Azimuthal moveout response of seismic waves in two-phase anisotropic media

Dispersion and attenuation occur while seismic wave travels through cracks filled with fluids,which lead to the anisotropism of seismic azimuthal travel time.Based on latest rock physics models,this study aims to simulate seismic azimuthal moveout responses(AMR) and analyze the factors affecting this attribute.By numerical modeling,it is found that the AMR is very sensitive to the parameters of the cracks,especially these related to fluid;therefore AMR has the potential to qualitatively or even quantitatively identify cracks.

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Stacking集成学习的声波时差测井曲线复原研究

声波时差测井曲线在石油勘探中发挥着不可或缺的作用,但是受地质或仪器的影响,经常会出现部分甚至完整的声波测井曲线缺失的情况。针对这一问题,提出了一种基于Stacking集成学习的声波时差测井曲线复原方法,该模型使用随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)、轻量梯度提升机(LightGBM)和极限梯度提升(XGBoost)作为基学习器,支持向量回归(SVR)作为元学习器,同时采用5折交叉验证的方法。实验选取了大庆油田某区块的实际测井数据,分别进行了同井和异井间的缺失声波时差测井曲线复原实验,结果表明,所提方法比单一模型预测更加准确,验证了此方法的可行性。

基于高阶TV正则化的叠前动校正域随机噪声压制方法

常规全变分(Total Variation,TV)去噪模型只考虑水平方向和垂直方向的一阶导数信息,处理存在弯曲同相轴的叠前地震资料时会严重破坏振幅信息,而且振幅的横向渐变特征会被压制,从而引起“阶梯效应”。常利用地震数据的局部倾角信息提高TV模型的保幅能力,但局部倾角信息的计算会受到噪声的严重影响。为此,提出在动校正(NMO)域中利用高阶TV正则化去噪模型对叠前地震资料进行随机噪声压制。该方法首先将叠前地震数据转换到NMO域,NMO对噪声的鲁棒性强,同时避免了局部倾角的计算;在NMO域中弯曲同相轴被拉平,然后对其进行高阶TV去噪;最后通过反NMO还原叠前地震数据。以二阶导数为例构造了高阶TV正则化反演去噪目标函数,并在分裂Bregman优化框架下推导了快速优化求解方法。合成地震数据和实际地震资料的处理结果表明,该方法不仅可以有效压制随机噪声,而且可以消除同相轴弯曲和“阶梯效应”造成的振幅失真,提高了TV去噪方法的保幅性能。

基于虚反射走时和道集相干联合的电缆等浮校正方法

海洋高分辨率小道距地震勘探中,因设备固有问题引起电缆不等浮效应,造成了地震道集上同相轴动校正不平,甚至弯曲抖动现象,影响同相叠加的效果,降低了地震成像精度。常规的剩余时差校正方法难以准确识别由电缆不等浮引起的时差,在校正结果上产生误差。为此,提出一种基于虚反射走时和道集相干联合的电缆等浮校正方法。首先,采用交互拾取虚反射走时方法获得实时的电缆沉放深度,计算初始的剩余时差;然后,基于模型参考道进行道集之间的二维相干分析,获取参考的剩余时差;最后,取上述两个时差的加权平均得到修正的电缆不等浮剩余时差,应用后达到同相叠加的效果,从而提升地震资料成像品质。在模型数据和实际数据的测试分析中,通过与常规的互相关电缆等浮校正方法进行对比表明,该校正方法的精度更高、效果更好。

倾斜层状TI介质反射波旅行时快速计算

以推导出的单层倾斜TI介质反射波NMO(Normal Moveout)速度面解析解计算倾斜层状介质等效NMO速度为基础,利用常规排列(最大排列长度与反射深度比接近1)下CMP(Common Middle Point)时距关系实现了CMP及CSP(Common Shot Point)道集反射波旅行时的快速计算。该方法仅需通过法向入射原理追踪一条零炮检距射线,并运用Grechka给出的Dix平均算法由NMO速度面解析解获取等效NMO速度椭圆(涵盖了全方位的NMO速度),因此计算效率比通常多方位角、多炮检距的射线追踪方法高几个数量级,适用于TI介质旅行时反演。数值实验结果表明:等效NMO速度的计算结果与常规排列下最优拟合射线追踪计算旅行时得到的NMO速度相比,相对误差在10^(-3)数量级;而由等效NMO速度运用CMP时距关系计算的旅行时与射线追踪计算旅行时相比,相对误差在10^(-4)~10^(-3)数量级。说明该方法具有较高的计算精度,适用于不太复杂的介质结构和常规排列,可推广到具有光滑弯曲界面的层状各向异性模型。

