基于IR-ADMM组合技术对地震随机噪声的压制

稀疏表示是一种现行有效的随机噪声压制方法,常采用交替方向乘子法逐道分解地震信号,但实际应用中交替方向乘子法计算效率高但精度不足,难以满足高保真地震数据处理的要求。通过结合迭代重加权和交替方向乘子法2种算法,提出了一种新的基于迭代重加权交替方向乘子法的联合稀疏表示方法,兼具收敛速度快和重建精度高的优点。共偏移距道集地震数据具有水平同相轴结构,满足共稀疏性条件,将联合稀疏表示算法应用于共偏移距道集就能够利用信号的空间相干性,提高去噪算法性能。理论和实际资料试算结果表明,所提算法具有较好的应用效果。

适于大规模数据的三维Kirchhoff积分法体偏移实现方案

为适应实际生产中对大规模三维工区数据处理的效果及效率的要求,提出了按三维成像体输出成像结果的3D Kirchhoff积分法偏移实现方案.将地震数据按共偏移距道集形式排放,每个共偏移距数据的偏移类似于一个3D叠后Kirchhoff积分偏移,极大地降低了对计算机内存和局部盘及I/O通讯率的要求.每个地震道的成像(输出等时面)在由炮检点连线定义的旋转坐标系中进行,更好地考虑了偏移孔径计算及反假频处理.同时兼顾了超大规模地震数据PSTM成像处理中内存需求量、I/O通讯问题、并行处理方案及效率优化的细节问题.并行计算用偏移距号和每个共偏移距数据体中的线号作为一级和二级索引进行任务分解,更适应当前计算机集群中计算节点比较多的情况.最后考虑了在基本不影响效率的前提下的断点保护处理方案.理论及实际数据测试结果说明了该方案的可行性,与商业软件的对比验证了该方案的优越性.在此较完善的实现方案基础上,可以容易地把更优越的积分类偏移方法迅速推向实用化.

叠前地震数据的平面波深度偏移法

提出了一套基于平面波分解的波动方程叠前地震数据深度偏移方法 .通过对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解 ,分别得到适用于单平方根波场外推方程和双平方根波场外推方程的共ps(炮点坐标平面波参数 )平面波道集和共ph(偏移距坐标平面波参数 )平面波道集 .在对共炮点道集和共偏移距道集地震数据的平面波分解时 ,不需要进行通常意义下的τ p变换计算 .通过对共ps 平面波道集和共ph 平面波道集的偏移效果对比 ,我们认为在速度弱横向变化介质中 ,两种平面波道集偏移方法的效果相当 ,但对于速度强横向变化介质 ,共ps 平面波道集偏移方法的效果要优于共ph 平面波道集偏移方法 .在计算效率方面 ,共ps 平面波道集偏移方法与共ph 平面波道集偏移方法基本相同 .

波动方程共炮检距道集叠前深度偏移

程玖兵 ,王华忠 ,于富文 ,马在田 .波动方程共炮检距道集叠前深度偏移 .石油地球物理勘探 ,2 0 0 1,36 (5 ) :5 2 6～ 5 32 目前所用的几种波场外推算法 (分步傅里叶、傅里叶有限差分、广义屏和频率—空间域有限差分 )可以在共炮道集上获得较好的成像效果。在上述算法中 ,共炮道集为了兼顾各种波传播角 ,每炮偏移都要考虑相当多的边道 ,并且炮点和检波点要分别向下外推 ,因而计算量很大。针对上述问题 ,本文提出了基于双平方根算子的波动方程共炮检距道集的深度偏移方法 ,它适用于二维和三维叠前深度成像 ,其步骤为 :1在高频假设条件下 ,把共炮检距道集波场延拓公式中的积分运算进行稳相近似 ,得到波场延拓的相移公式 ;2把速度场分裂为层内常速背景和变速扰动 ,可求得整个均匀层波场深度延拓的偏移时移量、各层的偏移时移量及振幅校正系数 ,进而可得到最终波场延拓值。脉冲响应测试和理论模型试算表明 ,该方法具有较高的计算效率和成像精度 。

基于GPU的三维起伏地表单程波叠前深度偏移

相对于双程波逆时偏移,单程波叠前深度偏移具有计算效率高、高频信息保持好且易于提取成像道集等优势,适用于我国陆上高陡构造不甚发育探区。为满足陆上复杂地表三维探区海量地震数据成像的需求,发展了基于GPU平台的三维起伏地表裂步傅里叶(Split-Step Fourier,SSF)叠前深度偏移技术,并引入了单程波偏移的相位校正技术以及基于分布式炮域成像结果的偏移距域道集并行提取技术。陆上复杂断块及缝洞探区实际资料成像试处理表明:基于GPU的三维起伏地表单程波叠前深度偏移成像方法不仅计算效率高,而且能较为准确地刻画复杂断块及缝洞储集体,在横向变速不太剧烈及陡倾构造不甚发育的探区具有很高的应用价值。

