基于优势低频带地震数据的属性融合断层识别方法

断层是剩余油的重要富存区，地震精细刻画断层对于高效挖潜剩余油具有重要意义.针对传统断层识别方法精度低、不确定性大等问题，提出一种基于“优势”频率数据体的相干-倾角-方位角三属性融合断层识别方法.该方法首先通过匹配追踪频谱分解对地震数据进行分频处理，获取有利于断层刻画的“优势频率”;再以地震“子体”为运算对象，在免受噪声影响的情况下，从优势频率单频数据体中获取相干、倾角和方位角属性；基于HIS(Hue-Intensity-Saturation)变换融合不同属性后，最终实现断层高精度识别.理论模型测试表明，优势频率可以突出断距3 m以上断层反射特征，有效避免岩性边界响应特征干扰断层识别，降低了识别结果的不确定性.该技术应用于L油田，首次发现其优势频率为低频端25 Hz,实现了L油田断裂体系重建，指导该油田发现两个断层剩余油富集区、部署两口沿断面大位移定向井，取得了显著的开发效果.     

一种基于振幅谱的地震相干属性计算方法（英文）

相干属性是检测地下介质不连续性特征的主要参数之一,但倾斜地层会对相干属性产生干扰,故在计算相干属性时需要消除地层倾角的影响。传统的相干属性计算一般使用时域倾角扫描法来消除地层倾角的影响,但这种方法的精度受到采样间隔等因素的限制,并不能很好地消除地层倾角的影响。根据振幅谱具有不受地层倾角影响的特点,本文提出将预先定义的子数据体内的地震数据变换为振幅谱,再利用振幅谱构造协方差矩阵,协方差矩阵最大特征根与矩阵迹的比值作为子数据体中心点的相干值。利用振幅谱计算相干属性的方法能够较好地消除地层倾角的影响,而且可以使用不同频段的振幅谱计算相干体,具备多尺度相干体算法的特性。模型数据和实际地震数据的应用结果表明,振幅谱相干属性可以更好地消除地层倾角对相干属性的影响。     

地震几何属性的快速算法实现

地震几何属性被广泛用于提取地震数据中的几何结构特征,从而辅助解释相关的地质沉积和构造过程.本文提出基于多种递归滤波和构造导向滤波的地震几何属性快速算法,能显著提高地震相干和体曲率的计算效率和分辨率.递归滤波的计算效率远高于传统的加权求和计算,且其计算成本与平均窗口的大小无关;同时,利用高维滤波的可分离特性可以将其分解为多个一维滤波来进一步提升计算效率并有利于多线程并行运算.此外,使用构造导向滤波实现相干计算,可以有效地消除倾斜构造对结果的影响而无需传统方法中耗时的插值运算.三维实际地震数据的应用结果表明,本文提出的快速算法能将传统的相干和曲率属性计算速度提高10～30倍且对断层的刻画更加完整和连续.     

利用相干体技术探测煤矿微小构造方法研究

煤矿高产高效安全生产地质保障体系要求探明煤矿微小构造,相干体技术利用计算机分析检测三维地震数据体中相邻道之间地震信号的相似性,比常规解释方法更有利于小断层等小构造的识别;相干技术算法中C3比C1、C2两种相干算法在断层识别和边缘检测上具有更高的水平分辨率和垂直分辨率;相干体技术与地震属性技术、图象处理技术联合使用,形成煤田地震资料解释的新模式,能够更好地解决煤矿生产中遇到的构造、岩性等实际问题,极大提高三维地震成果的使用效率和应用水平;相干体技术在许厂、梁家等煤矿中应用取得了良好效果.     

倾角导向的相干加强技术在改善复杂断块地震资料中的应用

断层的识别是断块型圈闭勘探开发的一项重要研究内容,尤其是到了油田开发阶段,需要对断层组合关系、小断层发育程度及储层连通性提出风险认识.然而地震资料中的随机噪声严重制约了断层的识别,无法满足开发阶段对小断层精细刻画的要求,需要对其进行衰减处理.常规的相干加强滤波方法在去噪过程中会损伤大量高陡地层的反射能量并造成断点模糊,为此本文提出了一种基于倾角导向的相干加强去噪方法,该方法首先运用平面波破坏滤波技术估算出地震体的倾角信息,然后将其作为倾角导向相干加强滤波的输入进行约束去噪.针对渤海KL油田在开发方案设计阶段的实际地震资料,利用本文提出的方法对其进行了处理,通过对比分析倾角导向滤波前后的剖面、方差切片以及振幅属性表明该方法在提高地震资料信噪比的同时很好地保护了断层等地震反射信息,对断块型油气藏中断层识别十分有利,展示了较好的实际应用价值.     