叠前地震数据的规则化

本文通过对动校正前积分法 DMO原理的探讨 ,在借鉴 Canning(1996 )提出的利用 DMO实现三维数据规则化的方法和 Biondi(1998)提出的三维叠前地震数据方位角校正方法的基础上 ,从方位角校正的角度入手 ,利用 DMO和 DMO- 1 相结合的处理流程对地震数据进行规则化 ,以得到新的规则的观测系统下具有所需特定方位角的观测数据。此方法可用于解决叠前地震数据道插值、陆上地震勘探中不规则观测数据的规则化和海上地震勘探中的羽状现象校正等问题 ,可将已有地震观测数据转变为特定观测系统的叠前地震数据 ,以便于某些处理方法的应用。

利用物理模型三维纵波数据分析HTI介质的方位各向异性

本文通过理论计算、数值模拟与穹窿物理模型三维数据对比分析的方法,对HTI介质中纵波方位各向异性现象进行研究.主要是进行目的层动校正速度以及走时的分析.结果显示,理论数值与实验数值耦合较好,HTI介质会引起动校正速度以及走时随方位角呈现椭圆形的变化;同时发现,观测系统中最大偏移距与目的层深度的比值以及方位角分布对各向异性分析有较大影响.三维纵波方位各向异性分析对于数据的观测系统设计以及数据质量有较高的要求.

广角地震反射数据特征及校正方法研究

本文从Zoeppritz方程出发,讨论了广角地震反射数据的振幅和相位特征及其影响因素,并选用单一界面模型和薄储层模型,说明广角反射与小角度反射在地震道集上的主要区别,进而阐述了广角地震数据进行时差校正和相位校正的必要性,并给出了具体的校正方法。通过对一个四层介质模型的广角反射道集进行时差校正和相位校正,分析了均方根速度等因素对校正效果的影响,并对校正后的道集做了叠加。经理论研究和模型试验分析,得出了广角地震数据校正的特点和值得注意的问题,为广角地震勘探数据处理奠定了理论基础。

井地联合提取VTI介质各向异性参数

在新疆塔里木盆地某地区的宽方位三维地震数据中,VTI介质火成岩的各向异性和垂向速度变化引起非双曲线时差。通过对实际资料的系统分析,我们不能利用DMO反演法,移动震源VSP反演法和多偏移距VSP初至旅行时反演法提取Thomsen参数用于各向异性地震资料的处理。因此本文提出一个新的方法:运用地震资料和零偏移距VSP井求取火成岩的各向异性参数δ;在比较精确确定火成岩地层深度和厚度的情况下,利用偏移距VSP井,求取了各向异性参数ε,从而获得火成岩的瞬时各向异性参数η;充分考虑VTI介质垂向速度变化对时差曲线的影响,获得了各向异性参数ηeff。最后,利用所提取的各向异性参数,进行VTI介质各向异性速度分析和成像,成像质量得到明显改善。

Radon变换多次波压制方法及应用研究

多次波在地震资料中是普遍存在的。Radon变换是现行商业地震资料多次波压制处理软件应用最多的模块之一。这里在详细阐述Radon变换基本原理和离散采样计算的基础上,给出了理论模拟地震数据的多次波压制算法和计算结果。进而将Radon变换多次波压制方法应用于松辽盆地地震资料处理中,在对实际的CRP道集合理设计滤波切除函数后,应用本文的Radon变换算法,得到多次波压制的地震剖面。对比多次波压制前、后的叠前时间偏移地震剖面,压制多次波后地震剖面的信噪比很高,地质构造特征清晰,可应用于后续的地质构造解释,地震属性提取和油气储层预测。该方法的计算效率较高,算法易于实现。理论和实际地震数据的多次波压制结果表明,该算法具有高精度和实用性强的特点。

川西地区壳幔结构与汶川M_s8.0级地震的孕震背景

收集了四川数字地震台网记录的57个远震事件,并从宽频带数字化三分量地震记录中计算出了马尔康(MEK)、都江堰(YZP)、GP江(JJS)、江油(ZJG)、广元(YTS)、康定(GDS)、汉源(XJP)、雅安(MDS)、峨眉山(EMS)、沐川(WMP)、仁寿(YGD)、荣县(HMS)等12个台站下方的远震P波径向接收函数.另外,引入地震勘探中的动校正技术,将各台的接收函数校正到67°的参考震中距处,然后对接收函数进行叠加以增强信号,并把叠加接收函数作为台站下方的平均接收函数.最后,利用台站下的平均接收函数反演得到S波速度结构.反演结果表明:以锦屏山—龙门山断裂为界,其西侧地壳厚达70 km,而东侧仅为50 km左右Moho面在断裂下方形成了一个陡坎;川西地区的地壳速度结构与川中地区差异较大,主要表现在川西地区的中地壳存在厚度为8-22 km的低速层.在都江堰、雅安一带,低速层的厚度最大,其厚度在20-22 km之间,其上地壳为一个坚硬固体,在区域构造应力场作用下,形成了孕育大地震的构造环境.

