中国西部沙漠地区采集的地震数据分辨率低,且频带较窄,这主要是由近地表低降速带对地震波的吸收衰减作用所致。因此,降低近地表低降速带对地震波的吸收衰减作用和提高地震数据的分辨率对沙漠工区地震数据的处理具有重要意义。首先概述了谱比法和峰值频移法的方法原理;然后将这两种方法应用于西部某沙漠工区地震勘探资料的Q值估计,并分析其适用条件与补偿效果,用于指导选择适合工区的Q值估计方法;通过对比相位补偿、振幅补偿和相位振幅同时补偿方法的不同效果,形成一套适用于研究工区的近地表Q值求取与补偿的处理流程。数值试验结果表明:相较于谱比法,峰值频移法对近地表低速层的Q值估计更适合本工区;且相位振幅组合补偿方法对地震波的吸收衰减补偿作用效果显著。中深层地震数据的补偿结果表明,将利用峰值频移法估算得到的Q值与相位振幅组合补偿方法相结合,既可保持地震数据低频成分,又有效提高了地震数据的高频成分,进而有效拓宽了地震数据的频带,提高了地震数据的分辨率和信噪比,使得复杂构造区域的成像更加清晰准确。
针对断裂复杂、沉积相变化快,含油砂体分布范围小、厚度薄,预测难的问题,将无线电领域的频率域“载波调制”理念引入到地震资料处理中,用基于最大熵(Max Entropy)谱估计的最小二乘上、下三角阵分解(LS-LUD)算法,研发了ButHRS地震高分辨率双向拓频处理技术,将改进型Butterworth带通子波谱的包络作为目标函数,通过L1模计算方法得到谱调制加权因子,将短时窗数据的LS-LUD谱分解得到的振幅包络向改进型Butterworth带通子波谱的包络形态逼近,得到短时窗地震数据高分辨率谱。该技术不但在低频和高频两个方向上拓展了地震频带,有效压制了地震子波旁瓣,而且在提高地震资料分辨率的同时,保持了地震资料的信噪比、相对振幅关系和时频特性,提高了地震资料识别小薄砂体的能力。将该方法应用于乌尔逊断陷铜钵庙断裂带的储层预测,经过三维地震拓频处理,目的层频带拓宽了40Hz(由10～55Hz拓宽到8～95Hz),精细刻画了铜钵庙断裂带南屯组扇三角洲前缘砂体的三维轮廓和有利储层分布,并通过综合分析认为铜钵庙断裂带受东部物源控制,发育扇三角洲—湖底扇—半深湖(深湖)沉积体系。预测结果符合地质认识,与钻井结果吻合度较高。
速度模型的精度决定了碳酸盐岩缝洞型储层“串珠”成像的效果。利用风化壳模型对比分析了不同速度误差下缝洞成像剖面和成像道集的特征,发现剖面中“串珠”成像的收敛情况对速度变化非常敏感,而道集的剩余时差对速度误差不敏感。利用层析反演速度建模技术难以获得使“串珠”成像完全收敛的精细速度模型。基于此,提出了一种基于目标区速度扫描的单程波波动方程叠前深度偏移成像方法。该方法假设目标区以上的速度模型精度较高,首先利用分步傅里叶单程波波场延拓算子,将震源波场和记录波场延拓到目标区上方,再利用不同百分比的速度模型对目标区进行偏移成像,进而得到一系列不同速度下的目标区成像结果,改善了原来收敛效果不佳的“串珠”成像效果。塔河某实际资料应用结果表明,该方法可在常规偏移成像的基础上,整体调整目标区速度,使原本收敛效果较差或未收敛的“串珠”成像更好地收敛,较大程度地提高了“串珠”识别能力。
陆丰南古近系地层地质条件复杂,断裂活动强烈,地层接触关系复杂,解释难度大。常规窄方位采集数据的不足,导致中深层地层的反射能量弱、信噪比低、连续性差,完全依赖重处理已无法满足当前复杂目标评价的需求,如何改善古近系中深层地层的成像是目前勘探的关键。首次在南海东部针对古近系地层采用深拖平缆双方位地震勘探,对比分析深沉放双方位三维与常规三维地震的采集参数,明确了深拖平缆双方位资料具有丰富的低频信号及照明优势。采用双方位联合速度建模及双方位TTI各向异性叠前深度偏移联合成像,解决双方位速度差异问题,提高速度建模精度,实现了双方位三维地震资料的融合处理。资料成果表明,新资料低频端信息更丰富,深层断面成像更加清晰,断裂样式和交切关系更可靠;地层接触关系及砂体边界刻画改善明显。勘探实践证实:深拖平缆双方位地震资料联合成像技术有效改善了古近系复杂构造的成像,在精细评价中具有较好的适用性,推动了该区的勘探研究进程。
四川盆地中部高石梯地区灯四段储层的发育及储集性能受白云岩中硅质含量的影响,与硅质白云岩相似的储层岩石物理特征给储层预测带来了极大的困难。针对该区白云岩中存在的结构特征复杂的硅质矿物成分,利用一种能够准确描述硅质矿物与储层的岩石物理模型来辅助预测有效储层。该预测方法将硅质矿物视为一种固体包含物,利用固体替换的方式求取岩石的基质弹性模量以描述硅质矿物结构特征,然后综合利用Kuster-Toksz(KT)模型、DEM模型、Gassmann方程和Wood方程构建新的岩石物理模型,在纵波速度约束下利用新的岩石物理模型反演各种孔隙的体积分数和硅质矿物的(形状)等效纵横比参数。实际应用结果表明,采用新方法求取的横波速度曲线形态、偏差程度和相关性明显好于利用Xu-Payne模型和前人针对复杂缝洞储层模型求取的结果,验证了该方法的适用性和有效性。该方法能够更好地描述矿物结构特征,为四川盆地中部高石梯地区后续储层响应特征分析及储层预测工作提供了依据。
