约束速度反演技术在低信噪比地震资料叠前深度偏移建模中的应用
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叠前偏移速度分析方法叠前偏移是一种常用于地震数据处理中的方法,通过对原始地震数据进行一次波场叠加和反卷积处理,主要用于提高地震剖面分辨率和改善成像质量。
叠前偏移速度是在进行叠前偏移处理时,对地层速度进行精确估计,以便更好地恢复地下结构。
下面将介绍几种常用的叠前偏移速度分析方法。
1.叠前地震偏移速度分析叠前地震偏移速度分析方法的基本原理是拟合地下速度模型,通过将地震数据在多个速度模型上进行偏移处理,分别对比反射事件的位置和形态,找到最佳的速度模型。
这种方法一般采用常规的速度层析技术,将地震道集与速度模型之间进行匹配,通过最小二乘法、全局搜寻等方法调整速度模型的参数,不断优化速度模型,以获得最佳的地下结构成像结果。
2.叠前堆积速度分析叠前堆积速度分析方法是通过将生成的叠前偏移剖面进行叠加,直到消除非叠加区域内的波形差异。
该方法通常用于复杂地质情况下的速度分析,如存在倾斜、断层等情况。
在叠前堆积速度分析过程中,需要进行多次迭代,每次迭代都会生成一个新的叠前偏移剖面,并将其与之前的剖面进行叠加,直到最后产生一个叠加结果,从而获得最佳的速度模型。
3.叠前参数扫描速度分析叠前参数扫描速度分析方法主要用于处理深水区的地震数据,因为深水区的地层速度往往变化较大,且存在不确定性。
该方法通过改变反射面深度等叠前参数,对地震数据进行多次偏移处理,然后对比处理结果,找到最佳的叠前参数。
在叠前参数扫描速度分析过程中,通常采用一维或二维参数空间的策略,通过迭代计算找到最佳的叠前参数。
以上是几种常用的叠前偏移速度分析方法,它们在叠前偏移处理中起到了关键的作用。
这些方法通过采用不同的参数和技术手段,对地震数据进行多次处理和比较,以求得最佳的地下结构成像结果。
在实际应用中,根据地震数据的特点和处理需求,可以选择合适的速度分析方法,以获得高质量的地下成像结果。
叠前地震反演技术要点及应用[摘要]近年来随着计算机技术的快速发展及勘探技术的不断提高,叠前地震反演技术得到快速发展。
在岩性油气藏地震勘探中叠前地震反演因可获得更丰富的储层岩性和流体的信息发挥了重要作用。
但同时叠前地震反演技术的发展也并非一帆风顺,应用过程中出现不少不理想的情况。
针对出现的问题,为得到更真实、更准确的叠前地震反演结果,本文从叠前地震反演技术对资料品质的需求出发,地震资料方面论述了道集的质量控制、部分叠加角度选取等技术要点。
遵循这些技术要点,在新疆sn地区岩性圈闭识别过程中应用叠前地震反演技术,并取得良好效果。
[关键词]叠前地震反演角道集曲线标准化横波曲线中图分类号:tg333.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)17-475-01引言随着勘探程度的不断提高,地震勘探已由原来的构造油气藏勘探转成更为复杂的岩性油气藏勘探[1- 3]。
传统的叠后反演方法因其使用多道叠加地震数据,忽略了地震波振幅随炮检距的变化而发生变化这一事实,因此存在一些缺陷。
针对这些问题,地球物理学家们开始进行反思。
bruce verwest提出扩充弹性波阻抗方法,可以用于流体和岩性的预测。
叠前反演利用不同炮检距道集数据及横波、纵波、密度等测井资料联合反演出与岩性、含油气性相关的多种弹性参数,用以综合判别储层物性及含油气性。
目前,叠前反演预测技术已成为岩性油气藏储层预测技术的重要发展方向之一。
1 做好叠前地震反演的技术要点1.1 地震方面1.11道集质量控制叠前地震反演需要应用经过叠前时间偏移处理的crp道集数据。
crp道集数据经常出现同相轴不平,信噪比不高等问题。
为确保叠前地震数据的质量需做好以下三个方面。
(1)叠前去噪:叠前道集不能使用常规的叠加技术进行噪声压制。
因此,叠前道集噪声压制方法的选择十分重要。
既要保持反射数据振幅的相对关系,又不能损害反射数据的分辨率,同时还要提高资料的信噪比。
