全波形反演配套技术及应用

在研究区A区块的海洋浅水三维拖缆数据的全波形反演(FWI)应用中发现,输入数据低频端的信噪比低、初始速度模型的精度低等严重制约了全波形反演效果。为此,利用Fresnel层析速度模型在浅层精度高的特点,在浅层将其与均方根速度模型融合,从而解决在浅层由于近炮检距覆盖次数低造成的初始速度模型精度低的问题;利用Cadzow滤波、KL滤波等去噪手段精细处理低频噪声,通过对实际数据与模型数据的互相关质控优化FWI起始频段,有效提高了全波形反演精度。通过FWI建立了准确的速度模型,提高了Kirchhoff叠前深度偏移的成像质量。

东方1-1构造底辟模糊区OBN资料关键处理技术及应用

东方1-1构造位于南海北部大陆架莺歌海盆地中央泥底辟构造带的北部。该区发现的东方1-1气田是莺歌海盆地发现的第一个整装浅层大气田。该区油气储量资源丰富,然而底辟模糊区成像一直是制约该区油气勘探的主要因素。原有的拖缆地震资料经过多轮次、多公司的重处理,依旧无法有效解决底辟模糊区成像问题。因此在该区进行二次三维OBN地震资料采集,针对该区地质条件以及OBN资料特点,本文提出OBN预处理、多分量联合横波噪声压制、小波域双检合并以及全波形反演(full waveform inversion, FWI)、高精度速度反演等多项关键处理技术,对改善浅层断裂结构及中深层底辟模糊区成像卓有成效,为后续目标评价工作提供可靠的基础资料。

高斯束层析与全波形反演联合速度建模

基于叠前地震波场模拟的全波形反演(FWI)技术走向实用化充满挑战性。陆上地震资料的低信噪比、缺失低频、复杂近地表及三维数据的巨大内存需求和海量计算等因素都制约了FWI技术的应用推广。为此,研究并开发了高斯束层析速度建模技术,弥补了传统射线层析无法反演得到的中波数速度成分,为FWI提供了高精度宏观速度模型,有效避免了周波跳跃现象;利用基于相位匹配的互相关目标泛函取代L2范数求解梯度,降低了反演对低频数据的依赖,有效解决了FWI海量计算难题;利用伪保守波动方程形成自伴随的正演算子,大幅度提升了基于伴随状态法的梯度计算能力,增强了反演对陆地数据的适应性,实现了陆地资料的FWI高分辨率速度建模能力。

基于地震数据包络的多尺度全波形反演方法

地震数据包络的对数形式可以反映波形的宏观变化,同时,能有效提取地震数据的低频信息。对数包络所提取的低频信息与地震数据的主频具有相互对应关系。结合"分频多尺度"的反演思想,先对高频数据作低通滤波处理,再计算其对数包络以提取地震数据的低频成分,并以此构建目标函数进行反演,从而得到较好的初始速度模型。数值模拟反演实验证实:在全波形反演过程中,如果采用分频多尺度反演方法,可以有效缓解"周波跳跃"现象对反演结果精度的影响,准确反演出地下复杂结构的速度模型。

地质模型约束的全波形速度建模反演及在复杂断块区的应用

全波形反演(FWI)速度建模方法可构建高精度速度模型,但复杂断块区因受地震数据低信噪比及频带宽度的限制,反演结果不甚理想。为此,基于常规FWI理论,提出将地震解释数据作为约束条件,推导出基于地质模型约束的误差泛函表达式,利用相关解释数据约束全波形反演求解过程。模型和实际数据测试结果表明,改进后的地质模型约束的全波形反演方法,能反演出高精度复杂断块区速度场,改善复杂断块区的成像效果。

一种基于Laplace-Fourier域衰减系数的初始模型获取策略

频率域全波形算法由于其高精度,高效计算性能,已逐步成为地震勘探中重要的反演手段。但其对低频信息和初始模型有较大依赖,在Laplace-Fourier域进行反演能产生一些伪低频信息,为实际反演提供较好的初始模型,与此同时,其反演的有效深度也会随之变浅,且衰减系数因子越大,反演有效深度越浅。针对这些不足,本文提出一种结合不同衰减系数因子的基于Laplace-Fourier域全波形反演策略,利用不同衰减系数因子反演时的不同的波数信息相结合的方式,获得与目标模型相接近的初始速度模型。

基于全波形反演速度约束的叠后地震反演方法

对于井数较少或者沉积相变化较快的地层,利用测井曲线建立的反演低频模型难以控制反演弹性参数的空间变化趋势。据此笔者发展了基于FWI速度约束的叠后地震反演方法,该方法充分利用了FWI速度的真三维信息,据此得到反演弹性参数的空间变化趋势。对于叠后地震反演所需要的纵波阻抗低频模型,提出了基于测井岩石物理拟合关系将FWI速度转换为FWI纵波阻抗的方法。另外,针对FWI纵波阻抗和测井纵波阻抗存在一定差异的问题,提出了FWI纵波阻抗均值校正方法,据此可得到较为准确的纵波阻抗低频模型。单井和实际工区应用表明,纵波阻抗反演结果和井上结果匹配性较高,因此笔者提出的基于FWI速度约束的叠后地震反演方法较为有效,可为储层预测提供较为有利的技术支持。

全波形反演在超深海盐下碳酸岩油气藏中的应用研究

超深海油气藏是近期全球勘探热点和新发现重点领域,同期巴西盐下碳酸岩油气藏勘探取得重要突破.为提高超深海盐下碳酸岩油气藏地震资料品质,本文引入全波形反演(FWI)技术,该技术利用叠前地震波场的运动学和动力学信息重建复杂地质背景下构造的细节和岩性信息,提升速度建模精度.同时为建立高精度速度模型和提高计算效率,引入三维广义SRME和高精度层析成像技术,利用VTI和TTI全波形反演技术逐步建立高精度速度模型.对比分析,基于FWI速度模型的偏移结果信噪比高,波阻连续性好,地层反射特征清晰,与实钻结果吻合度高,勘探成功率高,助推十亿吨级石油地质储量的落实,降低勘探风险,推动超深海盐下碳酸岩油气藏的勘探开发.