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FK和Shearlet域联合压缩感知数据重构技术

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石油地球物理勘探 2022年第3期57卷 557-569,I0003页

作者：闫海洋周辉刘海波徐朝红孙赞东刘昭中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)CNPC物探重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)地球物理学院北京102249 东方地球物理公司海洋物探处天津300457

由于稀疏炮检点采集或野外采集因素造成地震数据的不规则,影响地震资料成像质量。基于压缩感知理论的重构方法,能够在有限采样的情况下有效重构地震数据。由于地震道的空间随机缺失在波数域表现为空间假频,文中将时空域的地震道重构转... 详细信息

由于稀疏炮检点采集或野外采集因素造成地震数据的不规则,影响地震资料成像质量。基于压缩感知理论的重构方法,能够在有限采样的情况下有效重构地震数据。由于地震道的空间随机缺失在波数域表现为空间假频,文中将时空域的地震道重构转化为频率波数(FK)域的随机噪声压制问题。对FK域数据做多尺度、多方向性的剪切(Shearlet)变换,通过反演迭代消除FK域的空间假频,从而实现地震道的空间重构。该方法是在FK变换后进行Shearlet变换,可以看作一种新的稀疏基变换。由于全局随机采样因子频谱呈白噪特征,分段随机采样因子频谱呈蓝谱特征,因此分段采样数据有效信号与假频的混叠相对减少,更有利于数据重构。实验结果表明,分段随机采样FK+Shearlet域重构精度高于全局随机采样Shearlet域重构、分段随机采样Shearlet域重构和全局随机采样FK+Shearlet域重构。

关键词：压缩感知数据重构 Shearlet变换分段随机稀疏采样

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泥页岩岩石物理建模研究

地球物理学报 2014年第6期57卷 1990-1998页

作者：董宁霍志周孙赞东刘致水孙永洋中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 中国石油大学(北京) 北京102249

泥页岩由于其复杂的岩石特性(主要是裂缝及有机质的存在),目前还没有有效的岩石物理模型可以较为精确的模拟其性质.本文在自洽模型和微分等效介质模型的基础上,引入Berryman三维孔隙形态及Brown-Korringa固体替代技术,建立适用于富有机... 详细信息

泥页岩由于其复杂的岩石特性(主要是裂缝及有机质的存在),目前还没有有效的岩石物理模型可以较为精确的模拟其性质.本文在自洽模型和微分等效介质模型的基础上,引入Berryman三维孔隙形态及Brown-Korringa固体替代技术,建立适用于富有机质泥页岩的新型岩石物理模型.在此基础上进行正演分析,讨论不同孔隙形态对于自洽模型的临界孔隙度以及岩石速度的影响.正演分析的结果表明即使将未知的混合岩石作为背景岩石,微分有效介质模型的引入使得固体相和流体相仍然不是对称的,临界孔隙度不一定要落在0.4到0.6之间.且不同的孔隙形状对于自洽模型的临界孔隙度以及岩石的速度具有明显的影响.此外,基于岩石物理模型,文章讨论了不同孔隙形态、不同泥质含量时有机质对于岩石弹性性质的影响.最后利用一口页岩气井对该模型进行验证,预测的纵横波速度与测井结果吻合的很好,证明了该模型对于富有机质泥页岩的适用性.

关键词：三维SCA_DEM 临界孔隙度富有机质泥页岩岩石物理速度预测

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基于模型数据的不同反褶积方法保幅性分析

石油地球物理勘探 2013年第3期48卷 359-365,506+326页

作者：王丹孙赞东王迪张远银中国石化石油勘探开发研究院北京100086 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学地质地球物理研究中心北京102249

地震资料的保幅程度决定了AVO反演的精度,且受采集、处理等多种因素影响。反褶积方法是常被忽略的关键因素之一,其对地震资料保幅性的影响目前尚无定论。本文首先从理论上讨论了褶积模型代替地震波动理论对振幅的影响,并分析了地表一致... 详细信息

地震资料的保幅程度决定了AVO反演的精度,且受采集、处理等多种因素影响。反褶积方法是常被忽略的关键因素之一,其对地震资料保幅性的影响目前尚无定论。本文首先从理论上讨论了褶积模型代替地震波动理论对振幅的影响,并分析了地表一致性反褶积、预测反褶积、脉冲反褶积、谱白化方法的相对保幅性质,然后以三维物理模型资料为例进行反褶积处理,最后将四种反褶积结果拟合的AVO属性分别与物理模型真实值作定量对比,从而定量分析各种反褶积方法对振幅相对关系的影响。研究表明,地表一致性反褶积是保幅的,以本文模型资料为例,它能将梯度精度提高3.8%;预测反褶积在地表一致性反褶积之后,相对保幅性明显提高,并且多道预测反褶积的相对保幅性好于单道;当期望输出为单位脉冲时的脉冲反褶积不保幅,引起的梯度误差可达90%以上;谱白化也不保幅,产生的梯度误差为15%～22%。

