叠前时间偏移处理技术在煤田采区地震勘探中的应用

随着计算机技术的迅猛发展,尤其是高性能PC机群的出现,叠前时间偏移处理技术作为常规偏移成像处理手段得到广泛应用,成为改善构造复杂地区地震资料成像效果的一种有效处理手段。我院在2005年引进了具有64个CPU的PC-CLUSTER计算机系统,使用CGG叠前时间偏移技术(KIRCHHOFF积分法)。其优点是速度分析快捷,运算效率高,适应能力强。通过最近几年对煤田实际资料处理,表明叠前时间偏移处理技术可明显提高地震资料的成像精度,显示出其在构造复杂区优越性,较好地解决了实际问题。     

叠前时间偏移成像处理技术在古龙断陷应用研究

古龙断陷位于松辽盆地西部断陷区,中浅层采集地震资料在深层反射能量弱、信噪比低,深层偏移距不够,造成深层成像困难,导致基底结构和地层分布特征认识不清,难以满足深层勘探。为此,我们开展了叠前时间偏移处理技术研究,本文在克希霍夫叠前时间偏移原理以及偏移速度模型精确建立方法的基础上,通过高密度自动速度分析、叠前时间偏移孔径试验及偏移距分组实验,讨论了影响叠前时间偏移成像效果的因素,选择合理的处理参数,对本区资料进行了处理。处理结果表明,与老剖面相比,新剖面深层的成像效果好。     

基于GPU/CPU协同并行计算的叠前时间偏移技术在煤炭地震数据处理中的应用

随着计算机技术的飞速发展,在高性能计算方面出现了一项全新的具有革命性的技术：GPU/CPU协同并行计算。中国煤炭地球物理勘探研究院引进了恒泰爱普公司基于GPU/CPU协同并行计算的叠前时间偏移软件,将其纳入常规煤炭地震数据处理流程,满足了生产需要。实际应用效果表明：此偏移技术经济成本低,运算速度快,地震资料处理效果明显提高。     

叠前偏移技术对碳酸盐岩缝洞体成像效果分析

奥陶系碳酸盐岩储层的储集空间主要为孔隙、裂缝和溶洞。缝洞体在地震剖面上的响应特征主要表现为"串珠"状的反射。近年来的勘探实践表明,准确识别这些"串珠"边界及空间位置,是准确刻画这些缝洞体的关键。结合理论模型,重点分析当前广泛应用于成像处理的Kirchhoff叠前时间偏移、Kirchhoff叠前深度偏移、逆时深度偏移(RTM)技术对缝洞体成像效果的差异。根据正演模型与实际资料处理效果分析,相对Kirchhoff叠前时间偏移,Kirchhoff叠前深度偏移与逆时深度偏移都能得到正确的空间位置,逆时深度偏移聚焦效果最好。     

在频率波数域实现三维叠前深度偏移

叠前深度偏移是理想的改善复杂地区和强横向速度变化的地震资料成像技术,对于复杂变速介质成像,常用的时间域成像方法已不能满足实际需要,必须借助于深度域成像方法,特别是三维地震叠前深度偏移方法.推导了三维叠前深度波场延拓算子公式,指出其实质含义,并通过模型测试进行了验证,介绍了一种三维叠前深度偏移的实现方法,最后进行了偏移算子的误差分析.理论分析与实例计算表明,该计算方法是合理和有效的.     

波动方程基准面在深层勘探中的应用

考虑到在波场延拓算子的成像效果，其运算效率及对复杂地表的适应情况或处理措施下，利用波场延拓算子将基准面下移，以提高深层复杂地质体的偏移成像效果．在集成基准面技术和登前深度偏移基础之上，提出了一种不受地表不规则程度和速度函数变化限制的基准面向下延拓方法．实践证明，该方法用于深层复杂地质体的勘探时，可以使偏移成像得到更好的效果，其运算速度与叠前深度偏移的运算速度相当．     

扩展的局部Born近似的广义屏算子分析

三维叠前深度偏移广泛地应用于地下复杂地质体成像。当前工作量较大的三维成像问题一般采用基于射线追踪的克希霍夫积分方法,但该方法在处理复杂构造不足。虽然基于有限差分方法的全方程逆时偏移对存在剧烈横向速度变化的非均匀介质也具有非常好的成像精度,但是,把该方法应用于三维叠前深度偏移需要花费较多的机时和巨大的计算机内存容量;这些要求在目前是不现实的。为了寻求一种既方便快捷又准确可靠的叠前深度偏移方法,于是扩展的局部Born近似的广义屏算子在速度场中等程度横向变化情况下,能较准确地描述地震波场的传播过程,对较复杂的地质构造具有较好的成像效果。且该算子具有稳定、高效的优点。不过扩展的局部Born近似的广义屏算子是条件稳定的。但从稳定性和计算效率角度看,该偏移算子可用于目前复杂地质体叠前深度偏移初期处理。     

基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦(共聚型)偏移实现地震成像的方法，它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性，提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度，采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应，进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明，利用此方法，在宏观速度场正确的情况下，能够实现地下构造的准确成像，尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明，共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果，而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。     

基于共聚焦点道集的叠前深度偏移及其应用

共聚焦点叠前深度偏移是一种基于等时原理、通过检波聚焦和激发聚焦的双聚焦 (共聚型 )偏移实现地震成像的方法 ,它的关键技术是聚焦算子的计算。考虑到计算效率、精度和稳定性 ,提出了利用适于任意矩形网格的有限差分法计算聚焦算子的方法。为了提高成像信噪比和分辨率的精度 ,采用变孔径扫描叠加法获取了共聚焦点道集和聚焦点响应 ,进行了共聚焦点叠加和实现叠前深度偏移成像。模型的试算结果表明 ,利用此方法 ,在宏观速度场正确的情况下 ,能够实现地下构造的准确成像 ,尤其是明显提高了深层的信噪比。对实际资料的试处理说明 ,共聚焦点偏移的效果基本达到了利用FFD法获得叠前深度偏移的效果 ,而其计算效率主要取决于偏移孔径和计算网格的大小。     

