面向断溶体缝洞储层的智能化散射波地震成像方法

为促进断溶体缝洞型储层的高效勘探开发,在强反射背景下利用绕射波信号实现小尺度地质体的高精度成像,提出一种反射波和绕射波智能化分离及联合成像方法。根据反射波和绕射波在倾角域成像道集中的几何特征差异,首先搭建生成对抗神经网络(GANs),实现反射波和绕射波的运动学识别和分离;其次,根据波形振幅特征,利用自适应相减实现反射和绕射动力学分离;最后,将分离的道集进行叠加成像,获得能够反映连续阻抗界面的反射波成像结果和可以反映小尺度地质体的绕射波成像结果。结果表明,所提出的方法可以有效提高断溶体储层的成像精度,实现小尺度溶洞地质目标体高精度地震成像。

高斯波束共角度保幅深度偏移

高斯波束偏移是一种准确、灵活、高效的深度偏移方法,不但具有接近于波动方程偏移的成像能力,还可以对陡倾角地层以及各向异性介质进行成像。由于高斯波束偏移过程中含有地下射线的传播角度信息,因而可以利用此角度信息直接提取角度域共成像点道集,而不需要波动方程偏移中复杂的映射转换。本文首先介绍了高斯波束偏移的基本原理,然后实现了基于互相关成像条件的保幅高斯波束偏移,并提出了角度域共成像点道集的提取方法。模型和实际资料的试算分析表明,此方法是有效的。

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.

Kirchhoff叠前时间偏移角度道集

提出三维Kirchhoff叠前时间偏移角度域共像点道集的改进算法,克服传统角度求取算法局限,可计算相对倾斜地层法线入射角;与Kirchhoff直射线叠前时间偏移求角度算法相比,本文方法考虑射线弯曲效应,包含层速度,角度范围加大,更接近真实入射角;计算走时采取弯曲射线或者适应线性横向变速介质的非对称走时等算法,角度道集在大角度处得到拉平;采用相对保幅的权因子以及覆盖次数校正技术,有利于叠前AVA反演.模型测试结果表明:叠前时间偏移角度道集,相对CMP、CRP所转化角度道集,更准确反应AVA效应;实际三维数据测试表明本文方法可以提供品质优良的角度道集,适用于AVA分析、反演,提高叠前反演分辨率.

自动拾取的成像空间域走时层析速度反演

本文研究了一种成像空间域走时层析速度反演方法,利用波动方程双平方根算子叠前深度偏移提取的角度域共成像点道集(ADCIGs)作为速度分析道集,并基于剩余曲率自动拟合策略获取高精度的走时差。文中不仅给出ADCIGs道集剩余曲率自动拟合拾取的主要思路,而且给出成像空间域层析反演的实现。模型和实际资料试算验证了该方法具有较高的反演精度和计算效率。

基于角道集剩余曲率分析的层析速度建模

中深层地下构造由于地震波场复杂、覆盖次数不足、信噪比低及有效反射较弱等原因造成速度建模精度低,进而影响了深度偏移质量。为此,本文提出一种中深层层析方法:利用角道集作为速度分析道集,推导了基于剩余曲率的层析建模方程,并将角道集的剩余曲率沿射线路径反投影进行速度更新。该方法既避免了常规反射层析在低信噪比叠前数据上同相轴拾取困难的问题,又无须在射线追踪中进行试射以拟合炮检点坐标,具有较高的反演精度。模型试算和实际数据处理结果均验证了方法的有效性。

时空移动成像条件及偏移速度分析

首先比较了深度聚焦速度分析和剩余曲率速度分析中的成像条件,然后通过时空移动成像条件得到了时移偏移距域共成像点道集和时移角度域共成像点道集.基于时移角度域共成像点道集,统一了偏移速度分析中通常应用的两个偏移速度判断准则:深度聚焦准则和成像道集拉平准则.最后基于时移角度域共成像点道集,推导了速度更新公式,并设计了速度分析流程.合成数据和实际地震资料上的测试证明了方法的可行性和有效性.