关键词：褶积模型反褶积 AVO属性保幅分析

道集品质对叠前AVO/AVA同时反演的影响

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石油地球物理勘探 2012年第1期47卷 68-73,188+194-195页

作者：张津海张远银孙赞东西北大学地质学系陕西西安710069 中油国际(PK)有限责任公司哈萨克斯坦克孜洛尔达120001 中国石油大学地质地球物理综合研究中心北京102249 中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249

用于叠前反演的地震道集必须具备高的质量。针对辽河西部凹陷兴隆台地区叠前地震资料特点,本文首先采用多次波去除、随机噪声压制和道集拉平等修饰性处理手段提高道集品质,使得地震道集的AVO特征与合成记录的AVO特征一致;与原始记录相比... 详细信息

用于叠前反演的地震道集必须具备高的质量。针对辽河西部凹陷兴隆台地区叠前地震资料特点,本文首先采用多次波去除、随机噪声压制和道集拉平等修饰性处理手段提高道集品质,使得地震道集的AVO特征与合成记录的AVO特征一致;与原始记录相比,从处理后的道集中提取的地震子波在0～42Hz有效频段内比较稳定,目标区域反演剩余量减小了20%以上,反演所得的纵横波阻抗数据交会结果比较集中,而且适合岩性识别,能比较准确地确定目标储层范围,进而说明地震资料品质对叠前反演效果的重要性。

关键词：西部凹陷多次波衰减修饰性处理叠前反演储层描述与预测

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基于伪谱法的VSP逆时偏移及其应用研究

地球物理学报 2010年第9期53卷 2196-2203页

作者：孙文博孙赞东中国石油大学(北京)地质地球物理综合研究中心北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249

逆时偏移被认为是对地下复杂构造进行成像的精确偏移方法,尤其是能够有效地对回转波、绕射波、多次波等各种波动现象进行成像.近几年来随着并行计算机和存储设备的快速发展,逆时偏移方法备受关注.本文采用伪谱法实现了VSP逆时偏移,该方... 详细信息

逆时偏移被认为是对地下复杂构造进行成像的精确偏移方法,尤其是能够有效地对回转波、绕射波、多次波等各种波动现象进行成像.近几年来随着并行计算机和存储设备的快速发展,逆时偏移方法备受关注.本文采用伪谱法实现了VSP逆时偏移,该方法不仅实施简便,而且计算效率高,精度好.并运用反周期扩展法来消除伪谱法中特殊的周期性边界效应问题.对VSP绕射点模型进行试算,分析了因覆盖次数不足在近井区产生的假象问题.对地堑模型和半圆隆起模型也获得了较好的VSP逆时偏移成像效果.并分别对VSP全波波场及分离出的上行波场进行了逆时偏移成像,可明显发现直达波在炮点和检波点位置处收敛成像,也产生了很强的成像噪声.最后对某地区实际观测的VSP资料进行了逆时偏移成像,并与Kirchhoff法VSP偏移结果和地面地震偏移结果进行了对比,显示了VSP逆时偏移在近井区成像上的优势.

关键词： VSP逆时偏移伪谱法反周期扩展法边界条件 Laplacian滤波

基于各向异性MRF-MAP的叠前反演及在页岩气甜点识别中的应用（英文）

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Applied Geophysics 2015年第4期12卷 533-544,628页

作者：王康宁孙赞东董宁中国石油大学地质地球物理综合研究中心北京102249 中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院北京100083 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司河北涿州072751

页岩油气的经济开采需要通过压裂来提高地层的渗透率,压裂的效果主要取决于杨氏模量及泊松比等岩石力学参数,因此可通过叠前反演来预测易压裂的甜点区。叠前反演是个典型的病态问题,需要进行正则化来求取唯一、稳定的解。针对含气页岩... 详细信息

页岩油气的经济开采需要通过压裂来提高地层的渗透率,压裂的效果主要取决于杨氏模量及泊松比等岩石力学参数,因此可通过叠前反演来预测易压裂的甜点区。叠前反演是个典型的病态问题,需要进行正则化来求取唯一、稳定的解。针对含气页岩沉积体的发育特征,将地下变化的弹性参数视为各向异性的马尔可夫随机场,通过贝叶斯准则将叠前反演转化为求解最大后验概率问题,在横向和纵向上使用不同的能量函数作为分布假设,然后利用期望最大化算法对弹性参数的先验概率模型进行超参数估计,最后再用共轭梯度法将目标函数最小化,最终求得到边界变化清晰、纵向上具有高分辨率、横向上具有合理连续性的反演结果。通过在数值模型资料中的算法试验,证实了该算法的抗噪能力和清晰的图像反演效果,并通过算法在中国四川盆地页岩气工区地震资料的反演和甜点区预测中的实际应用,证明了其有效性。

