相控震源地震波定向技术

针对采用多个震源同时工作的组合地震勘探,仍有所使用的震源数目受限,不适于大倾角地层勘探的问题,提出了一种产生定向地震波的方法.该方法将相控阵技术应用于可控震源阵列,通过控制相邻震源的相位差恒定,使各震源产生的地震波在某个方向上同相叠加,震动加强,形成定向的地震波束,且地震波方向、宽度可控.并从理论上分析了可控震源阵列的震源数目,空间排列方式,相差与定向地震波的关系;仿真形式给出定向地震波方向图.结果表明,采用该方法可使检波器接收信号的信噪比从组合地震的17.34 dB提高到27.7 dB,地震剖面图的分辨力提高17%.     

基于m序列的可控震源编码脉冲信号研究

地震勘探技术需要可控震源提供具有高度自相关函数的激发地震波, 为此, 提出了一种基于m序列调制脉冲信号实现可控震源信号的方法。首先使用Matlab产生m序列和脉冲信号, 通过m序列调制脉冲信号生成编码信号, 最终通过硬件电路系统实现了编码信号。实际测试中使用GEIST型地震仪进行数据采集后, 经Matlab自相关分析的结果表明, 地震子波信号主瓣突出, 旁瓣受到压制, 信噪比明显提高。     

灰岩裸露区地震波接收影响因素分析

在复杂山地、山前带地震采集中,相同激发条件下的灰岩裸露地表接收的地震记录信噪比明显低于覆盖有低降速层的砂泥岩区,其原因一直是许多地震勘探工作者关心的问题。利用物理学振动原理、弹性力学理论及数值模拟方法,对弹性波在不同阻抗介质中质点运动的速度、加速度振幅分析表明,使用接收质点运动信息的检波器接收地震波时,灰岩介质的高阻抗导致质点运动振幅小,表现出接收到的地震波能量弱;同时,物理正演模拟和野外试验资料分析表明,灰岩裸露区近地表的非均质性导致了该类地区散射、耦合噪声等更加发育。由于原始地震数据的信噪比是由反射信号的强度与噪声水平的相对关系决定,所以灰岩裸露区地震接收资料质量差的原因是灰岩介质的高阻抗导致接收的地震信号弱,并且灰岩裸露地表特有的表层结构导致噪声强,两种因素的综合作用降低了该类地区地震资料信噪比。改善灰岩裸露区地震数据质量应采取的措施是合理使用压噪技术并避免因检波器与地表耦合不佳而导致的噪声的出现。     

基于合成声波测井信息的变速成图技术

目前地震勘探变速成图过程中,地震波层速度参数是通过叠加速度得到的。当地层的速度横向变化剧烈时,地震反射的时距曲线已经严重违反双曲线规律,叠加速度和层速度之间没有固定的函数关系可寻,利用叠加速度转换层速度的误差在所难免。合成声波测井速度是通过声波测井资料和地震资料反演而来,其精度较高,能准确地反应地层声波速度的横向变化规律。从波动力学的角度出发,研究建立声波速度和地震速度的关系,提出了利用合成声波测井速度求取地震波速度的方法,并用于地震勘探变速成图,从而使构造图的精度大幅度提高。     

自适应结构方向复扩散压制沙漠地震随机噪声

非线性复扩散( NCD: Nonlinear Complex Diffusion) 能针对不同结构特征调节扩散强度,有效压制地震勘探随机噪声。但沙漠地震勘探数据结构复杂,NCD 方法不能有效估计出同相轴方向,会导致同相轴衰减。为此,基于同相轴结构特征提出自适应结构方向复扩散( ASOCD: Adaptive Structure-Oriented Complex Diffusion)滤波算法,该算法沿同相轴方向定向复扩散,在压制随机噪声同时增强有效信号。此外,该算法利用地震勘探数据的区域特性自适应调节扩散阈值,在信号区域减小扩散阈值以更好地恢复地震勘探信号。合成和实际沙漠地震数据结果验证了所提方法的有效性,与NCD 方法相比,滤波后信噪比提高了6 dB 左右。     

