信号的特征,增加了辨识的困难,为此提出基于子波变换的相干光通信链路窄带干扰信号辨识方法。通过光通信链路函数获取光通信信号,并对采集到的信号展开子波变换处理,去除信号噪声的同时保证通信信号质量。根据干扰类型建立干扰信号的专家知识图谱,利用卷积神经网络构建干扰信号辨识模型,将子波变换处理后的通信信号输入干扰信号辨识模型中开展特征提取,并根据提取特征结合专家知识图谱判断信号属于窄带干扰信号的概率,从而完成光通信链路窄带干扰信号的精准辨识。实验结果表明,利用该方法开展光通信链路窄带干扰信号辨识时,辨识精度高、辨识性能好,具有较高的实际应用价值。

超深层“断滩体”概念、地质模式及地震表征技术方法——以塔里木油田为例

“断滩体”是塔里木盆地富满油田奥陶系超深层新型油藏类型,是超深层油气储量保持增长的有利接替勘探领域。以野外露头资料为基础,结合钻井、地震、生产动态等资料,建立了超深碳酸盐岩油气藏“断滩体”地质发育模式,并形成了超深碳酸盐岩“断滩体”地震刻画技术。研究结果表明:1)“断滩体”的形成机制为超深层灰岩台内滩体受主干断裂派生次序级网状断裂破碎作用改造形成。2)基于“断滩体”地质特征,采用波形指示反演识别滩体边界;利用地震子波分解、反射特征强化法识别低级序断裂;通过滩体与低级序断裂的融合,精细刻画出“断滩体”的边界及内部结构,是表征“断滩体”的有效手段。3)富满东部三维区鹰山组下段发育典型的“断滩体”,明确了“断滩体”圈闭范围,识别断滩体面积42.2 km^(2),勘探潜力较大。富东1井的成功突破,预示着富满油田新的控储模式的确立。超深层“断滩体”地震识别技术为其他地区类似储层的预测提供较好的借鉴意义。

微分算子与子波构造

将传统意义下的整数阶微分运算拓展到非整数阶微分情形 ,直接仿照整数阶微分在时域的极限定义形式是很困难的 .本文从分析微分运算的频域形式着手 ,将微分算子分解成幅度算子和相位算子 ,并将其与子波变换特征进行比照研究 ,从而解决了非整数阶微分的拓展问题 ,同时也得到了微分运算与子波变换的内在联系 ,为非整数阶微分计算提供了一种逼近方式 .文中提出了幅度算子。

匹配追踪子波分解重构技术在气层检测中的应用

川中地区震旦系岩溶风化壳储层缝洞系统复杂、非均质性强、上覆泥岩对储层地震反射的影响较大,使储层地震响应及AVO特征均不明显,给储层预测和气层检测带来了较大困难。运用基于匹配追踪算法的子波分解重构技术有效剔除了泥岩的影响,并在此基础上进行了储层预测和气层检测,均取得了良好的效果。子波分解重构技术可将以往只能从宏观上整体描述的地震数据分解为不同形状、不同频率和不同能量的子波,然后根据需要对分解得到的子波进行合理的重构,其时间分辨率和频率分辨率均较高,为含有强反射干扰的复杂储层预测和气层检测提供了新的思路和方法。

大容量气枪震源子波激发特性分析

大容量气枪水库激发作为陆地震源的可行性与有效性已经得到成功验证.为进一步提高气枪震源激发效果,本文通过水库气枪激发试验对单枪容量为2000 in^3的气枪震源激发子波特征及规律进行了研究.依据近场水听器和远场短周期地震仪记录数据,分析气枪震源沉放深度、工作压力等不同激发条件对压力脉冲和气泡脉冲的影响.有助于人们根据不同尺度地下结构探测对震源激发信号的要求,调整气枪激发参数和激发环境,获得最佳激发效果.试验结果表明:(1)沉放深度对压力脉冲波形影响较小,其优势频率不随沉放深度而改变;(2)随着沉放深度从5 m增加到11 m,气泡脉冲的优势频率由5 Hz增加至7 Hz,其最大振幅亦近线性递增;(3)工作压力越大,激发压力脉冲能量越强,而对气泡脉冲的影响主要体现在主频降低.适合远距离深穿透地下结构探测的低频信号主要来自大容量气枪所激发气泡的反复振荡,由于气枪振荡过程非常复杂,本文通过较为简洁的数学和物理模型进行了解释.