致密储层具有地层薄、孔隙度低、横向非均质性强等特点。现有储层预测技术在解决此类问题时,主要依靠人工从反演属性体中寻找可能的甜点区域。由于地层的砂岩含量、孔隙度值与地震反射特征并无直接关系,导致甜点识别准确率低。为此,根据测井数据和地震数据的空间分布特征和数据分布特征,将全局和局部连接网络相结合,有针对性地创建了适用于致密储层甜点预测的混合深度学习网络结构,其中局部连接网络负责学习数据分布特征,全局连接网络负责学习空间分布特征。在甜点预测时,先预测砂岩储层,在此基础上预测孔隙度值。为解决孔隙度数据分布不均匀、有效值与背景值比例不均衡的问题,以砂岩含量曲线为约束条件设置阈值,筛选高于阈值的对应层段的孔隙度值,建立了砂岩含量遮挡的孔隙度训练样本集构建方法。鄂尔多斯盆地东北部的致密砂岩甜点识别结果表明,孔隙度预测结果准确度高,能有效识别本区的致密储层甜点发育区。
如何提前预测时间偏移剖面构造形态是否发生畸变现象及其畸变类型,进而判别深度剖面构造形态是否合理,是复杂构造地震资料处理和解释的难点和重点。为此,提出一种监控时间偏移剖面上构造畸变现象的方法,以构造+层速度模型为基础,沿层提取加权平均速度,得到沿层速度陷阱L-Va曲线(L代表层位;Va代表加权平均速度)。L-Va曲线形态主要有3种类型:①水平直线,揭示沿层没有发生速度陷阱,时间偏移剖面构造形态未发生畸变;②下凹曲线,揭示沿层产生“速度下拉效应”的速度陷阱,时间偏移剖面构造形态发生“向斜型”畸变;③上凸曲线,揭示沿层产生“速度上拉效应”的速度陷阱,时间偏移剖面构造形态发生“背斜型”畸变。观测L-Va曲线变化趋势和几何形态,可判断时间偏移剖面目标层构造形态畸变程度、背斜高点漂离方向和距离,有利于指导变速时深转换和叠前深度偏移时克服速度陷阱,对时间偏移剖面构造畸变现象进行有效校正,判定深度剖面构造形态的合理性,提高构造圈闭落实精度。一般地,同一个勘探区域和同一个构造带的地层、构造特征和层速度结构基本相同,因此,有井约束构造+层速度模型实例分析得到的认识,可以推广到无井约束的构造+层速度模型,从而监控无井约束偏移时间剖面构造畸变现象。该方法操作简单、实用,可以满足山地复杂构造油气勘探精度需求。
传统河流相复合砂体构型界面建模方法多基于多井解释和沉积模式分析,丰富的三维空间地震信息未能有效地参与约束建模过程。因此提出了一种基于三维地震数据构型界面建模方法,该方法首先提取目的层油藏位置与构型界面相关的地震平面属性,将平面属性转换成二维图形,利用数学形态学将条状的构型界面转化成线状界面,再通过人工或霍夫变换方法拾取线段性界面,实现界面的数字化,然后将这些二维线段插入到油藏模型中,最终建立含构型界面模型。海上高品质地震资料为该方法的应用提供了数据支持。所构建的构型界面为垂直界面,简化了实际界面的空间产状,提供了一种新的建模思路。以渤海Q油田为例,详细阐述了构型界面建模的过程。基于三维地震数据的构型界面建模方法为非均质复合砂体油藏渗流机理研究和剩余油分布预测提供了一种新的研究思路。
储层岩石在低频电磁场作用下,会同时发生电磁感应和激电效应。为解决目前深层地热大地电磁(MT)勘探以单一电阻率作为解释参数的局限性,以及温度与激电参数间关系不明确等问题,有必要开展基于深层热储激电模型的MT响应特征研究。从Maxwell方程组出发,基于MT正演理论,引入Cole-Cole复电阻率模型,实现了二维激电介质的有限差分MT正演。对比二维MT有限差分正演与一维解析解结果,验证了算法的正确性。结合岩石电阻率与温度经验关系,开展了不同激电模型条件下二维MT正演模拟。分析不同激电参数对深层热储视电阻率与相位的响应特征,发现极化率参数引起的激电响应比时间常数和频率相关系数明显,且H偏振(TM)模式对激电参数的反应灵敏度优于E偏振(TE)模式。建议在实际深层地热MT勘探中,采用TM极化模式进行资料反演,并以电阻率和极化率两种参数联合解释,有助于提高地热勘探与热储评价效果。
针对单通道盲源分离中由于缺少先验信息而导致的源信号数目无法确定的问题,提出了一种基于单通道盲源分离的大地电磁工频干扰噪声消除方法。该方法首先将含有50Hz工频干扰噪声的大地电磁观测信号进行经验模态分解,然后利用衰减率确定其源信号的数目和待处理的有效主成分的个数,解决了源信号个数无法确定的问题。由于大地电磁观测信号的客观规律符合源信号相互统计独立的假设,因此可以将盲源分离中的独立分量分析方法应用于大地电磁工频干扰噪声压制。实验结果表明,在大地电磁原始信号被50Hz工频干扰噪声完全淹没的情况下,该方法仍能较好地压制工频干扰噪声。对添加了50Hz工频干扰信号的野外实测大地电磁信号去噪处理后发现,该方法在一定程度上改善了视电阻率曲线和相位曲线的偏移。
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