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卷积神经网络在地震勘探速度拾取中的应用

卷积神经网络在地震勘探速度拾取中的应用

作者：明彬彬哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

地震勘探的数据十分宝贵且十分稀少,但是中国越来越向好的经济却对石油和天然气的产量提出了更高的要求。目前国内的油田大多数的储量是低渗透的油气,所以开采起来难度非常大,所以地震勘探的技术提高已经迫在眉睫。在地震常规处理中,叠... 详细信息

地震勘探的数据十分宝贵且十分稀少,但是中国越来越向好的经济却对石油和天然气的产量提出了更高的要求。目前国内的油田大多数的储量是低渗透的油气,所以开采起来难度非常大,所以地震勘探的技术提高已经迫在眉睫。在地震常规处理中,叠加是三大核心技术之一,它不仅可以压制随机干扰,还可以提高地震勘探中信号的信噪比。速度拾取可以为叠加提供最佳叠加速度,而速度是叠加里面的关键参数,所以在地震勘探领域速度拾取的精确性显得十分重要。但是传统的速度拾取方法存在着不同的缺陷,有的是计算复杂度比较高,有的是方法本身有缺陷需要和其他方法一起使用。深度学习中的卷积神经网络是近年来应用非常广泛的技术,通过构造深度卷积网络模型提取数据中的特征,能够很好地预测出我们想要的结果。本文拟采用“端”到“端”的卷积神经网络,将叠加速度拾取问题表示为图像的回归任务,将NMO校正的CMP道集的局部图片作为输入并且将速度估计作为输出。并且引入了CTC损失函数,通过大量的数据以及实验,在网络选取U-NET的情况下,比较了交叉熵损失函数和CTC损失函数的效果,改进后的U-NET在准确性上有着有效的提升,并在一定程度上可以增加数据的适应性,方法在地震勘探速度拾取中有着良好的应用前景。

关键词：速度拾取 “端”到“端”网络 U-NET 连接时序分类

基于U-Net卷积神经网络的稀疏地震道速度拾取方法

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基于U-Net卷积神经网络的稀疏地震道速度拾取方法

中国石油学会2021年物探技术研讨会

作者：金振辉吴帮玉邱辰禹西安交通大学数学与统计学院

传统的速度拾取方法要求获得的道集具有足够密集的空间采样,以获得较为清晰的速度谱供地震数据处理员迅速并准确地拾取"时间-速度"对,但对于卷积神经网络（CNN）而言,由于其在特征提取方面的优势,即使是稀疏的空间采样也能获得较为准确... 详细信息

传统的速度拾取方法要求获得的道集具有足够密集的空间采样,以获得较为清晰的速度谱供地震数据处理员迅速并准确地拾取"时间-速度"对,但对于卷积神经网络（CNN）而言,由于其在特征提取方面的优势,即使是稀疏的空间采样也能获得较为准确的拾取结果。本文将速度拾取看成图像分割问题,用基于U-net架构的CNN对不同稀疏程度的合成数据生成的速度谱进行图像分割,在随机缺失75%,50%,25%地震道的情况下,都获得了较好的拾取效果。此外,本文还对实际数据进行了迁移学习,选择每个道集所含地震道数量较少的阿拉斯加数据进行速度拾取,也达到了较为准确的拾取效果。

关键词：速度拾取 U-net CNN 图像分割

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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百分比速度扫描剖面在速度提取中应用

物探化探计算技术 2015年第3期37卷 355-360页

作者：熊晶璇张华李振张恩嘉朱晨金德刚陈三平山地地震技术试验基地成都610213 中国石油集团川庆钻探工程有限公司地球物理勘探公司技术发展中心成都610213

在地震资料处理过程中,速度分析是关键的处理环节。常规的速度分析方式,当速度能量谱不收敛时,很难进行有效拾取。为此,作者提出了一种在百分比速度扫描剖面上进行速度拾取的方法,该方法利用剖面成像指导速度分析,利用构造成像和地质认... 详细信息

在地震资料处理过程中,速度分析是关键的处理环节。常规的速度分析方式,当速度能量谱不收敛时,很难进行有效拾取。为此,作者提出了一种在百分比速度扫描剖面上进行速度拾取的方法,该方法利用剖面成像指导速度分析,利用构造成像和地质认识将速度提取扩展到纵、横向两个方向,而非传统的速度提取只在纵向上控制。该方法能有效克服能量谱不收敛,构造倾角估算困难,提取的速度参数误差较大的问题,在低信噪比资料上拾取优于常规速度分析方法,能够进一步提高低信噪比地震资料的处理效率。

关键词：百分比速度剖面地震数据处理速度分析速度拾取

Radon变换压制层间多次波技术在高石梯—磨溪地区的应用

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石油学报 2018年第9期39卷 1028-1036页

作者：戴晓峰刘卫东甘利灯徐右平孙夕平张明胡英中国石油勘探开发研究院

陆上地震资料中,层间多次波与一次波的速度差异较小,一次波的速度拾取困难,利用Radon变换压制多次波往往难以取得好的应用效果。在四川盆地高石梯—磨溪地区的地震资料中,震旦系—寒武系存在多次波的干扰,致使有效反射的振幅畸变,弱的... 详细信息