复杂地区可控震源高效采集技术*

中国西部地区地表多以戈壁沙漠为主，非常适合可控震源施工，随着油气勘探和开发的不断深入，高密度、宽方位或全方位三维地震勘探技术被大量应用，随之带来巨大的成本压力。阐述了可控震源从传统的多台多次组合激发，逐步发展形成的拆分振次技术、交替扫描技术、滑动扫描技术、拆分台次技术、谐波压制技术。这些技术突破了可控震源传统的扫描方法，通过相互结合，联合应用，生产效率大大提高，单炮激发成本大幅降低，很好地解决了高密度地震勘探的成本问题，有效推动了西部复杂探区高密度、高覆盖、全方位三维地震勘探技术的推广应用。2005年以来，在对可控震源激发参数进行大量研究和试验基础上，逐步形成了可控震源经济、高效的激发技术和参数优化方法。在TH盆地致密砂岩油气藏勘探中，不仅中浅层信噪比明显提高，同相轴连续性明显增强，同时深层以及煤下和层间弱反射层的信噪比也有较大提高，进一步推动了西部盆地致密砂岩油气藏的勘探进程。     

可控震源技术在河西地区地震勘探中的应用

地震勘探中,如何解决地震地质条件复杂地区的激发技术,提高地震勘探资料信噪比和分辨率,一直以来是地震勘探技术人员不断研究的技术课题。近年来,随着可控震源技术的发展,可控震源技术在地震勘探震源激发技术中得到广泛运用,并取得了较好的地震地质效果。通过实例论述了可控震源技术在甘肃河西地区地震勘探中所取得地震地质效果,同时也为类似的地区开展可控震源技术起到指导作用。     

高分辨率地震勘探的垂向叠加震源研究

在油气勘探中，主要采用地震勘探。震源是地震勘探野外数据采集中的一个关键技术问题。该文依据爆炸动力学理论和弹性波动理论，分析地震波的振幅，频率与炸药量的关系，提出地震波垂向叠加的机理，给出垂向叠加震源的结构和有关试验结果。结果表明，该震源激发地震波的主频率比普通震源的有明显提高。     

基于射线追踪的微地震信号正演模型

为了更准确地收集微地震信号,采用射线追踪的方法对多震源微地震数据进行正演模拟。首先根据射线 追踪试射法原理,不断修正初始出射方向,通过反复迭代获得最优出射角,最终得到精确的射线路径以及多道 合成微地震响应记录,实现正演过程。基于射线追踪的正演结果能准确地反映地层结构的运动学特征,是一种 快速、准确的微地震正演方法。通过对地震波传播规律的分析,反演结果表明,建立的正演模型能为微地震信 号处理、反演以及震源定位研究提供帮助。     

基于小波阈值的地震信号去噪处理

地震信号去噪处理是地震勘探所要解决的一项主要任务,提高地震信号信噪比也相应显得尤为重要。本文提出由heursure选取阈值和软阈值函数对测试信号、合成地震信号及实际地震数据进行二次小波分解分层量化处理,与常规小波阈值去噪相比,对含有高频分量的信号,该方法具有很好的去噪效果。     

聚能炸药在杭锦旗地震采集中的应用

鄂北杭锦旗地区上古生界蕴含丰富的天然气资源,气藏类型以构造-岩性气藏为主,目前主要的勘探手段为地震岩性勘探,要求地震资料必须具有很好的一致性;但复杂的表层结构使得地震资料品质在不同激发条件下呈现出较大的差异性,给后续岩性处理、解释工作带来困难。为了解决这一问题,以改善激发效果为目的,从增加向下的激发能量入手,将聚能炸药引入杭锦旗地震激发,利用其定向爆轰特性,有效提高了丘陵沙漠区的地震资料品质,改善了杭锦旗地区地震资料的一致性,促进了杭锦旗地区的岩性勘探工作。     

横波震源的设计及激发效果

针对横波地震勘探方法是一项有前途、应用范围广的技术,浅层横波勘探的关键问题是震源问题,如何制造出适合野外工作特点的低噪声、大能量、易于操作、经济实用的横波震源是推广横波地震勘探技术的关键;结合横波地震勘探技术在伊敏煤田一露天矿横波地震勘探中的应用,对横波震源的特性进行了分析,对不同特性的横波震源在不同介质中的激发效果进行了试验分析,分析了影响激发效果的因素及采取的各种措施,得出如下结论:在野外采集时,注意提高资料的信噪比和分辨率非常重要,不能只靠数据处理来提高资料的分辨率,另外,要想取得好的激发效果,震源与地表耦合的好坏很重要.     

