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分布式声波传感垂直地震剖面法智能处理及多波成像方法

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光学学报 2024年第1期44卷 355-366页

作者：陈沅忠胡光岷李彦鹏饶云江安树杰宗晶晶张昊电子科技大学资源与环境学院四川成都611631 中油奥博(成都)科技有限公司四川成都611631 中国石油集团东方物探公司河北涿州072750 上海石油天然气有限公司上海200040

本文研究了分布式声波传感垂直地震剖面(DAS-VSP)法纵波及转换波智能处理与成像方法,讨论了DAS-VSP形态成分分析法数据去噪技术、DAS-VSP多波智能分离方法和流程,以及基于深度学习的DAS-VSP数据规则化方法。创新性地提出了一种基于最小... 详细信息

本文研究了分布式声波传感垂直地震剖面(DAS-VSP)法纵波及转换波智能处理与成像方法,讨论了DAS-VSP形态成分分析法数据去噪技术、DAS-VSP多波智能分离方法和流程,以及基于深度学习的DAS-VSP数据规则化方法。创新性地提出了一种基于最小旅行时的多波VSP成像方法,通过旅行时表控制反射路径附近聚焦成像,比传统地震偏移方法的划弧减少,成像过程中计算覆盖次数,解决了覆盖不均匀成像振幅问题。通过海上斜井DAS-VSP实际数据处理,同时获得DAS-VSP上行纵波和上行转换横波成像剖面,结果显示,DAS-VSP不仅含有反射纵波信息,同时存在较强的转换横波,通过针对性处理后,能够实现DAS-VSP纵波及转换波成像,说明斜井DAS-VSP具备多波成像条件,可获得较高信噪比的纵波及转换波成像数据,多波数据更有利于油气预测和识别,智能处理及多波成像方法为DAS-VSP法用于油气勘探开发提供了新的技术手段。

关键词：垂直地震剖面法分布式声波传感人工智能形态成分分析法波场分离数据规则化多模板快速推进算法转换横波成像

基于修正伪Helmholtz分解算子的横向各向同性介质纵横波波场分离

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煤田地质与勘探 2023年第3期51卷 131-142页

作者：刘兆顺杜启振吕文浩周世豪符力耘中国石油大学(华东)山东省深层油气重点实验室山东青岛266580 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

纵横波波场分离是弹性波逆时偏移成像中的关键步骤,可以有效消除纵横波串扰和成像畸变,提高成像精度。在各向异性介质中,常用的波场分离法有非平稳滤波器或者低秩近似的方法,但由于使用多次傅里叶变换,导致波场分离计算成本较高。借鉴基... 详细信息

纵横波波场分离是弹性波逆时偏移成像中的关键步骤,可以有效消除纵横波串扰和成像畸变,提高成像精度。在各向异性介质中,常用的波场分离法有非平稳滤波器或者低秩近似的方法,但由于使用多次傅里叶变换,导致波场分离计算成本较高。借鉴基于Helmhotz算子构建各向同性介质纵横波解耦方程的思路,提出消除振幅畸变的修正伪Helmholtz分解算子,通过待定系数方法求解横向各向同性介质中P波和S波2种模式的表达式,并将其变换为一阶解耦的伪弹性波方程,实现时空域纵横波波场解耦。通过简单模型的波场分离测试,得到分离后的P波与S波波场,验证了该方法的波场分离的有效性。此外,将解耦得到的矢量P波与矢量S波应用到弹性逆时偏移之中,利用矢量点积互相关成像条件得到清晰的弹性波逆时偏移成像结果,说明本方法在复杂介质中有着较好的适用性,同时可以有效地应用到VTI介质弹性逆时偏移之中。

关键词： VTI介质弹性波波场分离逆时偏移 Helmholtz分解

基于弹性参数分解的横向各向同性介质弹性波波场分离

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石油物探 2023年第4期62卷 614-622页

作者：周世豪杜启振吕文浩刘兆顺中国石油大学(华东) 山东省深层油气重点实验室山东青岛266580 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

弹性波波场解耦是各向异性弹性波逆时偏移的关键环节之一。基于Helmholtz分解的波场解耦方法和基于时空域各向同性的波场解耦方法在各向异性介质中解耦不彻底,解耦后纵横波存在串扰;波数域各向异性波场解耦方法由于在每个时间节点需要... 详细信息

弹性波波场解耦是各向异性弹性波逆时偏移的关键环节之一。基于Helmholtz分解的波场解耦方法和基于时空域各向同性的波场解耦方法在各向异性介质中解耦不彻底,解耦后纵横波存在串扰;波数域各向异性波场解耦方法由于在每个时间节点需要进行傅里叶变换而导致计算量巨大。为此,将横向各向同性(VTI)介质中弹性参数分解为纵波参数和横波参数,分别将纵波参数和横波参数代入弹性波方程得到解耦的纵、横波方程,从而在波场延拓的过程中实现纵、横波矢量分解。该方法计算量小,无需进行振幅和相位校正,有利于各向异性弹性波逆时偏移。采用简单模型对弹性波波场分离效果进行了测试,发现分离结果中存在少量残余。对分解后的矢量波场抽取单道波形进行残差分析,并利用标准模型进行弹性波逆时偏移成像测试,成像结果反映界面信息一致且信噪比较高,对复杂构造如断层、褶皱等的刻画清晰,没有明显的成像假象以及深度不一致等现象,测试结果表明了该方法的有效性。

