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海洋地震勘探技术发展方向

地球科学 2024年第7期49卷 2301-2314页

作者：谢玉洪叶云飞黄小刚孙文博魏衍雯中国海洋石油集团有限公司北京100010 中国海油南海油气能源院士工作站海南海口570312 中海油研究总院有限责任公司北京100028 海洋油气勘探国家工程研究中心北京100028

随着近海油气勘探程度的不断深入,中浅层构造型油气藏占比大幅减少,深水、中深层、超浅层、潜山、岩性和复杂构造领域已成为油气增储上产新的增长极,对地震勘探技术提出新的挑战.为破解这些复杂领域的地质难题,基于变观测系统的小面元... 详细信息

随着近海油气勘探程度的不断深入,中浅层构造型油气藏占比大幅减少,深水、中深层、超浅层、潜山、岩性和复杂构造领域已成为油气增储上产新的增长极,对地震勘探技术提出新的挑战.为破解这些复杂领域的地质难题,基于变观测系统的小面元、高覆盖、超长偏移距、宽/多方位节点等地震采集方式不断涌现,作业方式变得越发复杂,在提升复杂地质条件下地震资料品质的同时,也带来了采集成本的大幅攀升.践行价值勘探开发理念,通过海洋地震勘探技术创新降低采集成本,引领油气高质量发展迫在眉睫.介绍了主要几种国内外海洋经济高效地震采集技术,重点分析了海洋地震勘探技术发展现状、应用成效及前景.在改善海洋地震资料品质、提高采集作业效率的同时,降低采集成本,发展经济技术一体化海洋地震勘探技术,推动产业高质量发展,实2现价值勘探开发.

关键词：价值勘探开发混叠源单船多源压缩感知高效勘探地震勘探

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中国海相页岩气地震勘探技术及其发展方向

石油学报 2024年第1期45卷 261-275页

作者：王立歆李弘刘小民胡华锋中石化石油物探技术研究院有限公司江苏南京211103

页岩气是清洁、高效的非常规天然气资源。近10年来中国海相页岩气勘探不断取得突破,对保障国家能源安全发挥了重要作用,中国也成为世界第2大页岩气生产国。与国外相比,中国海相页岩气资源广泛分布于川、渝等山地地区,地震勘探技术在先... 详细信息

页岩气是清洁、高效的非常规天然气资源。近10年来中国海相页岩气勘探不断取得突破,对保障国家能源安全发挥了重要作用,中国也成为世界第2大页岩气生产国。与国外相比,中国海相页岩气资源广泛分布于川、渝等山地地区,地震勘探技术在先天条件差与资源需求急迫的双重推动下取得了快速发展。聚焦中国复杂山地地表、复杂地下构造条件下的海相页岩气地震勘探技术难题,分析国内外海相页岩气的地震勘探技术现状,明确地震勘探技术在提高水平井钻遇率的宗旨下,应以实现高效经济采集、高精度地震成像及页岩气藏解释为发展目标。系统梳理中国海相页岩气地震勘探的关键技术,对行业关注的节点采集、各向异性深度偏移、随钻快速成像及地质力学参数预测等地震关键技术进行了重点介绍及应用效果分析,提出了中国海相页岩气地震勘探技术面临的主要问题及发展方向,并针对中国复杂的地质条件,指出应加快高端自主地震采集、处理技术的研发,筑牢岩石物理基础,深化地质—工程一体化,提高人工智能技术在页岩气地球物理勘探领域的普及应用,推动深部、常压页岩气资源的高效利用。

关键词：页岩气地震勘探复杂山地高精度成像 "甜点"预测

黄土层地区环向水耦合爆破地震勘探技术的振动响应特征研究

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煤炭学报 2024年

作者：王雁冰付代睿申有义冯阿建郑文海王健龙中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院深部岩土力学与地下工程国家重点实验室自然资源部矿业城市自然资源调查监测与保护重点实验室山西省煤炭地质物探测绘院有限公司