高精度磁测在城市工程勘察中的应用

随着新测量方法的开发和利用以及新的数据处理和资料解释技术的提高 ,使得磁法勘探可用于城市工程与环境中电磁干扰相对较小的区域 ,且高分辨地探测地表及近地表磁异常。实例表明 ,垂直梯度磁异常测量相对于ΔT磁异常测量具有较好的抗干扰能力 ,同时欧拉反褶积和场源参数成像方法增强了异常的区别和分离能力。结合共偏移距道集地震方法可以给出异常体埋深信息。

DMO校正技术在深层地震资料处理中的应用

深层地质构造复杂、断层发育,油气勘探与地震资料处理工作者始终致力于其油、气资源的勘探及地震资料处理技术的研究工作,力求在深层地震勘探中有所突破。由于常规的地震资料处理手段难以满足地质解释精度要求,因此进行了倾角时差(DMO)校正技术研究。该技术是将动校正后的数据偏移到倾斜反射界面零偏移距位置上,能够解决深层构造成像问题。资料处理结果表明,在采用合适的叠前去噪及合理的静校正方法基础上,通过精确的DMO速度分析实现DMO校正处理后,能够使来自不同方向的反射波有效叠加,从而提高横向分辨率,不仅消除了速度分析过程中不同倾角带来的影响,而且使统射波得到加强。经DMO校正技术处理后,能够获得水平层和倾斜界面同时存在的高信噪比资料,使倾斜地层及复杂断裂等深层地质构造正确成像,确保更加真实地反映地下构造形态。

地震共偏移距数据集的空间分辨率分析

地震采集观测系统直接影响所获地震资料的信噪比与分辨率。从已有的理论公式出发,分别导出了二维、三维共偏移距道集的空间分辨率公式,较系统地讨论了共偏移距道集的横向分辨率和垂向分辨率与地下介质速度、地震主频及频带、反射界面倾角、偏移孔径以及所使用的观测系统等因素的关系。研究分析表明:较大的观测孔径有利于横向分辨率的提高;倾角或偏移孔径越大,横向分辨率越高,垂向分辨率却越低;非零偏移距数据体的空间分辨率比零偏移距有所降低;采集的方位角对x方向和y方向的分辨率也有影响。所取得的成果与认识可望为地震采集观测系统的设计提供理论指导。

地震波逆时偏移中不同域共成像点道集偏移噪声分析

地震波逆时成像方法通常输出2种共成像点道集:一种是共成像点偏移距道集,另一种是共成像点角度道集。开展了针对地震波逆时偏移的2种共成像点道集波场特征及其差异的数值实验。以倾斜界面模型和复杂的Marmousi模型为例,合成了2种共成像点道集,其中角度道集是在逆时延拓过程中采用波印廷矢量制作的。计算结果表明,在速度模型准确的情况下,2种共成像点道集均可拉平,其中偏移噪声在偏移距道集上的分布规律较差,不利于后续的精细处理,而在角度道集上的偏移噪声主要集中在90°附近的高角度区域,对小角度范围内的地震道进行叠加时,逆时成像剖面的信噪比和地层的刻画能力均可得到有效提高,同时低频噪声能量与界面的反射系数存在正相关性。

双平方根方程三维叠前深度偏移

从双平方根 (DSR)形式的波动方程出发 ,基于沉降观测概念和地震波扰动理论 ,介绍了深度域的DSR全偏移算子及共成像道集的生成方法 .根据三维地震数据的方位角特征 ,通过对全偏移算子的稳相近似 ,依次导出了适应于零方位角道集、Cross line共偏移距道集以及共偏移距矢量道集的偏移算子 .理论分析与合成数据的数值试验表明 ,DSR全偏移算子、共方位角偏移算子对介质速度变化的适应性很强 ,而其余两种偏移算子仅适用于缓变速情况 .

井间地震观测系统的物理模型研究

通过物理模型进行了井间地震观测系统的研究,利用井间地震观测系统的排列方式易于变换的特性,提出应用不同选排道集空间即共炮点道集、共接收点道集和共偏移距道集来识别和分离复杂的井间波场。对共偏移距道集空间数据分析和应用作了较详细的叙述。实验结果表明,采用共偏移距道集分析井间波场比共炮点道集或共接收点道集更方便,显示更清楚,更有利于确定地层特征和构造模式。

通过压制共散射点道集映射噪声改善绕射波成像分辨率

碳酸盐岩缝洞型储层的地震反射表现为复杂的绕射波特征,因此提高绕射波成像精度对储层描述与刻画非常重要。基于等效偏移距叠前时间偏移方法,根据绕射波映射到共散射点(CSP)道集后的特征,利用信号倾角分解方法压制映射相干噪声,以减轻其对绕射波成像横向分辨率的影响。鉴于绕射波与映射相干噪声信息的有效分离是关键,提出了一种适应振幅空变的信号分解算法,理论试算验证了该方法的有效性。

等效偏移距方法及应用

当勘探目标地质构造复杂、地层倾角较陡或岩性横向突变时,在地表接收到的反射信号较弱、信噪比较低,甚至接收不到反射波,常规偏移成像方法对这类数据很难精确成像,因此可以考虑基于散射理论的等效偏移距方法来成像.该方法分两步进行:第一步是抽取共散射点道集;第二步是对共散射点道集进行克希霍夫积分偏移.文中数值模拟及实际资料的实例表明,该方法在复杂地质目标及低信噪比地震资料的成像处理中具有一定的实用价值.