基于最大似然属性的断层识别方法及应用

断层识别是断块型油气田勘探开发的重要研究内容,尤其是在复杂断块油气田的勘探开发中,准确合理的断层识别是落实油气田构造和确定注采井网的关键因素.方差体、相干体、曲率属性等常规方法在断层识别中发挥着重要作用,但在复杂断裂发育区地震资料品质较差,常规方法分辨率较低从而无法准确识别断层组合关系.基于相似系数改进的似然属性在已知断层倾向和倾角时可以精确表征断层,但由于断层的倾向和倾角是未知的,因此可以采用断层倾向和倾角扫描的方法计算最大似然属性来表征断层.本文对比分析了相似系数和最大似然属性的原理;并将最大似然属性应用于模型正演数据和实际地震数据进行断层识别分析,结果表明,最大似然属性在剖面上更符合断层展布特征,在平面上断层组合关系更加清晰,在断层识别上具有较好的应用效果.     

高分辨率相干体分析技术及其应用

应用相干分析技术可研究复杂地质构造、断裂发育区、预测裂缝发育带,但传统的相干分析技术有许多局限性.本文给出了一种基于本征值结构的高分辨率相干体分析技术基本原理和关键参数选择方法,通过基于本征值结构的高分辨率相干体属性计算,可获得许多有关断层、微裂缝、岩性扣岩相变化等储层重要特征参数,能够更加清晰地描述地质体产状的细微变化,从而为地质学家研究构造的变形及岩性变化等提供强有力的技术手段.传统的相干分析技术与高分辨率相干体分析技术在准噶尔盆地西北缘车排子地区实际地震资料的处理结果对比表明,高分辨率相干体分析技术用于检测断层、裂缝等,效果显著.     

基于高阶统计量的相干算法研究

断层解释是油气勘探构造解释的关键,断层解释的精确性和合理性直接影响构造解释的精度.相干技术是基于相邻地震道之间相似性的算法技术,可以有效地压制地震信号的连续性,突出其中的不连续性.但是传统的相干算法受噪声的影响较大,不能很好地处理含有较大噪声情形下断层精确检测的问题.本文利用高阶统计量对高斯噪声不敏感的特点,与多道相似的第二代相干算法相结合,提出了一种新的基于高阶统计量的多道相似相干算法,并将这种算法推广到了高阶统计量的特征值相干算法的形式.真实实验数据结果表明,该算法有很好的抑制噪声能力,提高了相干体算法的分辨率.     

基于高精度地层倾角线性反演的地震全体积拉平方法

地震数据的拉平分析是三维地震资料解释中的常见方法,一般通过拾取某一标准层位并将其校正到一个基准面的方式拉平地震数据,这样会导致距离标准层越远的层位拉平效果越差.近几年发展起来的三维地震数据全体积拉平方法是避免这种拉平缺陷的有效途径.本文提出一种基于高精度地层倾角的全体积自动拉平方法,该方法将一种自适应加权的向量滤波法获得高精度的局部地层倾角作为观测数据,根据拉平变换对每个数据样点产生的垂向偏移量与地层倾角之间的近似线性关系,建立最小二乘反演机制.在优化反演模型时,引入由梯度结构张量法得到的误差控制模板,抑制断层等复杂地质构造对拉平效果的影响;此外,增加模型参数的平滑度量项,避免拉平后的数据出现较大的畸变,并采用模型重新参数化方法,加快反演算法的收敛速度.三维合成数据和实际地震资料的试算结果表明这种三维全体积拉平方法是有效和可行的.     