为解决传统爆炸震源在黄土层等特殊地形条件下获得的地震资料信噪比和结果准确性低的问题，采用环向水耦合爆破方法激发人工地震，开展现场试验。通过爆破测振仪监测地表振动响应，分析质点振动速度随爆心距变化规律，结合希尔伯特黄变... 详细信息

为解决传统爆炸震源在黄土层等特殊地形条件下获得的地震资料信噪比和结果准确性低的问题，采用环向水耦合爆破方法激发人工地震，开展现场试验。通过爆破测振仪监测地表振动响应，分析质点振动速度随爆心距变化规律，结合希尔伯特黄变换分析速度振动信号的时间-频率-能量特征；通过检波器获取环向水耦合单炮地震结果，采用双曲线时窗评级目的层连续性，结合能量、信噪比等指标评价地震资料可靠性。研究结果表明：环向水耦合爆破方法下的地表质点振动速度峰值大，传统爆破质点振动速度峰值为2.29cm/s，多组水耦合爆破质点振动速度峰值的平均值为3.304cm/s，提升幅度达44.3%；速度峰值随爆心距增大的衰减速度慢，能在一定程度上缓解地震波在黄土区域传播带来的能量损失耗散；EMD分解后得到的各阶IMF分量与原信号的相关性及频带能量均呈现正态分布特点，首尾模态低，中间模态高。传统爆破方式振动信号瞬时能量峰值可达3.13cm2·Hz/s2，环向水耦合爆破则为13.56cm2·Hz/s2，振动信号瞬时能量远远大于传统爆破方式；环向水耦合爆破在目的层双曲线时窗范围内的地震波主频、能量、信噪比三组指标均大于传统爆破方式，三指标分别提升了55.9%、33.3%和12.11%，水耦合爆破条件下的地震资料质量更高。环向水耦合爆破的质点振动速度峰值大、衰减慢、地震资料双曲线目的层连续性好。

关键词：环向水耦合爆破地震勘探希尔伯特黄变换地震波能量利用效率

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先验信息引导的地震勘探信号分类方法研究

先验信息引导的地震勘探信号分类方法研究

作者：李晨曦重庆理工大学

学位级别：硕士

地震勘探信号分类技术根据不同岩性的地震反射信号的差异,将相似的反射模式分为同一类别,可以有效描述储层的横向展布特性,提高地震勘探资料解释效率。近年来,借助于深度神经网络强大的非线性拟合能力,深度学习技术被广泛应用于地震勘... 详细信息

地震勘探信号分类技术根据不同岩性的地震反射信号的差异,将相似的反射模式分为同一类别,可以有效描述储层的横向展布特性,提高地震勘探资料解释效率。近年来,借助于深度神经网络强大的非线性拟合能力,深度学习技术被广泛应用于地震勘探信号分类任务。然而,地震数据解释具有较高的不确定和复杂性,难以获得大量的标记数据,对网络的训练造成较大的挑战。为此,本文聚焦于无监督的地震勘探信号分类方法,在先验信息约束下开展反射信号的分类任务,提高网络训练的稳定性和分类结果的可靠性。具体研究内容如下:(1)针对现有的网络提取的特征表达能力不强的问题,提出一种基于地震勘探信号时间序列特性认知建模的地震勘探信号分类方法。方法分别构建全局和局部循环神经网络来分别建模采样点之间和局部窗口之间的时序关系,以稳定提取地震反射信号的结构特征。为了以端到端的方式高效训练整个神经网络,本文采用K-means算法生成的伪标签对整个网络进行训练,并逐渐筛选高置信度的标签对网络的拟合能力进行提升。实验结果表明,该方法得到的地震勘探信号分类结果图能够清晰地描述断层、缝洞、河道等地质特征,证实了所提出方法的优越性。(2)针对地震勘探信号中的噪声引起分类结果不清晰、不连续的问题,提出一种地层空间信息约束下的地震勘探信号分类方法。方法在基于时间特征建模方法的基础上,考虑地震信号空间位置近邻关系,构建了学习损失正则项,提高相邻位置属于同一反射模式的置信度,抑制噪声对地震勘探信号分类的影响,保证地震勘探信号分类结果的连续性。实验表明提出的正则项降低了噪声带来的影响,使地震勘探信号分类结果图边界更清晰。(3)针对深度网络提取的特征对复杂的地层反射模式区分度不够的问题,提出了一种基于邻域对比学习的无监督分类方法。方法通过地震信号的近邻关系,筛选出互为正例的数据,通过比较互为正例的数据之间的相似性来学习地震数据的内在表示,从而提升模型在下游的分类任务上的效果。实验结果表明该方法在揭示地震勘探信号的局部联系方面表现出理想的效果,并在信号分类时显示出卓越性能。

