分频反演方法及应用
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基于曲率属性的复杂断层精细解释技术及其应用胡滨【摘要】海外某深水A油田开展复杂断层精细解释研究中,相干类地震属性等传统刻画断层的技术失效.针对研究区断层断距较小但断层两盘地层倾角变化较大的特点,利用沿层曲率属性刻画这种特征.介绍了曲率属性的概念、分类、地质意义和计算方法.通过引入层位优化方法,使用合适参数的网格化方法代替传统的层位插值方法,该技术可以更加清晰地刻画复杂断裂系统,有效指导断层组合解释工作.研究区1 00 km2范围内解释出的200多条断层,揭示了研究区的复杂断裂特征.最新评价井的钻探证实了解释成果的可靠性.【期刊名称】《海洋石油》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】6页(P22-27)【关键词】曲率;复杂断层;精细解释;层位优化;深水;海外【作者】胡滨【作者单位】中海油研究总院,北京100028【正文语种】中文【中图分类】P631.5+41 问题的提出近年来,中国石油公司开始进军海外深水勘探项目。
这些项目具有投资高(每口探井超过1亿美元)、储量大、风险高的特点。
海外某深水A油田已钻探两口井,均有较好的油气发现,拟钻探一批评价井。
该油田处于尼日尔三角洲盆地重力滑动—逆冲—底辟构造带上,既受到北东向逆冲挤压应力作用,又受到泥拱底辟作用。
北东向逆冲挤压应力作用,自北向南形成一系列北西—南东向逆断层。
在挤压褶皱顶部由于拱张作用或泥岩底辟形成张性正断层、放射状正断层或顺应力方向发育逆断层,断裂体系异常复杂(图1)。
复杂性主要体现在断层的数量多(100 km2范围内分布200多条断层),断层的倾向走向各异且相互切割(图2)。
断裂系统解释关系到层位解释的是否准确,更关系到构造落实的程度,决定着勘探的成败。
同相轴错断,相干类地震属性切片上呈现明显的弱连续条带,因此相干等地震属性可以较好的描述这两类断层。
而研究区多发育断层断距较小的具有张扭性质的正断层(图4c),同相轴错断不明显或没有错断,相干等地震属性切片上呈现为高连续特征,因此相干等地震属性难以描述这类断层。
地震资料保幅去噪综述孙衍才【摘要】随着地震勘探向深层、复杂构造和岩性勘探的发展,人们对地震资料处理提出了更高的要求.地震资料“高信噪比、高分辨率、高保真度”三高要求中,信噪比是基础,然而信噪比和分辨率是相互矛盾又不能完全分开的,因此进行保幅条件下去噪是解决该问题的一项关键技术.本文从噪声的特征出发,首先对地震资料噪声进行了分类;然后综述了目前实际生产中常用的几种保幅去噪方法,包括小波变换压制面波、反演预测去噪、频滤空间域滤波、波动方程压制多次波等.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】5页(P15-19)【关键词】保幅;小波变换;反演预测;波动方程;去噪【作者】孙衍才【作者单位】大庆油田海拉尔石油勘探开发指挥部贝16作业区【正文语种】中文【中图分类】P631.4+4近年来,随着地震勘探向深层、复杂构造和岩性勘探的发展,人们对“高信噪比、高分辨率、高保真度和准确成像”提出了更高的标准和要求。
基于地震“三高一准确”之间的关系,进行保幅条件下的去噪是实现“三高一准确”地震处理的一项关键技术。
不同的去噪方法具有不同的方法原理、物理意义、使用条件和保真性。
本文首先对地震资料中噪声的主要分类及其特点进行了叙述;然后综述了目前去噪方法中能够在较好的实现振幅保真的的情况下提高信噪比的去噪方法,主要包括小波压制面波、反演预测去噪、波动方程压制多次波、频率空间域预测滤波等,叙述了其方法原理、适用条件等。
按照不同的特征,地震资料中的噪声可以有不同的分类方法。
较常见的分类有三种:一是按噪声在地震剖面上出现的特征,将噪声分为规则噪声(常常等同于相干噪声)和不规则噪声(常常等同于随机噪声);二是按噪声的传播机理,将噪声分为面波(地滚波)、折射波、声波、侧面波、多次波、管波等;三是按噪声的频谱特征,将噪声分为低频噪声、高频噪声和50 Hz工业干扰等。
去噪的目的是在保持有效信号的前提下,最大可能地消除影响有效信号的因素,为后续的高分辨率处理打下基础。
基于一维卷积神经网络的高分辨率Radon变换反演方法研究薛亚茹;郭蒙军;冯璐瑜;马继涛;陈小宏
【期刊名称】《地球物理学报》
【年(卷),期】2022(65)9
【摘要】高分辨率Radon变换是地震资料处理常用的方法之一,其反演通常涉及矩阵求逆、多次迭代等环节,这些因素导致Radon变换反演计算量大,收敛速度慢等问题.本文在分析Radon变换分辨率降低原因基础上,提出基于一维卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)的高分辨率Radon变换反演方法.该方法通过卷积神经网络的非线性表征能力实现低分辨率Radon参数到高分辨率Radon参数的映射,分析了基于反褶积原理的串联映射模型和基于残差学习的并联映射模型提高分辨率的原理.将上述CNN网络得到的特定频率Radon参数约束其他频率参数的反演,避免了分频训练的弊端.模拟数据和实际数据的多次波压制实验表明,本文提出的基于一维卷积神经网络的高分辨率Radon变换可以较好地压制多次波,且计算效率高.