VTI介质克希霍夫叠前深度偏移及其应用夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【摘要】针对叠前深度偏移速度反演多解性及层位标定和偏移结果不匹配,以伊拉克某构造复杂区块地震资料为例,详细介绍了垂直对称轴横向各向同性(VTI)介质的克希霍夫(Kirchhoff)叠前深度偏移及其应用和注意事项.提出利用剥层层速度修正方法反演层速度和测井曲线趋势约束联合解决速度反演多解性问题;利用叠前时间偏移均方根速度场通过约束速度反演(CVI)获得初始沿层层速度,从而保证初始层速度场的准确性和有效减少剥层层速度修正方法反演层速度的迭代次数;通过VTI介质的偏移解决偏移结果与层位标定不匹配问题.实际应用表明,前述Kirchhoff叠前深度偏移流程,能够有效提高叠前深度偏移工作效率,获得可靠性更强的深度域层速度模型,有效提高速度反演精度,获得与井上层位一致的地震层位,满足勘探开发的需求.【期刊名称】《新疆石油地质》【年(卷),期】2018(039)006【总页数】5页(P732-736)【关键词】Kirchhoff叠前深度偏移;横向各向同性介质;Thomsen参数;层剥离;层速度【作者】夏常亮;王永明;夏密丽;刘红久;胡浩;王祥春【作者单位】中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国石油东方地球物理勘探有限责任公司研究院长庆分院,西安710021;中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】P631.4叠前深度偏移是解决复杂地质构造条件下地震波场成像的有效工具,偏移算法及其理论依据是决定偏移效果的关键[1]。
叠前深度偏移技术研究及应用作者:张念崔守凯杨强强来源:《中国化工贸易·下旬刊》2018年第04期摘要:叠前深度偏移技术是复杂地区地震资料成像的关键技术,速度-深度模型精确性及输入道集数据质量影响该技术准确性,通过分析总结做好叠前深度偏移处理工作,对优化叠前深度偏移技术有重要作用。
关键词:地震成像;叠前深度偏移;构造模型;速度模型1 叠前深度偏移技术简介我国油气田勘探开发深入,由寻找简单构造油气藏向寻找复杂断块油气藏、潜山油气藏、隐蔽性油气藏发展,由简单地表勘探向复杂地表勘探转移,勘探开发目标也由简单构造向高陡倾角构造、逆冲构造、盐丘构造、非均质岩性勘探转移。
深度偏移技术成为一种发展趋势,特别在复杂地下地质构造成像方面有不可替代作用。
克希霍夫积分法叠前深度偏移,利用边界积分方法近似求解波动方程实现地震数据成像,地球内部各点声波反射系数由记录在多维曲面的数据加权求和获得,求和曲面形状及求和加权系数用单个散射波传播时的格林函数计算。
克希霍夫积分法叠前深度偏移由两部分组成:一部分是旅行时计算;另一部分是克希霍夫积分。
叠前偏移精度主要取决旅行时的计算精度。
旅行时计算建立在费马原理基础上,即波沿射线传播的旅行时比其他任何路径传播的旅行时小。
叠前深度偏移与时间偏移不同,考虑地震波在地下传播走时和速度界面折射现象。
实际应用须提供反映地下速度变化和速度界面深度模型;处理时,先根据工区先期地质认识和已有地震地质资料,建一个粗略初始模型,再用逐步逼近方法,不断修改模型,直至获得较合理层速度-深度模型。
2 叠前深度偏移技术应用分析以色列Paradigm公司软件产品GeoDepth,用软件中克希霍夫叠前深度偏移对A地区采集的三维资料处理。
主体流程如下:GeoDepth启动与工区建立→数据加载及质量监控→时间构造模型建立→时间速度模型建立→深度速度模型建立→最终叠前深度偏移→成果输出。
A地区地震成像的主要问题:①地表高程变化较大,低速层速度横向不稳定;②地下构造复杂、高陡倾角地层、逆冲断裂带和断层屏蔽区、新老地层交错,速度模型难以建立。
钻井完井化 工 设 计 通 讯Drilling CompletionChemical Engineering Design Communications·251·第45卷第8期2019年8月随着油气田勘探开发已经进入到精细挖潜阶段,对于比较复杂的地区,如陡倾角和横向速度变化剧烈地区的地震资料成像问题,采用一般的偏移方法,最终的成像效果无法满足精细构造解释的要求[1]。
目前,叠前深度偏移是改善地震资料质量、提高复杂构造和岩性反射成像精度的最有效的方法。
速度模型的准确与否,在叠前深度偏移过程中起着至关重要的作用,对最终的偏移成像效果有着很大的影响。
特别是当前很多复杂的地区,多数都是地下岩性、构造变化剧烈,如有逆掩断裂、岩浆岩隆起区、盐丘等高陡的地区,需要进行叠前深度偏移处理,以力求更好的成像效果。
