常规自适应估计滤波方法，采用残差变化梯度近似代替均方误差梯度，当估计值和原始值具有统计独立的特点时，这种近似估计方法效果较好，并且估计结果稳定。但是，当原始数据或估计数据出现非独立统计特点时，误差梯度变化剧烈，出现估计结果的剧烈振荡。针对自适应估计方法存在的问题，结合微地震资料的特点，研究了自适应估计滤波的改进方法。在算法设计中，考虑加入约束条件，使迭代方法向着期望收敛方向进行，即在迭代过程中，下一次预测矢量的数学期望，要小于上一次的数学期望；把权系数用其离差进行归一化，使递推估计结果不会剧烈震荡，估计过程稳定收敛且估计结果可靠；误差和权系数由原来的自身迭代结果取值，改进为曲线拟合后再取值；同时讨论了窗口长度的选取问题，将固定窗口改进为自动调节的变化窗口。模型和实际资料测试结果证明了改进的自适应滤波方法设计理论正确合理，处理效果改善明显。
地震信号分频技术是寻找薄层及小尺度地质目标的必备工具。Morlet小波变换由于其优良的时频局部化性能，被广泛应用于地震资料分频处理当中。但是，Morlet小波变换方法得到的振幅随频率变化(AVF)剖面从低频到高频存在同相轴分叉现象，同频率剖面也存在谐波效应。根据匹配追踪算法的特点，提出了一种保幅AVF剖面及同频率剖面构建方法。该方法利用地震匹配追踪分解的时频原子构建AVF剖面，并从中提取给定频率的信号，每个时频原子的贡献由该时频原子在给定频率位置的谱值大小决定，获得的同频率剖面避免了常规滤波分频方法造成的平行同相轴假象，分频效果更理想。另外，该方法得到的AVF剖面上没有出现同相轴发散、漂移现象，可以更方便地进行AVF分析。
品质因子Q是地下介质的重要岩性参量,是反映地层对地震波的吸收程度的重要参数。频率域属性组合法是新提出的一种地层Q值提取方法,有较严格的理论推导。采用理论模型数据验证了属性组合法(一阶式和二阶式)提取地层Q值的可靠性。通过测试不同衰减模型、震源子波及频带宽度,对比了谱比法、质心法和属性组合法反演Q值的精度，分析了可能的影响因素。对海上地震资料用二阶式提取的Q值分布进行反Q滤波处理，取得较好的实际应用效果。
自地震沉积学诞生以来,国内众多学者主要的研究方向集中在地震地貌学上,而对于地震岩性学却鲜有研究。以往对于地震岩性的表征技术主要为90°相位化和叠后反演,但在复杂地区这两种方法都存在一定的缺陷。为此,在前期研究中提出了地震岩性体概念：将地震数据转化为有明确岩性意义的地震属性体,来表征地震地貌。重新推导了AVO属性表达式，选择其中新的G属性作为地震岩性体,并在四川盆地中部某研究区取得了较好的应用效果。
岩性油气藏勘探对地震资料提出了高分辨率、高信噪比、高保真度的处理要求。但是,在资料处理过程中过分强调提高分辨率,必然会导致地震资料的保真性受损。通过D1井三维探区和D2井北三维探区两块地震资料处理流程与处理效果的对比,揭示了叠后提频处理流程是导致地震资料保真性下降的原因所在;进一步分析了地震资料保真性受损后所带来的地质认识的差异;同时提出以纯波资料作为检验地震处理成果资料保真性的依据。
由于受地表、近地表、地下复杂条件的影响,低信噪比地区干扰波发育,地震资料品质差。该类地区地震资料信噪比的提高和改善面临着诸多技术难题。地震激发技术是提高低信噪比地区地震资料信噪比的一项关键技术。为此,对地震激发技术进行了理论与实际相结合的探讨与分析。首先,通过多种方法综合的表层结构调查弄清复杂地表的表层结构,以帮助选取合适的激发岩性和激发参数；其次,利用基于地形与表层结构的动态设计技术设计井深；再次,依据地震波的能量、频率和信噪比的好坏优选激发药量；然后,利用基于能量和观测属性的激发点位选择方法选择激发点位；最后,采用组合激发和闷井技术提高激发效果。上述地震激发技术和配套工艺的应用,有助于提高低信噪比地区的地震资料品质。