【总页数】13页(P3610-3622)
【作者】薛亚茹;郭蒙军;冯璐瑜;马继涛;陈小宏
【作者单位】中国石油大学(北京)信息科学与工程学院;中国石油大学(北京)地球物理学院
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.基于稀疏反演算法的高分辨率Radon变换及其在多次波压制中的应用
2.基于低频约束的高分辨率Radon变换多次波压制方法研究
3.基于迭代阈值收缩的高分辨率Radon变换方法效果对比
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5.基于高分辨率Radon变换的瑞利波反演在役路基动模量
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应用三维地震资料解释煤层顶板砂体赋存范围方法的探讨作者:江球来源:《科技视界》2018年第09期【摘要】以袁大滩矿三维地震勘探区为例,说明了在西部区域进行三维地震勘探的必要性。
为了预测煤层顶板砂体赋存范围,处理过程应用球面扩散补偿技术、地表一致性振幅补偿技术、分频去噪技术以及保护低频处理等技术有效地提高了弱反射层的性噪比,为后续的叠后属性提取,叠后反演,提供良好的数据基础;应用多子波分解重构,有效地去除了不需要的子波,得到能够更好反映目的层特征的地震信号;应用多属性分析技术预测了煤层顶板中中粗粒砂岩的赋存范围。
【关键词】三维地震;资料处理;岩性解释中图分类号: P631.4 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)09-0181-003DOI:10.19694/ki.issn2095-2457.2018.09.0870 引言1995年,在阳泉五矿开展的三维地震勘探工程开创了煤炭系统复杂地表条件下三维地震勘探的先例。
目前,煤炭系统三维地震勘探技术应用领域已经拓展到包括丘陵地区、山区、戈壁区、沙漠区、海陆交互带、黄土塬区等地区,应用范围包括华东、华北、中部与西部地区,此前的三维地震勘探工作主要以构造勘探为主,岩性解释主要集中在煤层厚度变化趋势、岩浆岩侵入煤层范围等,很少涉及煤层顶底板岩性勘探领域。
袁大滩位于陕北黄土高原北端,毛乌素沙漠东南缘。
井田处于鄂尔多斯盆地中部次级构造单元陕北斜坡中南部,陕北斜坡为一单斜构造,岩层北西西向微倾,局部发育有宽缓的短轴状向斜、背斜及鼻状隆起等次级构造,未发现规模较大的褶皱、断裂,亦无岩浆活动痕迹。
威胁煤矿安全高效生产的因素主要为煤层顶板砂体水害。
煤层顶板含水层主要是煤层顶板中的中粗砾砂岩,顶板砂岩含水层不是构成煤矿突水灾害的主要含水层,却是直接影响煤矿排水系统设计与布置,是最终影响生产效率与生产成本的重要因素。
要做好煤矿顶板水害防治工作的前提是查清煤层顶板中含水砂体(中粗粒砂岩)赋存范围与厚度。
Geoscope地质放大镜用户手册诺克斯达石油科技Geoscope地质放大镜用户手册诺克斯达石油科技目录第一章概述 (1)1.1软件概况 (1)1.2软件技术思路 (1)1.3软件系统构成 (1)1.4软件总体逻辑架构 (1)1.5软件平台 (2)第二章数据加载 (3)2.1地震资料加载 (3)2.2井资料的加载 (5)2.2.1时深关系的加载 (6)2.2.2井位加载 (7)2.2.3井轨迹加载 (9)2.2.4井曲线加载 (10)2.2.5井分层加载 (11)2.3层位数据加载 (12)第三章应用模块 (16)3.1GEOLOG部分 (16)3.1.1合成地震记录—— Synthetic (16)3.1.2岩石物理学分析—— Cross Plot (24)3.1.3特征曲线计算—— Log Tool (28)3.2GEOSEIS部分 (33)3.2.1道比例化——Trace Scaling (33)3.2.2分频去噪——Denoise (35)3.2.3提高分辨率处理——Decon (36)3.2.4瞬时属性—— Instant Attribute (41)3.2.5分频成像—— RSI (43)3.2.6倾角方位角——Dip Azimuth (44)3.2.7 分频属性相干—— Coherency (46)3.2.8有色反演—— SCI (48)3.2.9分频属性反演—— AVF Inversion (53)3.2.10吸收分析——Absorb Analysis Window (63)3.2.11 地震数据体处理器—— Cube Processor (65)3.3GEOSTRAT部分 (66)3.3.1 时窗属性——Time Window Attr (66)3.3.2 波形结构分析——Seismic MacroFace (70)3.3.3 频谱成像—— Spectrum Imaging (73)3.3.4 时频三原色——RGB (76)第四章界面介绍 (79)4.1主窗口介绍 (79)4.2剖面显示 (80)4.3切片显示 (83)4.4任意线的显示 (89)4.5井数据的显示 (90)4.5.1井数据的时深转换 (91)4.5.2井位及井轨迹的显示 (91)4.5.3井曲线的显示 (93)4.5.4井分层的显示 (94)4.6层位显示与解释 (94)第一章概述1.1软件概况Rockstar公司是一家地球物理软件开发公司和项目服务公司。
69我国南方山地资料由于复杂的地表地质条件和地下地质构造,导致采集的原始地震资料干扰波异常发育,常见的干扰为面波、浅层折射、强振幅干扰、线性噪音、脉冲、机械干扰、工业电及高频背景等,其中面波、强振幅干扰、线性噪音对目的层叠加成像影响较大。
特别是地表灰岩出露区,由于激发接受条件差,有效反射信号能量弱,地震资料信噪比较低,资料品质差[1]。
近年来,地震勘探由构造油气藏向岩性目标转变,侏罗系河道砂岩油气藏为增储增产的突破口,且道砂岩整体厚度薄,横向变化快,地震响应特征复杂,对地震资料保真保幅性要求越来越高[2]。
因此为满足储层预测的精细需求,基于保护弱信号及低频有效信号的保真保幅叠前去噪技术是山地低信噪比资料处理的重点和难点。
目前,现有的去除噪音的方法比较多,针对面波,有低截频、高通滤波,自适应面波衰减和十字排列域三维锥型滤波等;针对线性噪音,常用的有频率波数域滤波、均值加权法、非均匀相干噪音压制法等;针对强能量异常振幅干扰,常用的为分频异常振幅衰减法[3]。
单一的去噪方法无法对所有类型的噪音都具有较好的压制效果,因此,在处理过程中,根据工区噪音的特点,采用分区、分域、分频、分类、多方法联合去噪处理技术,进行叠前保真保幅组合去噪。
因此,针对山地资料形成了一套保真保幅组合去噪技术流程,能够有效去除噪音干扰,不损伤有效信号,提高了地震资料信噪比,同时较好的保护弱信号及低频有效信息,保持资料的振幅、岩性变化特征,凸显目的层地震响,为致密砂岩储层预测奠定了良好基础。
1 原始资料分析山地资料由于地表地形条件复杂,地表激发接收条件差异较大,并且工区穿越城镇乡村较多,各种干扰源众多,这就不可避免的造成工区原始资料存在各种类型的干扰波。
图1为山地资料典型单炮记录及其频谱分析。
其中,面波干扰和一些低频线性散射干扰分布范围较广,是工区的主要干扰。
面波能量很强,具有低频低速的特点,存在频散现象,频率一般在10Hz以下;低频线性干扰能量强,视速度和频率复杂多变,视速度较低,一般在1200~2000m/s之间。
柿庄南区块煤层气“甜点”预测方法研究王存武;柳迎红;郭广山;吕玉民;喻梓靓【摘要】为探索煤层气地质甜点预测方法,以沁水盆地柿庄南区块为靶区,提出了利用分频属性反演技术和频谱成像技术预测了煤层厚度与含气量,并结合钻井获取的其他煤储层评价参数,采用多层次模糊评价方法预测柿庄南区块3号煤煤层气地质甜点.结果表明,柿庄南区块3号煤层在平面上存在3个地质甜点区,即中部甜点区、东北部甜点区和西部甜点区.与现今煤层气井产量分布对比显示,高产井主要分布在中部甜点区内,低产井绝大多数位于非甜点区.由此可见,柿庄南区块煤层气地质甜点的预测较为准确.