正演模拟技术在地震采集设计中的应用

随着地震勘探开发的不断深入和发展,地震勘探的主战场逐渐向复杂地区转移.复杂地区既指地表条件复杂的地区,也指地下地质构造和地层条件复杂的地区,这些都对地震勘探提出了新的挑战和更高的要求.地震正演模拟正是开展此类问题研究的一个重要手段和方法.目前市场上具有正演模拟功能的软件大多是根据射线理论采用射线追踪的方法来完成正演模拟的,这种方法不能很好地反映地震波的动力学特征,特别是在复杂地区难以得到正确的结果.本文利用高阶有限差分有效克服了常规有限差分算法求解波动方程的频散问题,并以高效的OpenMP并行计算模式进行了并行优化,较大程度上提高了正演计算的速度和精度;同时实现了二阶Higdon边界条件,改善了边界吸收效果;也在一定程度上提高了计算速度.塔中地区主要目的层埋藏深,逆断层发育,地震反射特征复杂,增加了地震勘探的难度.本文依据该地区的地质模型,利用波动方程正演技术论证了该地区的地震采集观测系统,为该区地震采集观测系统的设计提供了科学依据.     

济阳坳陷潜山断裂带地震采集设计探讨

济阳坳陷潜山断裂带的隐蔽油气藏模式复杂,勘探难度大;本文从地质角度分析研究了该区复杂潜山断裂带勘探中存在的主要难点。利用正演模拟技术重点研究了济阳坳陷典型的潜山带模式。提出了适用于潜山断裂带油气藏勘探的高精度采集目标设计及全三维地震等方法,并以潜山油气藏勘探为例,探讨了目标采集设计、宽方位采集、以及点激发和点接收等技术及其应用效果。     

三维地震观测系统采集脚印定量分析

本文提出一种模型无关、基于均匀地下介质与水平反射层的采集脚印定量分析方法.该方法无需进行费时的三维地震波模拟,以解析的方式直接计算出各种不同观测系统炮检点分布下地震波振幅能量分布情况,进而实现对整个地震观测系统的采集脚印的定量评价.该方法物理意义明确,理论公式简单,能够实现观测系统采集脚印的快速定量分析,从而直观对比各种待选观测系统设计方案的预期采集脚印情况,为观测系统的设计增加了一项新的依据.     

地震照明分析及其在地震采集设计中的应用

地震照明分析是在给定地下背景结构的情况下用模拟方法研究采集系统对地下结构的探测能力.对目标照明的影响主要来自观测系统的设置,上覆地质结构的复杂性以及目标倾角等三项因素.我们将上述因素的影响统一纳入到对照明的定量计算中.本文阐述了关于地震照明的一系列基本概念,并基于波动理论给出对不同类型照明的计算方法.首先将入射和散射波分解到局部角度域并导出局部照明矩阵,它包括了在目标附近所有可能的入射和散射方向对照明的贡献.从照明矩阵出发,研究入射和反射波在角度域中与反射面的相互作用,并由此获得对地下结构的不同照明描述.作为例子,具体给出了对局部照明矩阵,空间体照明,反射面定向照明,反射面照明角度覆盖,以及对反射面可视性的计算方法,并给出了相应的数值计算结果. 最后,讨论了照明分析方法在地震采集设计中的一些可能应用.     

在平原复杂地区煤田三维地震资料采集和处理的应用

本文介绍了在平原复杂地表及地质条件下开展三维地震勘探的资料采集和处理的过程,并提出了针对性的勘探方法和处理技术,以保证野外资料采集和数据处理的质量。通过对三维地震勘探的野外资料科学采集和高质量的数据处理,说明了三维地震勘探在水网区(河流、鱼塘、水库)、铁路、村庄及工厂、地下构造复杂等等的地区取得了成功,并为今后地表及地质复杂地区的煤田三维地震勘探工作提供了借鉴经验。     