高斯波束角道集的旅行时层析速度分析

本文综合高斯波束叠前深度偏移准确、灵活、高效及其角道集能够直接反映成像点偏移深度与局部入射角之间的关系,避免多波至带来的假象干扰等优势,提出了基于高斯波束角道集的旅行时层析速度分析方法,推导了灵敏度矩阵和角道集剩余曲率之间的定量关系式,并利用自动拟合策略求取剩余曲率。模型和实际资料试算验证了该方法具有较高的反演精度和计算效率。

叠前多级优化联合偏移速度建模

推导了基于角度域共成像点道集的叠前深度层析速度建模公式,提出了一种叠前多级优化联合偏移速度建模方法.通过基于共散射点(CSP)道集的叠前时间偏移速度分析获取初始速度,利用基于角度域共成像点道集(ADCIGs)的叠前深度层析速度反演进行速度更新建模.实现步骤可以概括为:首先,将叠前地震数据映射为CSP道集,利用CSP道集的叠加速度谱进行速度分析得到均方根速度场;其次,通过Dix公式将均方根速度场转换为层速度场,以此进行层析初始速度建模,基于ADCIGs实现叠前深度层析速度反演,最终得到高精度的叠前偏移速度场.断层模型和实际资料试算结果验证了该方法的正确性和有效性.

双复杂条件下弹性波非倾斜叠加精确束偏移方法研究

目前,随着勘探开发逐渐转向地表和地下双复杂区域,非分离多波多分量数据的偏移成像成为地震数据处理的一个难题。为此,基于前人的研究成果,发展了一种双复杂条件下的弹性波非倾斜叠加精确束偏移方法。首先,基于地表倾角信息和非倾斜叠加地震数据,直接在接收点处出射弹性动力学高斯束并计算解耦的反向延拓矢量波场;其次,根据互相关成像条件以及纵、横波的偏振特性,进行P波和转换S波高斯束偏移成像,并对转换S波成像进行极性校正。典型双复杂构造模型的偏移试算和角道集提取分析结果以及与常规方法成像结果的对比表明,弹性波精确高斯束偏移方法消除了常规方法由于束中心位置与接收点位置之间距离较大所致的振幅误差,验证了弹性波非倾斜叠加精确束偏移方法的正确性和有效性。

角度域弹性波Kirchhoff叠前深度偏移速度分析方法

为提高地震成像结果的准确性并真实反映实际地震波场在介质中的传播特性,应该充分利用多分量地震数据的矢量特征进行弹性波成像,其中,最为棘手的问题是纵横波偏移速度场的确定,为此,本文提出了直接利用多分量地震数据进行弹性波角度域偏移速度分析的方法.基于空移成像条件的弹性波Kirchhoff偏移方程提取了弹性波局部偏移距域共成像点道集,通过Fourier域角度分解求得以纵波入射角为参数的弹性波角度域共成像点道集.利用提出的反射纵波和转换横波成像深度一致性准则,依据导出的弹性波角度域共成像点道集剩余时差方程分别对纵波、横波偏移速度进行了更新.在此基础上,实现了弹性波Kirchhoff叠前深度偏移速度分析.实例表明,本文提出的弹性波偏移速度分析方法具有可行性和可应用性.

基于角道集的井约束层析速度反演

本文研究的走时层析方法,是在角度域共成像点道集(ADCIGs,简称角道集)的基础上获取旅行时差,并通过井约束控制层析反演的精度。此法实现的关键步骤为:①利用叠前深度偏移剖面上拾取的层位界面生成初始层析速度模型;②按照选定的角度范围抽取共成像点道集,并求取各层位的旅行时差;③求取共成像点对应的灵敏度矩阵;④建立反演方程组,并加入正则化和井约束反演慢度更新量;⑤依据共成像点道集中的同相轴拉平程度判断所求速度的精度是否达到要求。理论模型试算及实际地震资料处理结果均表明:该方法易于实现,不必考虑复杂的反射问题,每一步迭代都是在前一步深度偏移的基础上进行速度场的更新,能够得到精度较高的速度场。

弹性矢量波成像域联合层析反演

在地震弹性矢量波场框架下,推导了多波联合层析速度反演方程以及走时残差与角道集剩余曲率的转换关系式,提出了一种利用成像域角道集更新P波、S波速度的走时层析反演方法.其实现过程可以概括为:将弹性波多分量数据作为输入,基于高斯束实现矢量波场成像并提取角道集,利用层析反演方程求解慢度更新量,最终获得多波联合反演结果.模型试算和实际资料处理验证了该方法的反演效果,能够为弹性矢量波联合深度偏移提供高质量的叠前速度场.

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.