一种针对气枪记录的三阶段初至震相拾取方案

针对气枪震源数据信噪比较低和自动拾取初至效果较差的问题, 通过引入地震勘探方法来进行初至震相拾取。首先压制噪声; 然后利用传统的勘探方法, 进行特征曲线计算; 最后结合保边平滑方法, 确定初至时间的三阶段方案, 降低自动拾取方法对数据信噪比要求。在此基础上, 根据实际数据特点, 设计自动拾取流程, 并用此流程对长江安徽段的主动源数据进行自动拾取。与传统方法相比, 所提方法对数据信噪比要求更低, 可为后续处理提供更多可用资料。     

地震探测无人机遥控震源实验研究

震源是保证地震勘探数据采集质量的决定性因素之一。在高山、河流等复杂环境,传统震源常受到道路交通、激发条件等限制而难以应用,对实现高精度地震勘探非常不利。无人机遥控震源充分发挥了无人机不受地形限制的特点,能够有效克服复杂环境对传统震源的限制。本文在河北洋河实验区首次开展了无人机遥控震源实验,包括不同激发能量的采集实验、与五台可控震源车对比实验和水中的激发采集实验,并对数据频带和信噪比等方面展开对比分析。实验结果表明,无人机遥控震源勘探性能良好,具有对环境的破坏性小、能源消耗少、操作简单的优点,是复杂环境中低成本的优质震源选择。     

海底电缆采集地震数据多次波压制处理

波动方程数值模拟与分析表明,浅海多次波与有效反射波耦合在一起,海平面强反射多次波改变了有效波波形与相位,降低了地震资料频率.针对海底电缆双检采集地震数据,在地震上行波波场与下行波波场分析和实际地震资料处理试验基础上,提出在对水检记录地震数据和陆检记录地震数据能量均衡后,进行地震数据合并压制多次波的便捷方法.并利用该方法对某浅海海域地震资料进行处理,叠前炮集对比和叠后偏移剖面对比分析都表明多次波得到有效压制,地震资料品质有较大程度提高,证明了方法的有效性.     

基于多方向识别的三维断层增强方法

为了应用断层增强技术来提高断层识别的精度, 提出基于多方向识别的三维断层增强方法。通过方向滤波来增强地震同相轴的连续性, 并压制背景噪声, 通过边界保持滤波来保持地震剖面的断层信息。进一步地, 对方法流程做两点改进: 一是使用多方向断层识别, 增强对倾斜地层情况的适用性; 二是将二维断层增强方法扩展到三维地震数据, 实现以较低的运算量达到三维断层增强的效果。合成数据和实际数据的应用实例均表明所提方法可以有效地压制背景噪声, 增强地层同相轴的连续性, 并提高断层图像的分辨率, 有利于后续的构造解释。     

波动方程变形及其数值计算

从波动方程出发,讨论了介质中存在的两种体波。用傅氏变换法求解波动方程,对方向力震源进行了数值计算,并分析了该震源所产生波场的特点。     

基于变分模态分解参数优化的地震随机噪声去除方法

为解决变分模态分解在地震数据去噪中依赖人工经验,模态分解和去噪效果具有一定随机性和偶然性的问题,提出基于频域奇异值分解信噪比估计的参数优化方法。该方法在参数范围内以较高的估计信噪比为评价参数对模态分量数目与有效模态进行选取,自适应寻找去噪最有效的参数,从而避免主观选取参数的随机性,改善去噪效果。仿真模型实验表明：估计信噪比与真实信噪比的误差为正相关关系,能够有效反映地震数据中噪声程度,所估计信噪比可以作为去噪效果的评价参数。通过仿真模型和实际地震数据对方法进行验证,结果表明基于估计信噪比参数优化后的变分模态分解方法能够有效压制噪声、凸显同相轴信息。     

地震波能量补偿的并行反Q滤波方法研究

在石油勘探地震资料处理中,反Q滤波方法能有效地对地震波进行振幅补偿和相位校正,为地震反演和储层预测提供更准确的信息。对于大规模的地震道集数据处理,反Q滤波方法在CPU计算平台上执行时间较长,影响了地震解释的效率。分析发现,反Q滤波方法大量时间消耗在振幅相位补偿与短时傅里叶变换。在GPU平台上,首先,对振幅相位补偿部分进行并行化;其次,对批量短时傅里叶变换用CUFFT库进行加速;最后,对批量短时傅里叶变换进一步优化并将其应用于反Q滤波方法。实验结果表明,相比CPU计算环境,基于CUFFT库的反Q滤波并行算法效率提升了3.9倍,优化后的批量短时傅里叶变换进一步将效率提升了12%。