关键词：弹性参数分解 VTI介质波场分离弹性波逆时偏移纵、横波矢量分解

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地震绕射波波场分离与成像方法综述

石油物探 2022年第5期61卷 761-770页

作者：栾锡武杨佳佳山东科技大学地球科学与工程学院山东青岛266590 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266237

地震资料中的绕射波携带了小尺度地质异常体信息,可以更加清晰地刻画断层、边界以及缝洞储集体等非均质体构造,但在常规地震资料处理中,绕射波往往作为噪声被压制掉。对分离地震绕射波和反射波的方法以及绕射体单独成像方法进行了研究... 详细信息

地震资料中的绕射波携带了小尺度地质异常体信息,可以更加清晰地刻画断层、边界以及缝洞储集体等非均质体构造,但在常规地震资料处理中,绕射波往往作为噪声被压制掉。对分离地震绕射波和反射波的方法以及绕射体单独成像方法进行了研究。首先,从理论上阐述了地震绕射波的产生机制及地震特征;然后,从绕射波与反射波分离的角度出发,利用两者在不同域的形态差异,通过平面波分解技术、多聚焦叠加技术和聚焦切除反聚焦技术对绕射波与反射波进行分离;最后,应用高精度偏移方法对分离后的绕射波进行偏移成像。基于剖析和总结典型地区的应用实例,发现绕射目标单独成像可以实现小尺度异常体的识别,非均质地质体的成像精度显著提高,对高精度地震解释具有重要意义。由于绕射波本质上是三维现象,在三维情况下实现绕射波与反射波的分离并成像具有重要意义,也是未来研究与应用的发展方向。

关键词：绕射波绕射波分离绕射波成像高分辨率平面波分解波场分离

利用直达波计算稳健的深水OBN双检匹配算子

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石油物探 2024年第1期63卷 69-78页

作者：王明星张庆淮朱立彬中石化石油工程地球物理有限公司国际业务发展中心北京100020 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100

海上地震勘探中,鬼波对地震信号的陷波是海洋宽频地震勘探面临的主要挑战之一。进行合理的双检合并,分离上、下行波场一直是深水OBN地震数据成像处理关注的焦点之一。双检合并过程中,通过建立上、下行波场和水、陆检波场之间的数学关系... 详细信息

海上地震勘探中,鬼波对地震信号的陷波是海洋宽频地震勘探面临的主要挑战之一。进行合理的双检合并,分离上、下行波场一直是深水OBN地震数据成像处理关注的焦点之一。双检合并过程中,通过建立上、下行波场和水、陆检波场之间的数学关系,解决好水、陆检信号匹配是关键。深水OBN地震数据中,静校正难题和陆检中的横波泄漏噪声等因素导致基于反射波的双检匹配效果不好。提出了选取小时窗的直达波进行线性动校正和共检波点叠加,利用水、陆检数据共检波点叠加后的直达波信号求取每一个检波点的双检匹配算子的方法,用求取的匹配算子进行双检匹配,进而分离上、下行波场。用直达波求取双检匹配算子不需要交叉鬼波化,使用简便,可以避开反射波求取双检匹配算子时噪声等因素的影响。该方法在深水地震数据处理中的应用表明,用直达波求取的深水OBN双检匹配算子更加稳定,用求取的匹配算子校正后进行双检合并可以实现良好的深水OBN地震数据波场分离。

关键词：海底节点,直达波校正上行波下行波匹配算子波场分离

全方位倾角道集反射波场分离及成像技术的应用

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石油地球物理勘探 2023年第S1期58卷 30-36页

作者：郝贺晨刘士靖高江涛张红军于明丁成震东方地球物理公司研究院海外业务部河北涿州072751 东方地球物理公司研究院地质研究中心河北涿州072751

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基... 详细信息

随着“两宽一高”采集、处理技术的普及,局部角度域叠前深度偏移产生的全方位倾角道集中保留了反射波、绕射波、回折波等波场的倾角和方位角信息,且在全方位倾角道集中不同地震波场更易于识别和区分,为叠前反射波场分离和成像提供了基础。根据理论模型正演的全方位倾角道集中反射波能量明显强于其他波场能量的特性,以及反射波与绕射波等其他波场走时上的特征差异,制定了从实际数据的叠前全方位倾角道集中分离反射波场的流程,将波场分离后的叠前全方位倾角道集叠加成像,提高了目标区的成像质量。将该技术应用于哈萨克斯坦M工区三维实际数据,结果表明,应用全方位倾角道集叠前反射波场分离和成像技术之后,探区西部破碎带的断层成像更清晰,明显提高了成像质量,为该区精细构造解释及地质研究奠定了基础。