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)003【总页数】6页(P102-107)【关键词】煤层气;甜点;分频属性反演;频谱成像;柿庄南;沁水盆地【作者】王存武;柳迎红;郭广山;吕玉民;喻梓靓【作者单位】中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028;中海油研究总院新能源研究中心,北京100028【正文语种】中文【中图分类】P631.4所谓煤层气“甜点区”一般指煤层气富集高产区,美国煤层气勘探开发实践显示其煤层气年产量64%来自于圣胡安盆地,而圣胡安盆地产量的80%来自面积仅占盆地面积20%的富集高产区[1]。
美国阿拉巴契亚盆地中部和北部均有数个煤层气田投入生产,但气田面积仅占整个盆地面积的1/10左右;Deerlick Creek是美国黑勇士盆地最具生产能力的煤层气田之一,产能最高的2个井群都分布在气田范围内的半地堑部位;Ceder Cove气田的煤层气产能在黑勇士盆地中排名第三,高产气井分布在背斜翼部正断层相对稀疏的部位。
我国沁水盆地的勘探实践也表明,高产井大多分布在沁水盆地南部的局部地区,而产量却占到了整个盆地的90%以上。
分频反演方法及应用
引言
通常进行地震资料反演时,根据研究工区钻井数量确定反演方法。一般来说,井较少时采用稀疏脉冲反
演方法,井较多时以模型反演为主。稀疏脉冲反演是在地震主频控制下得到反演结果,而地震资料有效频
带中的相对高频和相对低频的潜力没有充分利用,并且子波的提取对反演结果影响很大。由于子波很难提
准,它受到标定、子波计算方法、子波时、空变的影响,所以反演中所谓的一些“细节”往往是由子波的
旁瓣抖动或相位的变化所引起的,而不是实际地质现象造成的。模型反演的关键是用层位,测井曲线,沉
积模式建立准确合理的初始模型,才能得到好的反演结果。但层位解释因人而异,沉积模式先入为主且无
法建立复杂的地层接触关系,所以容易抹杀上倾尖灭,地层超覆等地质现象,对隐蔽油气藏的识别非常不
利。
反演问题本质上是通过地震资料同时求取子波和反射系数的过程,从数学上讲是一个病
态问题,所以稀疏脉冲反演方法需先求一个子波,而模型反演依赖一个初始模型。分频反演
则是依靠测井和地震资料研究振幅与频率(AVF)的关系,将AVF作为独立信息引入反演,合
理利用地震资料有效频带的低,中,高频信息,减少薄层反演的不确定性,得到一个分辨率
较高的反演结果。同时它也是一种无子波提取,无初始模型的高分辨率非线性反演,可以更
真实地反映地层接触关系,与井具有更高的吻合度,更准确反映砂体厚度变化及展布关系。
基本原理
1、AVF关系
对于一个楔状模型,用不同主频的雷克子波与其褶积,得到一系列合成地震剖面,从而
得到振幅与厚度在不同频率时的调谐曲线,见图1。对图1进行转换,就可以得到在不同时
间厚度下振幅随频率变化(AVF)的关系,见图2。
我们知道,某一地震波形是波阻抗(AI)和时间厚度(H)的函数。也就是说,反演时仅根据
振幅同时求解AI和H,即已知一个参数求解两个未知数,结果是多解的。AVF向我们展示了
一个重要规律:同一地层在不同的主频频率子波下会展现不同的振幅特征。但从图2中可以
看出AVF关系非常复杂,很难用一个显示函数表示,需用支持向量机(SVM)非线性影射的方
法在测井和地震子波分解剖面上找到这种关系,利用AVF信息进行反演。
2、向量机(SVM)实现
SVM由Vapnik1992年首次提出,它是一种类似神经网络的计算方法,可以作为模式分
类和非线性回归,它是三个参数控制的学习方法,克服了神经网络所存在的诸如局部最优,
过度学习,网络不稳定等问题,是统计学习和人工智能中非常先进的算法。在分频反演过程
中,由于加入AVF关系,有效地降低了反演的自由度。
分频反演首先要对地震资料的频宽进行分析,掌握资料的有效频带范围,根据有效频带
范围设计合适的尺度进行分频,产生不同频段的数据体,从而达到分频的目的。对于分频后
的数据体,利用支持向量机(SVM)的方法计算出不同厚度下振幅与频率(AVF)之间的关系,
将AVF关系引入反演,从而建立起测井波阻抗曲线与地震波形间的非线性映射关系,得到反