陆上地震资料中,层间多次波与一次波的速度差异较小,一次波的速度拾取困难,利用Radon变换压制多次波往往难以取得好的应用效果。在四川盆地高石梯—磨溪地区的地震资料中,震旦系—寒武系存在多次波的干扰,致使有效反射的振幅畸变,弱的有效反射被掩盖,造成测井合成地震记录与实际地震资料匹配差。该多次波具有干扰能量强、与有效波速度差异小的特点。基于处理和解释一体化的研究思路,在速度谱上利用时间域的构造层位来约束一次波速度的拾取过程,以减小多次波干扰对速度拾取的影响,提高平面上和纵向上速度拾取的精度;利用不同权系数的叠加速度进行扫描处理和Radon变换压制多次波,确定最佳匹配权系数,实现更高精度的多次波压制。在高石梯—磨溪地区,三维地震资料经压制多次波处理后,地震剖面上多次波的能量得到有效衰减,波组特征更为清楚,测井合成地震记录和井旁地震道相关性大幅提高。应用效果表明,这一技术在压制多次波的同时,能够有效地保护一次波能量,减少压制多次波的不确定性,提高地震资料的信噪比和成像效果,是压制陆上层间多次波的有效技术。

关键词： Radon变换震旦系—寒武系灯影组多次波速度拾取

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横向各向同性介质中地震波速度分析及其意义

地球物理学进展 1997年第1期12卷 53-60页

作者：张秉铭滕吉文万志超中国科学院地球物理所北京100101

　在地震学研究的有关领域中，地下介质的薄互层特性与裂隙的定向分布在长彼长假设下会产生等效的地展各向异性特性．地震波速度随传播方向和深度发生的变化引起了广大地球物理工作者的广泛兴趣，因为速度拾取的正确与否，会直接影响到... 详细信息

　在地震学研究的有关领域中，地下介质的薄互层特性与裂隙的定向分布在长彼长假设下会产生等效的地展各向异性特性．地震波速度随传播方向和深度发生的变化引起了广大地球物理工作者的广泛兴趣，因为速度拾取的正确与否，会直接影响到油气勘探中动校、偏移、AVO和时深转换的结果．本文着重讨论了传统速度分析的局限性，分析了薄互层引起的横向各向同性介质中速度分析的现状和结果，实例讨论了各向异性效应对偏格处理的影响，表明各向异性效应的考虑，对于地下岩层的精确定位、横向分辨能力的提高等方面均是非常有益的．

关键词：各向异性速度拾取同性介质地震波速度分析

GRISYS/PC-V3.0现场地震数据处理系统

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物探装备 1997年第1X期7卷 41-42,45页

作者：裘宣北京地球软件公司

GRISYS/PC现场地震数据处理系统是CNPC地球软件技术开发公司开发的地震资料处理软件系统。该产品于1992年推出1.0版本,1994年推出2.0版本。该产品面向野外物探地震队,具有处理效果好,操作方便灵活等特点。能对野外施工质量作出快速反应... 详细信息

GRISYS/PC现场地震数据处理系统是CNPC地球软件技术开发公司开发的地震资料处理软件系统。该产品于1992年推出1.0版本,1994年推出2.0版本。该产品面向野外物探地震队,具有处理效果好,操作方便灵活等特点。能对野外施工质量作出快速反应,当天施工当天就能见到地震剖面,对控制野外施工质量起了很大的作用。

关键词： GRISYS 地震数据处理现场处理系统振幅谱分析施工质量速度分析地震资料处理交互处理速度拾取绘图仪

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基于EH4和地震法在勘探中的联合解释应用

东北水利水电 2019年第12期37卷 48-51,72页

作者：陈鑫郭奇宋伟健李丛杨嘉明中水东北勘测设计研究有限责任公司吉林长春130021 河南省地矿局测绘地理信息院河南郑州450000

西藏地区地质结构复杂,地势险峻,随着对藏区日趋提高的勘探要求且数据不易进行采集的情况,工程物探勘探方法亟待利用新方法新思路,来解决当下的工程勘探需求。EH4大地电磁法主要是针对大深度、复杂地层探测,较适用于藏区获取深层地层结... 详细信息

西藏地区地质结构复杂,地势险峻,随着对藏区日趋提高的勘探要求且数据不易进行采集的情况,工程物探勘探方法亟待利用新方法新思路,来解决当下的工程勘探需求。EH4大地电磁法主要是针对大深度、复杂地层探测,较适用于藏区获取深层地层结构信息,但存在精度不高和盲区过大的特性。同时联合利用地震反射法拾取地下结构的速度差异性,判断地质构造和获取地层信息,联合解释地质地下结构,从而达到更精准探测、更准确解释地质地层和结构构造的目的。

关键词： EH4 大地电磁法地震反射法速度拾取覆盖层厚度勘探西藏勒珠水电站