关键词：局部角度域偏移全方位倾角道集反射波识别波场分离波场成像

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方向行波场的偏移成像方法

自动化应用 2024年第2期65卷 161-163页

作者：刘鑫广东理工学院基础课教学研究部广东肇庆526100

弹性波快速成像方法一般是利用检波器波场中的反射P波和S波进行成像,在成像过程中,各方向的波场均参与成像,导致成像剖面产生干扰噪声,影响成像质量。为解决该问题,在检波器波场PS波成像方法的基础上改进,采用保幅的波场分离方法分离弹... 详细信息

弹性波快速成像方法一般是利用检波器波场中的反射P波和S波进行成像,在成像过程中,各方向的波场均参与成像,导致成像剖面产生干扰噪声,影响成像质量。为解决该问题,在检波器波场PS波成像方法的基础上改进,采用保幅的波场分离方法分离弹性波场,得到保幅的P波和S波,再分离沿不同方向传播的波场,利用改进的方向行波的转换波成像条件进行成像,在成像过程中,只利用传播方向相同的波场作互相关成像,避免其他传播方向的波场造成的影响。结果表明,该弹性波成像方法成像精度更高。

关键词：弹性波波场分离方向行波转换波

基于改进线性Radon变换的井孔地震上下行波场分离方法

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地球物理学报 2014年第7期57卷 2269-2277页

作者：李志娜李振春王鹏中国石油大学(华东)地球科学与技术学院青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院青岛266580

反射波场分离是井孔地震资料处理中极其重要的一个环节,波场分离的质量直接影响成像结果的精度.不管是VSP还是井间地震资料,其反射波时距曲线都近似直线型,根据这一特征,本文提出一种改进的线性Radon变换方法来进行井孔资料的反射波上... 详细信息

反射波场分离是井孔地震资料处理中极其重要的一个环节,波场分离的质量直接影响成像结果的精度.不管是VSP还是井间地震资料,其反射波时距曲线都近似直线型,根据这一特征,本文提出一种改进的线性Radon变换方法来进行井孔资料的反射波上下行波场分离.该方法基于频率域线性Radon变换,通过引入一个新的变量λ来消除变换算子对频率的依赖性,避免了求取每一频率分量对应的不同变换算子,显著降低了计算成本;文中在求解该方法对应的最小二乘问题时,引入了发展较为成熟的高分辨率Radon变换技术来进一步提高波场分离的精度.采用本文方法进行井孔地震资料的上下行波场分离可以在保证分离精度的前提下有效地提高计算效率.根据上下行波在λ-f域内分布的特殊性,设计简单的滤波算子就可实现上下行波场的分离.最后通过合成数据试算以及实际资料处理(VSP数据和井间地震数据)验证了该方法的可行性和有效性.

关键词：波场分离线性Radon变换高分辨率 VSP 井间地震

基于两步SVD变换的零偏VSP资料上下行波场分离方法

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地球物理学报 2013年第5期56卷 1667-1675页

作者：高磊陈文超王保利高静怀西安交通大学电子与信息工程学院波动与信息研究所西安710049 海洋石油勘探国家工程实验室西安710049 中煤科工集团西安研究院西安710077

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)资料处理中波场分离是关键问题之一.随着属性提取技术的发展,新的属性参数(例如Q值)提取技术对波场分离的保真性要求越来越高.本文改进了传统奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD... 详细信息

垂直地震剖面(Vertical Seismic Profiling,VSP)资料处理中波场分离是关键问题之一.随着属性提取技术的发展,新的属性参数(例如Q值)提取技术对波场分离的保真性要求越来越高.本文改进了传统奇异值分解(Singular Value Decomposition,SVD)法,给出了一种对波场的动力学特征具有更好的保真性,可以作为Q值提取的预处理步骤的零偏VSP资料上下行波场分离方法.该方法通过两步奇异值分解变换实现:第一步,排齐下行波同相轴,利用SVD变换压制部分下行波能量;第二步,在剩余波场中排齐上行波同相轴,使用SVD变换提取上行波场.在该方法的实现过程中,压制部分下行波能量后的剩余波场中仍然存在较强的下行波干扰,使得上行波同相轴的排齐比较困难.本文给出了一种通过极大化多道数据线性相关程度(Maximize Coherence,MC)排齐同相轴的算法,在一定程度上解决了低信噪比下排齐同相轴的问题.将本文提出的方法用于合成数据和实际资料的处理,并与传统SVD法的处理结果进行对比,结果表明本文提出的波场分离方法具有良好的保真性,得到波场的质量明显优于传统SVD法.通过对本文方法和传统SVD法处理合成数据得到的下行波场提取Q值,然后进行对比可知,本文方法可以有效提高所提取Q值的准确性,适合作为Q值提取的预处理步骤.

关键词： SVD 零偏VSP 波场分离同相轴排齐