偏移距域/角度域共成像点道集与偏移速度的关系

为了得到波动方程偏移距域共成像点道集(ODCIGs)和角度域共成像点道集(ADCIGs)与偏移速度的关系,在匀速单层水平反射情况下,对ODCIGs和ADCIGs随偏移速度的变化进行了定量的推导,得到偏移速度偏小时ODCIGs与半偏移距成双曲关系,反之成椭圆关系;结合深度聚焦分析,得到偏移速度偏大时,ADCIGs中视入射角大于真入射角,反之,小于真入射角;在速度偏小时,ADCIGs上剩余时差(RMO)与视入射角的正切值成椭圆关系,反之成双曲关系.在地震有效入射角度范围内,ADCIGs对于偏大的偏移速度更加敏感.在偏移速度分析(MVA)中,从稍大的速度开始分析会对速度分析更加有利.

基于联合稀疏表示的共偏移距道集随机噪声压制方法

受多解性和单道信号处理方法制约,传统基于稀疏表示的一维随机噪声压制方法面临着单道数据处理方法没有考虑有效信号的空间相关性,去噪的同时会损害有效波,以及稀疏表示算法具有多解性,相邻地震道处理结果差异大,难以适应信号空间变化的问题。叠前共偏移距道集中各波形均为水平同相轴,具有相同的双程旅行时间,各道信号具有相同的支撑。在该道集中利用联合稀疏表示进行随机噪声压制处理,能够兼顾信号的道间相干性和空间变化,降低算法的多解性,参与计算的各道在同一条件下获得最优稀疏表示,因此处理结果具有较好的一致性。数值模拟和实际资料试算结果表明,该方法不仅可以实现随机噪声的压制,而且可以很好地保持有效信号,具有良好的应用效果。

基于散射成像的多次波衰减

为解决地震数据处理中的多次波问题,研究了散射成像衰减多次波方法,分析了该方法的基本原理、实现步骤以及实际应用效果。散射成像方法主要是根据散射波的波场特征及散射理论,利用共散射点的等效偏移距道集对地下地质体进行偏移成像。基于共散射点道集(CSP)成像时,每炮利用了多道信息,而在CSP道集中,仅入射角等于反射角的少数道含有多次波,因此,散射成像具有衰减多次波的特性。实际应用表明,该方法在衰减多次波方面效果明显。

基于等效偏移距的偏移成像方法

等效偏移距偏移(EOM)成像方法将克希霍夫时间偏移的双平方根方程转化为一个单平方根方程,使输入采样在没有发生时移的情况下映射到以等效偏移距为变量的共散射点道集上,使散射能量按照双曲线规律分布。然后通过克希霍夫动校正和适用在共散射点道集上的叠加来完成偏移成像。基于等效偏移距叠前地震偏移(EOM)的基本理论,对CSP道集的抽取过程进行模拟实现,并对模型进行速度分析,实现偏移成像。

叠前时间偏移成像技术及其应用

零炮检距剖面是地震反射成像过程中的重要成果。通过弯曲反射界面模型,分析了共中心点(CMP)道集与共反射点(CRP)道集的差别,认为当反射界面倾斜时,常规处理中的CMP叠加不能得到准确的零偏移距剖面,而沿CRP道集叠加的叠前时间偏移能得到准确的零偏移距剖面,另外,还介绍了叠前时间偏移的实现方法和步骤,包括预处理、偏移速度场的建立和偏移后CRP道集的处理等,并结合实际资料进行了效果分析。

叠前偏移共成像点道集的对比分析

本文首先对各种不同类型的共成像点道集进行了概述,然后从定义、主要用途、提取方法、剩余曲率关系以及共成像点道集与速度误差间的联系等方面进行具体的比较分析,给出了定量和定性结果 ,从而对各种共成像点道集的特征有了更深入的认识,可作为进行有效偏移速度分析时的参考依据.最后又基于模型分别提取了偏移距域共成像点道集(ODCIGs)、射线参数域共成像点道集(PhCIGs)和角度域共成像点道集(ADCIGs).通过模型试算,比较了几种道集的优缺点,对比指出ADCIGs是最适合做偏移速度分析及振幅分析的共成像点道集.通过分析比较有利于更全面具体的理解各种共成像点道集的性质,并为后续的工作打下一定基础.

三维共散射点道集叠前时间偏移速度分析

基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析方法的理论基础是散射理论和Kirchhoff积分偏移方法。等价炮检距为研究叠前地震偏移和速度估计方法提供了新的思路。本文首先阐述了二维情况下单平方根旅行时方程的推导,以及共散射点道集的提取与构建,总结了共散射点道集的优势;在此基础上研究了三维情况下共散射点道集映射原理、构建方法及速度分析方法。实际三维资料的试算表明,共散射点道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面的精度高于常规CMP道集对应的速度谱和叠前时间偏移剖面。