基于动态褶积模型的动态子波估计

目前常用的地震子波估计方法基于传统的褶积模型,没有考虑子波在传播过程中的动态衰减特性。针对这一问题,对传统褶积模型进行了改进,建立了能够描述子波衰减特性的动态褶积模型,并以动态褶积模型为基础提出了动态子波估计方法。该方法首先对衰减地震道做频谱分析;然后假设反射系数的频谱为白谱,通过对衰减地震道频谱值做平滑,去除反射系数谱值的影响,获取动态子波的振幅谱值;最后对子波相位做一定假设,从而求得动态子波。理论模型分析与实例计算结果表明,该方法是可行的。

基于阈值决策的子波域去噪方法

通过对信号多尺度边缘滤波和Donoho阈值决策子波域滤波方法（C-D方法）进行研究，首先给出了C－D阀值选取证明，推导了理论阀值，接着将C－D推广到非正交子波基，使其不仅适用于正交多分辨分解，亦适用于离散子波变换．本文对一维和二维信号的多种子波滤波算法进行了仿真计算，全面分析了C-D算法的性能。

基于高阶统计量的地震子波提取方法评价

基于高阶统计量的子波提取方法可提取一个非最小相位的地震子波,但需要对地震资料和地下反射系数序列分布进行一定假设,且子波提取方法是一个开环过程,在实际应用中还存在提取子波的稳定性、唯一性、精度、抗噪能力、收敛性及带限数据长度适应性等问题,因此该法的有效性及提取子波的准确性仍有待验证。本文对主要的几种子波提取方法进行了综述,其中包括:基于测井资料进行井旁子波提取评价、利用地震反演进行子波提取评价、基于合成地震记录与实际地震记录比较的子波提取评价、基于子波本身属性的子波提取评价。文中对各方法的优势和不足进行了全面分析,认为基于地震记录属性参数和子波属性的动态评价方法能够更有效地评价子波提取方法的有效性和提取子波的精度,通过分析提取子波的属性参数和相应的地震记录的属性参数之间的关系及其对基于高阶统计量的子波提取方法的影响程度,可为子波提取方法的修正和完善提供借鉴。

气候突变的子波分析

对气候突变的研究，以往多采用统计方法．本文强调气候是多尺度、多层次的这一观点，并用子波变换方法分析了北半球平均温度资料，进一步证实了１９２０年为气候突变点．同时也找到了较低层次（１０１年尺度，１００年尺度）上的突变点的年代．分析结果较为客观并符合实际．

基于子波分解的信号滤波算法

人们一直在利用有效信号和噪声的某种特性差异,进行着对污染信号恢复,这一过程几乎完全依赖于对信号和噪声特性的精确描述,子波分析理论为这种描述提供了新的工具.本文对子波域阈值滤波的核心问题———滤波阈值的意义及取值规则进行了探讨,给出了滤波阈值更加简洁的数学表述,明确了阈值随尺度递减的数学关系,使基于子波分解的信号滤波算法。

分时窗提取地震子波及在合成地震记录中的应用

提出了利用地震和测井资料精确提取井旁地震子波的分时窗提取地震子波方法 ,将此方法用于合成地震记录的制作 ,提高了合成地震记录与地震剖面的吻合度和分辨率 .文中详细介绍了该方法的具体实现步骤 ,并给出了模型处理分析和实例分析 .

微地震测井记录子波提取方法及应用

本文提出的微地震测井记录子波提取法,综合考虑了直流分量和截断效应的影响,比常规的最小二乘法能够获取更为精确的子波。据此提取的近地表子波形态可以更好地反映近地表地层的激发岩性,就是说,通过微地震测井资料提取的子波可实现对近地表激发条件的监控和选择。此法在胜利油田东部探区的实际应用中取得了较好的效果。