在油气地震勘探野外数据采集中，动圈式模拟检波器是目前应用最为广泛的一类检波器;同时，近年来推出的MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems)数字检波器也在一定范围内得到了推广应用。系统分析了典型的模拟检波器20dx和数字检波器DSU3的各项性能指标，总结了两者在跟踪物理量、振幅和相位响应、绝对动态范围、相对动态范围、电磁干扰响应、组合方式、耦合效应、矢量保真度等8个方面的差异，厘清了检波器性能指标与其实际地球物理效果(数据表现)之间的关系。研究认为，采集阶段的信噪比、处理阶段的压噪能力以及地质条件的复杂程度是决定检波器优良的性能指标能否转化为高质量地球物理数据的关键要素。
地层非弹性吸收衰减效应使得地震资料的中深层信号频带窄、能量弱,成像困难,因此需要对介质的非弹性吸收衰减进行补偿。在已有的非弹性吸收衰减补偿方法基础上,基于单程波方程,采用与品质因子和频率相关的复速度代替介质真实速度,在频率-波数域进行波场延拓算子推导,并对传播算子中的复根式进行精确展开,来提高延拓算子的精度,从而实现了双域叠前深度反Q滤波偏移,提高了偏移的精确度,有效补偿了由于地层非弹性吸收造成的振幅和频率损失。模型试算和实际资料处理表明,该方法具有一定的适应性和实用性。
Kirchhoff积分法叠前时间偏移并行实现方案除了要考虑数据体规模外，还必须考虑大规模节点部署条件下的并行执行效率。而在目前的数据处理规模及集群配置条件下，利用多进程进行成像域并行的实现策略存在内存占用率高、不能充分发挥并行文件系统优势等问题，特别是在多节点大规模计算时，进程间的网络通讯、同步开销及I/O问题严重影响并行效率。为了提高起伏地表叠前时间偏移算法在大规模部署条件下的偏移效率，分析了该算法的技术特色和计算特点，提出了一种适用于积分法偏移的多级并行计算架构，采用偏移距域的多进程数据域并行、地震数据I/O与偏移计算的异步并行以及单进程内的多线程成像域并行技术对原始算法进行了架构升级及算法优化。利用34个节点的SMP集群系统和Panasas并行集群存储系统对优化前、后的算法进行测试，某工区实际叠前地震数据的测试结果表明，该并行架构能够有效降低网络通讯和数据I/O对计算性能的影响，使算法的并行效率和大规模集群环境下部署的可扩展能力同时得到提升。
叠前逆时深度偏移(Pre-stack Reverse-time Depth Migration,RTM)是一种全波场成像方法。由于其实现过程存在着存储量、计算量庞大以及成像噪声等问题,难以适应实际生产的需求,使得该方法一直没有在工业界得到广泛的应用。采用震源波场重构的策略降低了存储需求;针对其计算量巨大的问题,利用了图形处理器(Graphic Processing Unit,GPU)进行并行计算,并与中央处理器(Central Processing Unit,CPU)结合实现协同并行处理;同时采用GPU多卡联合策略解决GPU显存不足的瓶颈。实际资料试验处理结果表明,上述技术措施能够在保证RTM高精度成像优势的基础上极大地提高计算效率,为应用RTM处理海量地震数据提供了良好的技术支持。
基于高密度三维地震资料,对西非深水海域Preowei构造开展复杂断裂精细解释研究,有目的地探索应用了适合该区沉积特点的多种地震实用技术。经反复试验认为,平面(层)曲率参数尤其是最大正曲率属性可以较好地刻画研究区目的层断裂展布特征;时频RGB融合技术能够更加精细地刻画沉积体及其内部小尺度断裂特征。上述技术的成功应用取得了良好效果,针对研究区R759油组在100 km2范围内解释出135条4种样式的断层,查明的断层数是原常规三维地震资料解释结果的1.5倍,揭示了研究区的复杂断裂特征,为精确计算地质储量及合理设计开发方案提供了可靠依据。