演结果。
实现方法简介
分频反演是有效频宽内的全频带约束反演,由于不涉及子波提取和建立初始模型,其计
算过程较常规反演更为简单,主要工作流程如下:
1、分频层位标定
层位的标定和子波的相位的确定是一个相互依赖的迭代过程,这也是影响常规反演的因
素之一。分频反演是在合成记录初标定的基础上,直接在不同频带的道积分剖面上依次标定。
具体做法如下:
(1)在地震剖面上做合成记录进行初标定;
(2)对三维地震体进行道积分处理,得到过井道积分剖面;
(3)利用波阻抗曲线的波组特征与不同频段道积分剖面对比微调,必要时进行合理的拉
伸压缩(图3、4)。
图3中频段道积分标定图4高频段道积分标定
2、地震分频属性提取
分频反演具有较高分辨率的原因是因为其相对于常规反演来说,是一种全频带约束反
演,它合理、有效地利用地震的相对低频和相对高频,而发挥低频和高频作用的关键在于提
取不同频率子波的地震剖面,具体做法如下:
(1)在地震剖面上追踪目的层段的顶底界面。
(2)随机抽取多条地震道进行频谱分析,掌握地震频带宽度、低频、主频、高截频等情
况,设计分频参数。
(3)分频属性提取。利用设计好的分频参数对地震数据进行分频,产生不同频段的数据
体。
3、建立地震分频属性与测井资料非线性映射关系
分频属性提取后,接下来就是要用支持向量机(SVM)建立地震分频属性与测井资料非
线性映射关系,具体做法如下:
(1)建立低频模型。利用井的波阻抗曲线和解释层位得到低频模型。
(2)利用支持向量机建立分频属性和目标之间的非线性关系。可进行多次学习,直道对
反演结果满意为止。
应用效果分析
为了验证分频反演的效果,我们对理论模型和实际资料进行了测试,取得了明显的效果。
理论模型反演效果
楔状模型(图5)的波阻抗值是变化的,模型中间部分波阻抗相对较小,向两端逐渐变
大。图6是用30Hz,900Ricker子波与该模型褶积得到的合成地震记录,从图中还可以看出,
由于波阻抗的变化,导致振幅值(蓝色部分)基本不变,因此,利用小于调谐厚度时,振幅
与时间厚度存在线性关系来预测厚度无法实现,因为振幅值为常数!图7、8,分别是分频
反演结果(AVF)和未用分频信息反演结果(NO_AVF)。可以看出,AVF预测的厚度和波阻
抗值都优于NO_AVF结果,更接近模型。
图5波阻抗变化的楔状模型 图6 30Hz、-90oRick子波合成地震道
图7AVF反演结果 图8NO_AVF反演结果
实际资料1反演效果
我们从一个实际三维工区中抽取一条连井线进行分频反演。图9为连井地震剖面,测井
曲线为泥质含量。图10为常规反演结果,图11为分频反演结果。通过对比可以看出,常规
反演的砂体薄厚变化不大,横向展布近铁轨状,与井的吻合程度较差,相关度为0.53。分
频反演的砂体有厚有薄,横向上也有变化,与井的吻合程度较好,相关度为0.72。
图9地震剖面 图10常规反演结果 图11分频反演结果
实际资料2反演效果
应用本文所述的分频反演方法,对N9块三维地震进行了反演,见到了明显的效果。
N9井在2304.2米处钻遇2.7米油水同层,日产油30吨,而在上倾方向相隔3百米的N
9-1却落空,地震资料标定结果表明N9-1和N9砂层位于1.93秒同一的、全区可追踪的强
相位上,无法识别油层界面。通过分频反演,在反演的波阻抗剖面和泥质含量剖面及地层切
片上,可以清楚地看到N9-1和N9之间存在明显的油层边界。图12为过N9井的主测线,图
13为过N9井主测线的泥质含量反演剖面,图14为N9-1至N9连井线的泥质含量反演剖面,
图15为N9井出油砂体处泥质含量地层切片。
图12过N9井的主测线地震剖面 图13过N9井的主测
线反演结果
图14N9-1至N9连井线的泥质含量反演剖面 图15N9井出油砂体
处泥质含量地层切片
结束语
分频反演是根据目前生产中常用的稀疏脉冲反演和模型反演中存在的问题而提出的一
种全新的反演方法。因为它无需子波提取和不依赖于初始模型,所以从标定到反演都十分快
捷、方便。由于是全频约束反演,比常规反演具有更高的分辨率。它是常规反演方法的一种
必要补充。