关键词：信号分类地震勘探正则化无监督学习

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中国石油陆上高难度探区地震勘探突破与启示

石油地球物理勘探 2024年第1期59卷 169-184页

作者：赵邦六董世泰刘依谋梁菁马晓宇中国石油油气和新能源分公司北京100007 中国石油勘探开发研究院北京100083

目前,中国石油油气勘探开发由隆起区向盆地斜坡、湖盆中心、盆地周缘不断拓展,目的层由中浅层向深层-超深层、对象由常规向非常规油气不断扩展,勘探开发面临探区更复杂、目标更隐蔽、作业难度更高等难题。针对陆上高难度探区地震勘探,... 详细信息

目前,中国石油油气勘探开发由隆起区向盆地斜坡、湖盆中心、盆地周缘不断拓展,目的层由中浅层向深层-超深层、对象由常规向非常规油气不断扩展,勘探开发面临探区更复杂、目标更隐蔽、作业难度更高等难题。针对陆上高难度探区地震勘探,中国石油强化地震资料采集、处理、解释等技术攻关,形成了“两宽两高(宽方位、宽频、高密度、高覆盖)”采集、“双高(高分辨率、高保真)”处理、真地表成像处理、叠前储层定量预测等技术系列,支撑了高难度探区勘探持续突破和储量长期稳定增长,实现油气产量稳中有升。以上成果的取得,得益于物探技术理念的转变,提出了“油气在地质家的脑海里,更藏在高品质的地震资料里”的找油找气新理念;得益于把握住了陆上地震勘探技术突破的牛鼻子,提出了“目标在深层,问题在浅层,关键是速度,核心是精细”的技术思路;得益于管理思路的创新与转变,建立了完整的物探技术管理体系,使各探区地震资料品质大幅度全面提升。这种认识上的突破和管理创新将指导下一步陆上油气地震勘探技术向全方位、高密度、全数字、多参数、自动化、智能化、全波形、全波场等方向发展。

关键词：陆上双复杂地震勘探智能化地震全波场

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地震勘探:给地球做“CT”

科学之友 2024年第5期 150-151页

作者：王博中石化地球物理公司胜利分公司

地球,这颗人类赖以生存的星球,其内部构造和物质分布一直是我们探索的焦点。地震勘探作为一种深入探索地球内部的科学方法,被形象地比喻为给地球做“CT”。通过地震勘探,我们能够了解地球内部的岩层结构、地质构造、资源分布等信息,为... 详细信息

地球,这颗人类赖以生存的星球,其内部构造和物质分布一直是我们探索的焦点。地震勘探作为一种深入探索地球内部的科学方法,被形象地比喻为给地球做“CT”。通过地震勘探,我们能够了解地球内部的岩层结构、地质构造、资源分布等信息,为地质科学研究、资源勘探和灾害预测等提供重要依据。本文将详细介绍地震勘探的原理、方法、应用和发展趋势,从中领略这项神奇技术的魅力。

关键词：地质科学研究地球内部地震勘探资源勘探岩层结构灾害预测内部构造 CT

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可控冲击波震源技术在陕北沙漠区地震勘探的应用

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陕西煤炭 2024年第1期43卷 30-35页

作者：薛海军韩志雄韩军锋汶小岗张永民吴大林陕西省煤田物探测绘有限公司陕西西安710005 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室陕西西安710024

针对现有地震勘探震源存在问题和局限性,创新性地将金属丝电爆炸可控冲击波技术应用于地震勘探中,分析了金属丝电爆炸可控冲击波技术和产生原理。在掌握金属丝电爆炸可控冲击波技术作为地震勘探震源技术的特点和陕北沙漠地区进行现场激... 详细信息