济阳坳陷东部垦东-孤东潜山带是胜利油田重要的油气产区,对该区带内走滑断层特征及形成机制的研究有助于分析走滑活动对油气聚集成藏的影响。为此,通过地震剖面精细解释和相干切片分析，综合研究了济阳坳陷东部走滑断层在剖面上与平面上的特征。结果表明,在剖面上发育明显的负花状构造,而在平面上则伴生一系列雁行断层,这些断层与走滑断层呈45°斜交,形成“入”字型形态。通过区域构造背景以及走滑成因分析，明确了该区走滑断层的形成机制：在始新世中期,由于太平洋板块向西斜向俯冲于欧亚板块之下,加上印度洋板块北东向的推挤,中国东部处于北东-南西向的挤压之下,受南部青坨子和陈家庄凸起的限制,垦东-孤东潜山带发生逆时针旋转,由于各潜山距离旋转中心的距离不同,相邻块体之间扭动程度存在差异,潜山带的分界断层分段扭动而发生相对滑移,最终演化成走滑断层。
针对塔中顺南地区奥陶系岩溶风化壳储层地震响应特征识别和储层预测难题,应用随机介质建模方法建立了风化壳缝洞型储层地震地质模型,通过非均匀介质波动方程数值模拟,研究目标储层地震反射波场的运动学和动力学特征,定量分析了储层物性、厚度及其发育位置变化对风化壳反射界面(T47)地震响应特征的影响。结果表明,当风化壳顶部发育储层时,风化壳反射界面表现为低反射振幅、低频率的地震响应特征。在此基础上优选并验证了对风化壳储层地震响应特征识别相对敏感的均方根振幅和瞬时频率属性,为研究区风化壳缝洞型储层反射特征识别及储层预测提供了一定依据。
针对流体检测特别是缝洞型碳酸盐岩储集体含流体性质检测的地球物理难题，基于改进的适用于碳酸盐岩岩石物理分析的Xu&White岩石物理模型，建立起了碳酸盐岩纵、横波速度预测方法技术流程，对弹性参数检测流体的有效性进行了分析。在碳酸盐岩岩石物理分析基础上，开展了叠前反演弹性参数流体检测及叠前流体反演评价技术研究，探索实现了塔河油田主体目标区缝洞型碳酸盐岩储层流体检测及预测结果的概率评价分析。
叠前弹性阻抗反演能够得到不同角度的弹性波阻抗体,对地下储层岩性及含流体性质的判别能力相对较强,但仍存在多解性问题。从实际的地质及地震资料出发,在测井资料约束下建立符合地下实际的缝洞型储层地震地质模型,首先从正演的角度分析目标储层的地震波场特征,然后对正演模拟结果及实际地震资料分别进行叠前弹性阻抗反演。正演模拟与实际资料弹性阻抗反演结果相互印证,综合判识缝洞型储层的岩性和含流体特性,提高了储层预测的精度。
渤中M油田的主力油层段埋藏较深，且地震资料主频较低,常规的反演技术应用效果较差。针对这些实际情况，结合储层均为砂、泥岩薄互层的特点，充分利用道积分技术不受钻井及构造解释影响、最大限度尊重原始地震资料的优势，更好地研究了M油田的储层展布。基于子波极性的精细分析及合成地震记录的验证，得到了与已钻井吻合度较高、能反映主要目的层段储层物性及厚度的道积分数据体；优选了该层段基于道积分数据体的正振幅之和作为敏感属性，准确预测了主力油层段储层的平面展布规律、调整井的储层厚度及油层厚度；在浅层通过优选基于道积分数据体的最小振幅属性，发现了一个成藏条件较好的河道砂体。经过井轨迹优化兼探该潜力砂体，新发现290×104m3探明石油地质储量，在该砂体上投产的4口井使M油田的产量翻番，实现了油田的立体高效开发。
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