起伏地表直接叠前时间偏移

针对起伏地表直接进行叠前时间偏移是目前复杂山地地震资料叠前成像处理的方向。如今研究的侧重点是通过参考面计算起伏地表条件下的地震波走时,进而进行叠前时间偏移,但是这一过程存在两个问题:其一是参考面选择不当会因高差和替换速度的不准确而带来走时计算误差;其二是地震数据经常规处理返回到采集地表面时可能破坏高频静校正效果。基于此,本文提出了以共成像孔径面为参考面且在共反射点道集上进行剩余时差校正的起伏地表叠前时间偏移的方法。文中分别应用简单模型、SEG起伏地表模型以及实际资料对该处理方法进行了测试,表明该方法是有效的。

基于时频分析的地震道集校平技术应用

依据现代信号分析理论,对叠前地震道集剩余动校正量的消除技术进行研究,在模型数据和实际数据的试验基础上,探讨基于时频分析技术的叠前道集校平方法。结果表明:通过对地震信号进行时频分解,并在信号重构时完成高精度的剩余动校正量的消除,处理前后信号振幅不变,道集同相性增强,叠加后信号有效频带变宽;利用近偏移距地震道的叠加道作为模型道,在有效消除剩余时差和校平同相轴的同时,避免了叠前道集动校拉伸畸变对模型道的影响,保证了技术实现的精度;该方法在消除叠前道集中剩余动校正量方面具有较强的实用性。

宽方位角地震资料噪声压制技术

宽方位角地震数据采样不满足数据采样相对均匀的要求,其主要特征为:①实际地震道相邻道之间距离小于理论道间距;②横向炮检距越大,相邻道之间距离越小,其变化率也越大,检波线的空间采样越不规则。宽方位角地震数据的上述特点导致能量较强的折射波、面波等线性噪声的时距曲线形态随着横向炮检距的增大而向双曲线变化,因此用常规线性干扰波压制技术不能完全消除线性噪声。为此,本文分析了线性时差校正联合二维傅里叶变换滤波技术及基于十字交叉排列的三维锥形滤波技术压制宽方位角线性干扰波的效果,结果表明,这两种方法可从不同角度调整地震数据的空间采样,使其变得均匀,满足不同域的转换算法对空间采样的要求,均能很好地压制宽方位角地震数据的线性噪声。

中值滤波在井间地震资料处理中的应用

中值滤波是一种简便有效且信号失真较小的信号处理方法。在不同的道集域下,井间地震资料中的直达波、一次反射波和多次反射波在相邻道间的时差具有不同的表现形式,利用这一特点,应用中值滤波在不同道集域内对井间地震资料进行滤波处理,可以得到很好的效果。利用实验室复杂地质模型地震数据,进行了中值滤波压制噪声、突出有效信号,以及波场分离等处理方法的研究,最终得到了很好的上、下行反射波波场。

噪声对叠前深度偏移层速度精度的影响分析

本文基于地质模型研究了叠前深度偏移中随机噪声和规则噪声对层速度估计精度的影响。结果表明:随机噪声和规则噪声对层速度估计精度的影响规律一致,其影响呈现阶段性特点,即存在界限信噪比。当信噪比高于界限值时,速度误差较小且趋于稳定,对速度精度影响较小;信噪比低于界限值时,速度误差迅速增加,严重影响速度精度;与同等级别的随机噪声相比,规则噪声产生的影响更严重,规则噪声具有更高的界限信噪比。在此基础上,本文进一步分析了静校正时差对界限信噪比的影响。结果表明:对于随机噪声,1.5倍采样时间的静校正时差就会严重影响层速度的估算精度,从而显著地提高了噪声的界限信噪比。因此在实际地震资料叠前深度偏移处理中,必须进行地震信号一致性处理、叠前噪声衰减,减小静校正时差,只有这样才能提高叠前深度偏移速度模型的精度。

VTI介质P波非双曲时差分析

具有垂直对称轴的横向各向同性介质模型(VTI)是目前各向异性理论研究和多波多分量地震资料叠前成像处理中最常用的一种各向异性模型.VTI介质中反射P波时距曲线一般不再是双曲线.基于不同的相速度近似公式会得到不同的时距关系式.文中对几种典型的非双曲时距曲线与射线追踪得到的准确时距曲线在不同各向异性强度下进行了对比,结果表明Muir等和Stovas等提出的非双曲时距公式由于过高地考虑了横波垂直速度的影响与精确的时距曲线有很大偏差;Tsvankin等提出的弱各向异性非双曲时距公式在ε-δ<0时误差增大;Alkhalifah等提出的非双曲时距公式在大炮检距任意各向异性强度下都具有较高的精度,适于在实际资料处理中应用.

剩余时差校正及泊松比反演

利用突出泊松比变化的Shuey简化方程推导出逐点计算泊松比的反演公式.在泊松比反演之前,对地震数据进行剩余时差校正,可以使振幅随炮检距(或入射角)的变化趋势更明显,可以提高反演的精度.通过对理论模型及实际资料的处理,说明这种反演方法是可行的,由反演结果可以预测低泊松比异常,寻找天然气.