基于宽线+折线采集与拟三维处理配套的碳酸盐岩裸露区地震勘探技术

我国南方碳酸盐岩广泛分布,具有巨大的油气资源潜力和勘探前景.全国油气资源战略选区调查与评价项目选择我国典型南方海相碳酸盐岩裸露区开展地震勘探技术攻关.针对该区地表灰岩普遍出露、激发弹性波能量转换少、散射噪音干扰严重等勘探难点,研究和应用了“宽线+折线”地震采集技术和与其配套的拟三维地震处理技术,能较好地压制噪音,提高剖面信噪比,在主要目的层得到了较好的成像效果,桂中1井钻探结果与地震勘探解释成果吻合较好,检验了该方法用于南方碳酸盐岩地区勘探的有效性.     

精细三维地震采集技术在辽河盆地大民屯凹陷的应用

针对提高地震勘探精度的现实性问题,提出精细三维地震采集技术,旨在从地震采集的每个细小环节入手,提高地震资料品质。经过理论研究、现场试验并应用于实际生产,取得了明显效果。     

基于宽线+折线采集与拟三维处理配套的碳酸盐岩裸露区地震勘探技术

我国南方碳酸盐岩广泛分布,具有巨大的油气资源潜力和勘探前景.全国油气资源战略选区调查与评价项目选择我国典型南方海相碳酸盐岩裸露区开展地震勘探技术攻关.针对该区地表灰岩普遍出露、激发弹性波能量转换少、散射噪音干扰严重等勘探难点,研究和应用了“宽线+折线”地震采集技术和与其配套的拟三维地震处理技术,能较好地压制噪音,提高剖面信噪比,在主要目的层得到了较好的成像效果,桂中1井钻探结果与地震勘探解释成果吻合较好,检验了该方法用于南方碳酸盐岩地区勘探的有效性.     

三维地震勘探技术在张湾井田的应用

结合张湾井田已有地质资料,通过现场踏勘和理论分析论证,设计出适应该地区地震地质条件而又切实可行的技术方案,在张湾地区实施精度较高的三维地震勘探工作,以期进一步详查该地段的构造、煤层赋存情况,通过地震勘探方法提供的地质-地球物理成果,帮助解决该勘探区钻孔网度较大的难题,查明该地区较为复杂的地质构造,圈定煤层赋存范围,为张湾井田先期开采地段范围的划定提供地质-地球物理依据。     

三维各向异性裂缝介质正演模拟的三种交错网格适应性比较及Lebedev方法的改进

研究了三维各向异性裂缝介质的正演模拟的三种不同有限差分法,即标准交错网格（SSG）、旋转交错网格（RSG）和Lebedev方法（LS）,详细对比分析这三种交错网格方法在模拟复杂各向异性介质的优势与局限.提出一种新的改进方法,简化了LS有限差分法在任意各向异性介质中的正演模拟.为了模拟三维大规模复杂各向异性介质的地震响应,提出一个优化的正演模拟计算流程：将模型参数分为模型介质参数和模型构造参数.该计算流程适用于三种有限差分法中的任何一种.使用LS方法实现任意三维各向异性裂缝介质地震响应的三维全波场模拟,通过使用三种不同的有限差分模拟方法进行二维和三维模型数值模拟试验,验证了所提出方法有效.

     

单源单缆方式采集的天然气水合物三维地震数据处理技术

作为潜在的能源储备,天然气水合物的重要性持续上升.针对天然气水合物的地震勘探也逐步由二维方式向三维方式转变.本文以单源单缆方式采集的天然气水合物三维地震数据为基础,探讨了地震数据成像的关键技术,在获得准确的三维地震成像数据体的同时,还得到三维地层速度数据体.三维地震数据更有利于描述含天然气水合物地层的地震反射特征,并刻画可能含天然气水合物地层的分布,从而拓宽对天然气水合物储层的认识.     