碳酸盐岩缝洞型储层三种不同地震成像效果对比

碳酸盐岩缝洞型储层具有埋深大、非均质性强、尺度变化大等特点,溶蚀洞体的地震识别特征——串珠状反射的成像精度是制约这类储层成功勘探和开发的控制因素之一。尤其对于小规模溶蚀洞体,如何选取更好的地震成像方法是目前缝洞单元预测的关键。以在塔河某油田采集的全方位三维地震为例,在地震偏移成像前的预处理流程相同的基础上,分别利用PSTM(pre-stack time migration)、RTM(reverse time migration)及OVT(offset vector tile)三种不同的成像方法对资料进行了处理。处理效果对比和叠后属性分析表明:OVT处理获得的三维地震数据对溶洞成像聚焦性较好,边界清晰,RTM对中小尺度的洞体成像能力更强,归位精度最高;而从保幅性和P波各向异性分析的角度,OVT成像效果则更有利于方位信息的使用。因此,针对不同尺度的溶蚀洞体成像要求出发,RTM与OVT表现了明显好于PSTM的优点,针对不同的地质任务应分别选择使用不同的成像方法。     

相移加校正变范围三维叠前深度偏移

理论和实践证明,三维叠前深度偏移是目前最精确的地震波场成像方法。该文在二维叠前深度偏移及偏移速度模型建立方法研究的基础上,进一步研究了变范围三维叠前深度偏移叠加方法和软件。用三维相移加校正方法在炮集上实现三维叠前深度偏移,并根据三维速度模型构造形态,自动确定偏移后成像孔径进行变范围偏移叠加,提高三维构造形态清晰度。该方法属全波动方程偏移,具有成像精度高,对模型适应性强的特点     

起伏地表稳相黏弹叠前时间偏移方法及应用

由于大地黏弹介质的吸收作用,地震波在地层中传播时会产生子波相位畸变、高频成分衰减等现象,不能满足薄砂体、小断裂、不整合面等地质现象刻画对地震资料振幅保真和高分辨率的要求.起伏地表稳相黏弹性叠前时间偏移方法是基于浮动基准面假设,通过引入等效Q值实现沿地震波的传播路径补偿吸收衰减的目标,提出了起伏地表倾角道集的计算方法,并...     

三维VSP波动方程保幅叠前深度偏移方法

VSP偏移成像技术在VSP资料处理中具有重要意义。为了对地下复杂构造进行精确成像,常要求对VSP数据进行三维叠前偏移处理。传统的单程波方程延拓计算时只能保证相位信息的正确性,没有对振幅做任何处理,仍存在保幅性较差的问题,不利于将其结果运用到岩性分析中去。本文以保幅型单程波偏移算子为基础,研究了三维VSP单程波动方程保幅偏移成像方法。并在实际资料中,采用了保幅型三维地震道插值方法,对非规则网格炮点采集的三维VSP数据进行插值,保证了波动方程保幅偏移的效果。     

基于多GPU的三维Kirchhoff积分法体偏移

提出3种策略挖掘三维Kirchhoff积分法体偏移在众核GPU(图形处理器)上的并行性.首先,使用数据传输线程和GPU计算线程构造流水线并行框架,基于此框架直接实现异步输入输出(I/O)以减少GPU和网络存储之间数据传输所需的时间;其次,使用GPU的线程满载策略以使指令吞吐量最大化;最后,应用纹理缓存和常量缓存来减少片外存储器访问,并使用固定功能单元计算超越函数.实验结果表明:相比于IntelXeon E5430CPU上的算法串行版本,在nVidia Tesla C1060GPU上的优化算法实现了约20倍的加速比.比较了算法在3种不同GPU架构上的性能,并给出了CPU与GPU结果在0.5×10-4误差限下仅0.3×10-5的浮点数绝对误差.     

叠前时间偏移技术在东濮凹陷应用的认识

东濮凹陷断裂复杂,多断块、多套生储盖组合,叠后偏移成像效果不佳。叠前时间偏移技术在这一复杂断块区的应用可以改善成像效果。研究提出了一套以速度迭代为核心、地质信息为约束的求取偏移速度场的改进方法,提高了偏移速度的精度;通过对偏移孔径、最大偏移角度、射线路径、去假频4个关键参数处理的分析,得出适合东濮凹陷地震资料特点的经验参数,减少了以后处理过程中的试验工作量和参数试验的盲目性,有效地提高了处理效率。通过叠前时间偏移,提高了复杂断块地区成像精度,能够准确地落实断层位置和认识断块之间的关系,与井资料的吻合程度较高,取得了明显的地质效果。     

利用共偏移距共反射面元叠加提高叠前地震资料质量

提出利用部分共偏移距共反射面元(CO CRS)叠加提高稀疏低信噪比叠前地震资料质量。通过多参数的COCRS旅行时公式计算得到部分叠加的CRS超道集,对数据进行规则化,以利于以后的常规处理如速度分析、叠前偏移等。模型试算和实际资料处理结果表明,与原始地震数据相比,对经过部分CO CRS叠加处理后的叠前数据进行偏移,不仅提高了偏移剖面的信噪比,同时改善了同相轴的连续性,获得了较好的成像结果。