谱分解和C3相干联合识别煤层小断层研究

C3相干具有较好的煤层小断层识别能力,但其易受随机噪声的影响,在信噪比较低的情况下容易产生假异常.另一方面,基于S变换的谱分解可以提高地震资料的时频分辨率,并对随机噪声具有一定的压制作用.为提高煤矿采区煤层小断层解释精度,结合谱分解技术与C3相干技术,以提高煤层小断层的解释精度和可靠性.本文分别利用正演剖面和实际三维地震数据,对所提出的方法进行了验证.首先建立了含不同落差的单一煤层模型,利用正演模拟方法获得了其正演剖面和含白噪声剖面.对于这两类剖面,利用S变换获得了其对应于不同频率的谱分解剖面.通过沿煤层反射波提取C3相干属性,获得了不同剖面所对应的C3相干值.对于无噪声地震剖面来说,文中所述方法能明显提高小断层的识别率;对于含白噪声的地震剖面来说,文中所述方法能显著提高所有落差断层的识别率,并基本克服了C3相干算法在低信噪比低情况下容易产生假异常的缺点.将文中所述方法应用到济宁二号煤矿15301工作面的实际三维地震数据中,发现较高频段的谱分解剖面所计算的C3相干同样比常规剖面所计算的C3相干有更好的小断层识别能力.对于煤系地层地质构造较简单的采区来说,利用较高频段谱分解剖面计算的C3相干对落差小于3m的小断层有明显反映.经过井巷工程的实际验证,所解释小断层的可靠性和精度都较高.但当煤系地层地质构造较复杂时,识别落差小于3m小断层的难度较大,还需进一步研究.总之,将谱分解技术和C3相干技术相结合,利用较高频段谱分解剖面计算C3相干,能够明显压制低信噪比所产生的假相干异常,提高煤层小断层的识别精度和可靠性.     

C3sub>相干体在断层和裂缝识别中的应用

三维相干体技术是20世纪90年代后期兴起的一项十分有效的地震解释技术, 它在断层识别、特殊岩性体的解释方面较常规三维数据体有明显的长处. 国外对此成立了专门的相干技术公司, 国内也正在广泛应用此项技术. 相干体技术通过三维数据体来比较局部地震波形的相似性, 相干值较低的点与反射波波形不连续性相关. 对相干数据体作水平切片图, 可揭示断层、裂缝、岩性体边缘、不整合等地质现象, 为解决油气勘探中的特殊问题提供有利依据.     

基于3D半密度卷积神经网络的断裂检测

基于传统相干属性的断层检测方法易受地层倾角的影响,为了提高断层检测的精度,本文提出了一种基于改进的半密度卷积网络的断裂检测方法.在密度卷积网络模型基础上,去除了池化层,并将之前所有的卷积层与第一个全连接层连接,然后传给下一个全连接层,改进后的网络结构模型既兼顾了不同尺度的信息,又保持了空间分辨率.实际地震数据测试表明,改进的方法可以在弱监督标签条件下实现高精度的断层检测,且断裂检测模型具有一定的迁移能力.     

基于小波变换的相干技术在断层解释中的应用

基于小波变换的相干技术在抑制噪声的能力和减少计算量方面优势显著.将小波变换方法与相干体技术相结合,提出了一种基于小波变换的相干体计算的新方法,并将小波变换相干体技术应用在XY区块复杂断裂断层检测中.实践证明,小波变换相干体技术可以得到突出特定频带的相干体,适用不同品质的地震资料,相对于常规相干技术更能突出不同层次的地质特征.     

一种改进型C3相干算法

基于特征值结构的相干体算法(C3算法)的核心思想就是用与水平时间切片的相关的相干值压制水平方向上介质连续性,凸显不连续性,因此具有最佳的横向(即水平)分辨率,而对倾角数据效果较差.为了改善倾向分辨率,本文提出一种用测线抽取数据进行计算的方式取代基本算法中面元抽取数据计算的方式.试算结果表明该算法真实有效,精度有较大的提高.     

方向性边界保持断层增强技术

地震数据在采集处理过程中不可避免地会受到各种因素的影响,从而导致地震资料的信噪比低,造成断层信息模糊,断层增强的目的是进一步清晰地刻画断层,同时提高地震资料的信噪比.本文提出了方向性边界保持断层增强技术,首先通过方向滤波技术估计地震同相轴的方向信息,然后结合边界保持滤波技术进行断层图像的增强,将该技术用于地震资料,可以得到断层图像更加清晰、分辨率更高的三维地震相干体,以利于进一步的构造解释以及油气输导体系的定量评价,具有重要的理论与应用价值.     