非常规海相碳酸盐岩油气藏地震层析研究进展

随着世界经济对油气资源需求的日益增加,非常规海相碳酸盐岩油气藏的勘探开发逐渐被提上研究日程.为了对碳酸盐岩探区实现准确的叠前深度偏移成像,必须研究与之对应的速度分析方法.本文提出的成像角道集层析反演方法,利用波动方程双平方根算子叠前深度偏移提取的角道集作为速度分析道集,能够更为准确地反映速度和深度的耦合关系,并且减少了成像假象干扰,使得反演结果精度更高.模型和实际资料试算表明,该方法反演得到的深度域层速度场的速度较为准确,并且得到了质量较好的叠前偏移结果,能够较好地解决海相碳酸盐岩探区的速度分析问题.

高斯束层析偏移速度建模方法及应用

常规地震层析反演分为射线层析和波动方程层析两类,基于射线类的常规层析方法由于理论假设的限制难以对复杂地区进行准确的速度建模;波动方程层析需要建立高精度的初始模型,其应用受到实际资料品质的限制。为此,开展了高斯束层析偏移速度建模方法研究,利用高斯束核函数构建病态性更小的灵敏度矩阵以提高层析反演的稳定性;采用高斯束叠前深度偏移进行高陡构造成像,并直接提取高分辨率的角度域共成像点道集(ADCIGs)用于高斯束层析反演,进而获得精确的偏移速度模型。为了避免在高陡构造地区人工拾取的繁杂,采用自动拾取技术获取反射点坐标与地层局部构造倾角。模型测试和实际资料应用结果显示,该方法具有较高的反演精度和稳定性。

角度域共成像点道集的提取与叠加成像

基于共成像点道集的速度分析是速度分析方法中常用的一种方法。共成像点道集有偏移距域共成像点道集、炮域共成像点道集和角度域共成像点道集等。在复杂地区,偏移距域共成像点道集和炮域共成像点道集存在运动学和动力学假象,而角度域共成像点道集则有效地克服了这个问题。首先分析了角度域共成像点道集的特性,讨论了如何较准确地提取角度域共成像点道集;然后分别利用单平方根算子和双平方根算子波动方程偏移方法提取了偏移距域共成像点道集;接下来应用插值法将偏移距域共成像点道集投影到角度域,生成角度域共成像点道集;最后进行了角度域叠加成像。模型试算结果表明:与常规波动方程偏移方法相比,角度域叠加成像能够改善局部成像质量。

多波深度域建模与成像一体化技术

在复杂油气藏勘探中,常规方法在处理多波数据时通常将纵波和转换横波分别做类纵波处理,忽略了地震波的弹性矢量波特征,并且成像精度严重依赖于波场分离的精度。针对这些问题,本文给出了解耦的高斯束弹性波波场反向延拓公式及多波成像公式以实现叠前深度偏移;然后建立了针对弹性多波建模的最小二乘反演方程,以实现基于高斯束角道集的反射层析建模。将深度偏移和反射层析联合在同一处理流程中,前者为后者提供建模角道集和成像质量监控,后者为前者提供成像速度场,两者交替迭代形成深度域建模与成像一体化技术。模型试算和实际资料处理结果验证了一体化技术的正确性和有效性。

基于双平方根算子的保幅角度域成像

建立基于双平方根算子的保幅叠前深度偏移与地下入射角度的关系,应用单程波双平方根方程的保幅波动方程叠前深度偏移输出角度域共成像点道集及相应的成像结果,为后续的偏移速度分析和振幅分析提供可靠的数据。取代相对耗时的倾斜叠加法,应用基于精确投影的快速插值映射法抽取保幅角度域共成像道集。结果表明:基于双平方根求取偏移距域道集比基于单平方根方程更为方便直观,也更适合于角度域成像;保幅角度域偏移采用的成像条件不仅可以有效地补偿振幅和改善成像结果,而且克服传统炮域单程波保幅偏移中反褶积型成像条件的不稳定性。理论模型数据和实际资料试算结果进一步证明了所提角度域保幅偏移理论和算法的正确性和有效性。

波动方程叠前深度偏移角度道集求取方法

针对常规直接转换法和直射线叠前时间偏移(PSTM)法提取的角度道集无法满足地质构造复杂地区的AVA分析与反演精度的问题,研究基于共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法,提取角度域共成像点道集。首先,对地震数据进行叠前深度偏移得到炮检距域共成像点道集;其次,在频率—波数域对炮检距域共成像点道集利用快速插值映射法抽取角度域共成像点道集。通过与直接转换法和直射线PSTM法提取的角度道集比较,分析不同方法求得的角度道集信息的准确性和AVA特征。数值试算和实际资料处理结果表明:共炮检距道集波动方程保幅叠前深度偏移方法求取的角度道集的振幅相对保真,角度范围更广,更适用于AVA分析。