关键词：页岩油气甜点识别叠前反演马尔科夫随机场

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影响岩溶缝洞体地震反射特征的关键因素分析

石油地球物理勘探 2015年第3期50卷 523-529,6页

作者：杨平孙赞东李海银但光箭徐博李明中国石油大学(北京) 北京102249 中国石油东方地球物理公司研究院河北涿州072751

岩溶缝洞体是目前塔里木盆地碳酸盐岩储层中最重要的钻探目标,对缝洞体反射特征的研究一直是地震勘探的重点,但早期研究往往只关注单一因素对地震反射特征的影响。本文基于声波方程数值模拟,全面探讨了缝洞体的位置、形态、物性、内部... 详细信息

岩溶缝洞体是目前塔里木盆地碳酸盐岩储层中最重要的钻探目标,对缝洞体反射特征的研究一直是地震勘探的重点,但早期研究往往只关注单一因素对地震反射特征的影响。本文基于声波方程数值模拟,全面探讨了缝洞体的位置、形态、物性、内部结构等多种因素对地震反射特征的影响;明确了缝洞体的反射振幅主要受其宽度、总孔隙度和内部结构等三方面因素的综合影响;认为应用现行技术很难将这些因素的影响区分开,直接研究缝洞体的容积是储层定量描述的现实途径。

关键词：碳酸盐岩缝洞体串珠状反射数值模拟地震反射特征储层描述

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两种方法结合实现斜井VSP检波器定向

石油地球物理勘探 2010年第5期45卷 655-660页

作者：马志霞孙赞东中国石油大学(北京)地质地球物理综合研究中心油气资源与探测国家重点实验室

本文分析极性平面法、相对角度法两种斜井三分量检波器定向方法,前者利用直达波的偏振特性对检波器定向,后者利用相邻道相关特性对检波器定向。文中对正演模拟的斜井VSP三分量数据和实际斜井三分量数据进行定向,验证了两种方法的可行性... 详细信息

本文分析极性平面法、相对角度法两种斜井三分量检波器定向方法,前者利用直达波的偏振特性对检波器定向,后者利用相邻道相关特性对检波器定向。文中对正演模拟的斜井VSP三分量数据和实际斜井三分量数据进行定向,验证了两种方法的可行性及优缺点,指出极性平面法的计算需要拾取直达波的初至时间,工作量大,如果受井源距、激发条件和地层情况影响而造成初至不清晰时,给初至拾取带来困难,而且其实现过程需通过多次坐标转换,旋转角的求取要通过角度扫描实现,相对较复杂;相对角度法的计算过程首先需要知道某个检波器的方位角,再由与其相邻检波器接收信号的相关性计算相邻检波器的方位角,此法递推的过程产生了累计误差,但实施相对简单,不必拾取初至波时间。本文将两种方法合理结合,既减少工作量、提高效率,又能得到可靠的定向结果,为VSP的后续处理提供了可靠的基础数据。

关键词：三维三分量斜井 VSP 检波器定向相对角度

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非稳态地震稀疏约束反褶积研究（英文）

Applied Geophysics 2014年第4期11卷 459-467,510页

作者：孙学凯孙赞东谢会文中国石油大学(北京)地质与地球物理综合研究中心北京102249 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油塔里木油田公司库尔勒841000

传统Robinson褶积模型主要受缚于三种不合理的假设,即白噪反射系数、最小相位地震子波与稳态假设,而现代反射系数反演方法(如稀疏约束反褶积等)均在前两个假设上寻求突破的同时却忽视了一个重要事实:实际地震信号具有典型的非稳态特征,... 详细信息

传统Robinson褶积模型主要受缚于三种不合理的假设,即白噪反射系数、最小相位地震子波与稳态假设,而现代反射系数反演方法(如稀疏约束反褶积等)均在前两个假设上寻求突破的同时却忽视了一个重要事实:实际地震信号具有典型的非稳态特征,这直接冲击着反射系数反演中地震子波不随时间变化的这一基础性假设。本文首先通过实际反射系数测试证实,非稳态效应造成重要信息无法得到有效展现,且对深层影响尤为严重。为校正非稳态影响,本文从描述非稳态方面具有普适性的非稳态褶积模型出发,借助对数域的衰减曲线指导检测非稳态影响并以此实现对非稳态均衡与校正。与常规不同,本文利用对数域Gabor反褶积仅移除非稳态影响,而将分离震源子波和反射系数的任务交给具有更符合实际条件的稀疏约束反褶积处理,因此结合两种反褶积技术即可有效解决非稳态特征影响,又能避免反射系数和地震子波理想化假设的不利影响。海上地震资料的应用实际表明,校正非稳态影响有助于恢复更丰富的反射系数信息,使得与地质沉积和构造相关的细节特征得到更加清晰的展现。

关键词：非稳态稀疏约束波阻抗约束 Gabor反褶积对数时频域