黏弹性叠前时间偏移:陡倾角构造成像与实际应用

黏弹性叠前时间偏移通过在偏移过程中补偿地球介质的吸收衰减,恢复被衰减的高频成分,进而获得较常规叠前时间偏移更高分辨率的偏移成像结果.相比于常规叠前时间偏移,该方法实现环节包含的频率域积分产生的巨大计算量,需要基于GPU加速实现才能满足工业应用对其计算效率的需求.本文针对黏弹性叠前时间偏移算法实现的这一特点,提出了修正其走时计算方法精度和应用分时段的频率域成像策略,在进一步提升计算效率的同时,改进了该方法对陡倾角构造和断层的成像效果.我们将改进的黏弹性叠前时间偏移方法应用于三维陆上地震资料,与现行的商业偏移软件对比表明,该方法不仅获得了更高分辨率的成像结果,也实现了对断层和陡倾角构造的清晰成像,而新方法的计算耗时也较改进前减少了三分之一以上.     

SVD与EMD联合去噪方法在地震勘探数据处理中的研究与应用

将基于倾角扫描的奇异值分解与经验模式分解法相结合应用到地震资料随机噪声压制中。首先利用经验模式分解法消除部分噪声,增强地震道有效信号的相关性,再利用奇异值分解对地震信号进行同相轴自动追踪,截取小时窗数据体,并进行同相轴拉平处理,经SVD计算小时窗数据中心点的值来代替计算样点的值,最终实现随机噪声的压制。理论模型试算和实际资料处理表明,本文提出的EMD-SVD方法简单易行,比单一的SVD方法去噪效果更显著有效地消除了地震资料中的随机噪声,提高了地震资料的信噪比,并改善了叠加剖面的质量。     

基于高阶统计量的相干体算法在地震中深层构造解释中应用

利用高阶统计量所具有的可抑制高斯噪声和比常规的自相关函数包含更多信息的优点,并结合地震解释的实际问题,本文采用四阶矩函数代替互相关函数进行相干计算,对第一代相干体算法进行了改进,发展了基于高阶统计量的相干体算法.该方法不仅计算速度快,而且抑制噪声能力强.通过与传统相干算法实际应用对比,该算法有效地突出了地层的高连续性特征,有利于层位追踪和断层解释,尤其利于中深层构造解释.     

基于非平稳相似性系数的构造导向滤波及断层检测方法

不连续地质体（如断层）的自动检测一直以来都是叠后地震数据解释中的关键问题之一,尤其在三维情况中尤为重要.然而,大多数边缘检测和相干算法都对随机噪声很敏感,随机噪声衰减是叠后地震数据解释的另一个主要问题.针对构造保护去噪和断层检测问题,本文基于非平稳相似性系数完善一种构造导向滤波方法并且提出一种自动断层检测方法,形成了一套匹配的处理技术.该构造导向滤波既能够有效地衰减随机噪声又可以很好地保护地震资料中的断层等信息不被破坏,增强地震剖面中弯曲、倾斜同相轴的连续性.根据地震数据局部倾角走向,利用相邻道构建当前地震道的预测,通过预测道的叠加得到参考道,计算预测道与参考道之间的非平稳相似性系数可以设计出数据驱动的加权中值滤波.另一方面,预测道与原始道之间的非平稳相似性系数能够用于带有断层指示性的相干分析.这两种方法都基于构造预测和非平稳相似性系数,但是使用不同的调节参数和处理方案.理论模型和实际数据的处理结果证明了本文提出构造导向滤波和断层检测方法的有效性.     

特征值相干理论诠释及效果比较

相干体技术是目前应用最为广泛的地震解释技术之一,已由第一代互相关算法(C1)、第二代多道相似算法(C2)发展到第三代多道特征值相干算法(C3).常规的基于特征值的第三代相干(C31)定义为第一特征值与所有特征值之和的比.当采用最主要的3道算法时,也可以用Randen等(C32)、Bakker(C33)、Donias等(C34)、Wu(C35)给出的相干公式进行计算.本文比较了这5种表征方法,模型测试和实际应用结果表明:(1)C31、C34、C35都可以较好地表征相干,当储层较平时C35有不错的抗噪性,对于复杂断块储层,C31即俗称的第三代相干应是首选;(2)储层简单时C32特征值计算结果为负值,储层复杂时其特征值有正值也有负值,物理含义不明确,应用效果也不好;(3)C33计算的是不相干属性,抗噪性一般.在特征值相干的计算过程中,数据道计算窗长度的选取很重要,对于精细勘探而言,拟根据目标体的大小,在1/2波长到3/2波长时窗范围内,选取不同大小时窗,进行分级对比研究.本文的研究成果对于广大解释人员如何用好相干体这一实用技术,有一定的指导意义和借鉴作用.