针对现有地震勘探震源存在问题和局限性,创新性地将金属丝电爆炸可控冲击波技术应用于地震勘探中,分析了金属丝电爆炸可控冲击波技术和产生原理。在掌握金属丝电爆炸可控冲击波技术作为地震勘探震源技术的特点和陕北沙漠地区进行现场激发试验的情况下,从理论分析和现场试验验证了金属丝电爆炸可控冲击波技术作为震源技术的可行性。通过对获取的数据进行定量分析,认为可控冲击波技术可作为一种新型震源技术,且在陕北沙漠区煤田地震勘探领域具备较好的应用发展前景。同时,通过总结试验中存在的问题,为下一步的改进提供方向。

关键词：地震勘探金属丝电爆炸可控冲击波脉冲功率技术等离子体沙漠区域

基于多阶段渐进式UNet压制地震勘探随机噪声

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测试技术学报 2024年第2期38卷 210-220页

作者：贺守峰李光辉宁旭亮山西大学物理电子工程学院山西太原030006

数据处理是地震勘探的关键环节,UNet网络作为典型的神经网络架构之一,近年来也被用于地震勘探领域,作为一种压制随机噪声的手段。UNet网络基于其对称的编码和解码结构,可以提取广泛的上下文信息,但由于其编码部分过度使用下采样操作,容... 详细信息

数据处理是地震勘探的关键环节,UNet网络作为典型的神经网络架构之一,近年来也被用于地震勘探领域,作为一种压制随机噪声的手段。UNet网络基于其对称的编码和解码结构,可以提取广泛的上下文信息,但由于其编码部分过度使用下采样操作,容易丢失输入图像的空间细节部分。其次,UNet架构是一种单阶段模型,网络结构简单,在空间精确度和多尺度信息之间难以达到平衡。基于此,提出多阶段渐进式UNet网络(MPUNet),网络前两个阶段采用编码器-解码器学习丰富的多尺度信息,最后一个阶段通过原始分辨率子网络保留精确的空间细节。每两个阶段之间引入监督注意模块,用来重新校准进入下一阶段的特征,以及引入跨阶段特征融合机制,使整个网络框架连接更加紧密,避免有效信息的丢失。人工合成记录和实际地震数据实验结果表明:相比于时频峰值滤波(TFPF)、残差密集网络(RDNet)、传统UNet和加入残差密集块的UNe(t RDBUNet),MPUNet具有更显著的去噪效果,能够有效提高地震数据的信噪比和分辨率,为后续地震资料的分析解释提供了有利的依据。

关键词： UNet 噪声压制 MPUNet 神经网络地震勘探

陡倾角单斜地层地震勘探观测系统设计及其应用

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陕西煤炭 2024年第2期43卷 22-26,38页

作者：薛海军李亮汶小岗吴大林徐换霞陕西省煤田物探测绘有限公司陕西西安710005 自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710026

我国西部地区煤层倾角大于30°的煤炭资源相当可观。为了提高陡倾角煤田地震勘探采集资料品质,通过研究分析倾斜地层地震反射波时距曲线特征,建立陡倾角单斜地质模型并进行3种不同观测系统(中点放炮、下倾方向放炮上倾方向接收和上倾方... 详细信息

我国西部地区煤层倾角大于30°的煤炭资源相当可观。为了提高陡倾角煤田地震勘探采集资料品质,通过研究分析倾斜地层地震反射波时距曲线特征,建立陡倾角单斜地质模型并进行3种不同观测系统(中点放炮、下倾方向放炮上倾方向接收和上倾方向放炮下倾方向接收)设计,同时采用射线追踪方法进行地震波场正演模拟。通过对比分析3种不同观测系统对应地震波场和叠加时间剖面特征,总结出适合陡倾角单斜地层地震勘探观测系统设计方法。将适合陡倾斜地层的地震勘探观测系统设计方法应用到实际地震勘探资料采集工作中,取得了较为理想的地震资料。

关键词：地震勘探陡倾角单斜地层观测系统反射波时距曲线