武清—北京—赤城二维地壳结构和构造

对武清—北京—赤城剖面段的人工地震测深资料,利用常规地震测深方法进行处理与计算,目的是查明该地区二维地壳速度结构和构造的基本特征、断层的空间展布特征和深浅部地质构造环境等.结果表明,不同区域的地壳速度结构在纵向和横向上均具有明显的非均匀性.地壳呈层状结构,地壳厚度由武清的31.0 km向北西至延庆逐渐加厚为40.0 km.在北京下方壳内界面起伏较大,莫霍面在北京的北西方向有一急剧加深,在约20 km范围内M面起伏变化达5.0 km. 根据地震波动力学与运动学特征,以及二维地壳速度等值线和地震界面起伏变化等特征,沿剖面推测了5条地壳浅部断裂.     

结晶岩地区深地震数据采集关键技术与方法

深反射地震是了解深部地质结构的主要手段,获取高品质的数据是给出合理地质解释的基础.在结晶岩地区,由于地层成层性差、非均质性严重,地震散射效应明显,导致地震波场复杂,同时结晶岩为非理想弹性体,不利于地震波能量转换,有效反射能量弱,信噪比低.加之深反射地震的目标层较深且受环境噪声干扰严重,高频信号衰减快,地震资料主频较低.这些因素使得在结晶岩区难以获得高品质的地震资料,为探索提高该类地区深反射地震资料质量的方法和技术,本文依托长江中下游成矿带2009—2014年深反射地震数据采集工作,在精细设计、严格施工的基础上,从激发和接收入手,开展了"轴向不耦合激发"、"宽频接收"和"宽线观测"等技术方法试验研究.结果表明,这些方法技术措施提高了下传弹性波能量,展宽了接收地震信号的频带,提高了覆盖次数和信噪比,有效改善了地震原始资料的品质和成像效果.研究结果对今后结晶岩地区深地震反射数据采集工作具有重要的实用价值和参考意义.     

TDE-324C地震数据采集器的设计

介绍了TDE—324C地震数据采集器采用的设计技术，给出了系统的结构框图，并且就采集器实现的功能进行了描述，给出了采集器的技术指标和部分应用图例。该采集器能够满足地震观测的需要。     

桥梁-桩-土相互作用三维地震反应分析方法

利用大型有限元通用软件ANSYS/LS-DYNA及其并行运算功能,提出了一种大跨度斜拉桥在地震作用下考虑SSI效应的三维整体时程反应分析方法,比较了考虑桥梁结构线性和非线性两种情形的计算结果,并对其计算效率进行了探讨。     

煤田采区三维地震精细构造解释方法

虽然煤田三维地震勘探已经过了十多年的发展,但构造解释问题仍是目前需要解决的主要问题之一.随着三维地震资料解释方法的不断发展,小波分析技术、相干体技术、地震属性技术、图像处理等提高解释精度的方法相继在地震勘探领域中得到应用.另一方面,由于煤矿采区三维地震勘探资料一般具有高信噪比和高分辨率的特点,为做好三维地震资料精细构造解释提供了物质基础.本文结合小波分析技术、相干体技术、地震属性技术等多种方法,结合两个采区的实例,对小断层和小规模陷落柱做了精细构造解释.解释结果显示联合使用以上几种解释技术,能提高三维地震资料的构造解释精度和可靠信.     

高分辨深反射地震探测采集处理关键技术综述

深反射地震勘探以其可靠性强和精度高的特点,一直作为深地探测的主要技术之一.其中分辨率又作为评价深反射地震勘探质量的关键指标之一,在理论研究及实际生产中都有着重要的意义.文章将深反射地震勘探中影响分辨率的主要因素划分为采集、地质、处理三方面,采集因素主要包括子波激发、空间采样率、接收及观测系统设计;地质因素则主要包括深部波阻抗变化、深部地质体尺度、浅部构造、吸收衰减等,针对以上因素人们提出了静校正、振幅恢复、反褶积、偏移等处理方法来提高深反射地震勘探的分辨率.本文阐述了影响深反射地震勘探分辨率的主要因素,并对提高深反射地震勘探分辨率的主要方法进行了总结与展望.