但是,这些地区采集的地震资料一般信噪比低,成像效果差,因此建立高精度的速度模型难度也较大。
本论文主要是基于斯伦贝谢公司研发的Petrel 一体化建模软件,以一体化概念引导,把丰富的地质、测井、物探信息融入到深度域速度场建模的过程中,最终创新性地形成了一套比较全面、专业的速度建模流程,为后续的深度偏移奠定了良好的模型基础。
整个的建模过程主要可以分为2个部分:①以地质概念为基础的初始模型;②以地震为基础的速度模型完善[1-2]。
1 构建初始模型为了使速度模型更加可靠、精确,必须减少后期层析反演迭代的次数,确保整个速度模型的准确性。
首先需要建立比较准确的初始速度模型,整个速度模型与地下真实的速度模型差异越小,深度偏移效果就越好。
此次的初始模型的建立,主要是以地质概念为指导,先建立起精细的层位构造解释,同时,结合研究区内分布的多口井数据资料,在地质概念的基础上建立起基本的速度格架。
初始模型的建立包括近地表建模、井控垂向建模、层约束的井速度建模等三个基本内容。
1.1 近地表建模在整个速度建场的过程中,近地表速度模型的好坏对后续的偏移结果影响较大,特别是一些断面、层面、内幕反射。
新疆地质XINJIANGGEOLOGY2013年12月Dec.2013第31卷增刊Vol.31Supplement文章编号:1000-8845(2013)增刊-056-05中图分类号:P618.130.2文献标识码:A约束速度反演技术在低信噪比地震资料叠前深度偏移建模中的应用李赋斌,胡鹏飞,费建博,陈松,周刚,闫艳琴(中国石油化工股份有限公司西北油田分公司勘探开发研究院,新疆乌鲁木齐830011)摘要:阳霞工区位于南天山前缘斜坡,地表条件复杂,处理后的地震数据信噪比低,难以可靠解释层位,影响常规方法建立初始深度-速度模型准确性。
利用约束速度反演(Constrained Velocity Inversion 简称CVI)建立层速度模型,将其由时间域通过比例法转换到深度域建立初始深度-速度模型,得到的速度模型包含一定的地质属性,在此基础上迭代修正深度-速度模型,并进行叠前深度偏移以提高其精度和效率。
关键词:信噪比;约束速度反演;深度-速度模型;叠前深度偏移阳霞工区位于亚肯-阳霞区块东部,勘探程度低,为合理评价该地区有利目标,提出对该区做叠前深度偏移处理。
叠前深度偏移的成像质量依赖于深度-速度模型的准确性。
通常建立深度-速度模型时所用到的层速度由均方根速度通过DIX 公式转换得到,而DIX 公式基于水平层状介质、速度场无横向变化的假设,对复杂构造的层速度求取误差大[1]。
Lan-da E 、周巍等采用相干速度反演得到速度模型,相干速度反演需用到层位解释数据,在层位解释不准的情况下精度可能受到影响,并存在累积误差[2-3];程谦、许自强等通过CVI 得到层速度模型,在层位解释基础上提取沿层层速度并建立初始深度-速度模型,这同样是基于层位解释数据而建立的初始深度-速度模型[4-5]。
本区地震资料信噪比较低,浅层难以进行准确层位解释,通过CVI 转换得到层速度,将层速度由时间域比例到深度域,建立初始深度-速度模型并进行叠前深度偏移,成像效果较好。
运用此技术建立的初始深度-速度模型精度较高,使后续深度-速度模型更新时迅速优化收敛,提高了建立深度-速度模型和叠前时间偏移的精度和效率。
1主要技术方法1.1技术原理CVI 理论是由Zvi Koren 和Igor Ravve 在2005年SEG 年会上提出的[6]。
CVI 可将横向或纵向上的不规则采样或稀疏采样的叠加速度函数转换为规则的由精细地质条件约束的层速度,亦适用于均方根速度函数转换为层速度。
产生的层速度受趋势速度的约束,符合地学的速度变化规律,允许局部异常存在,同时加快了速度的收敛和模型的建立。
CVI 主要包括建立一个全局的速度趋势模型,应用约束反演和优化速度成图3个阶段:首先,假设速度趋势为在每个横向节点上用3个参数定义的渐进指数边界函数,它一般通过参考基准面计算得出。
在每一节点上,初始速度趋势由对当前工区有影响的预定区域内的一系列垂直函数定义,将反演分别运用到每个均方根垂直函数上,并由整体趋势函数控制横向和纵向上的连续性,最后对瞬时速度进行平滑和成像,在空间和时间上产生规则的经优化的层速度网格。
CVI 可建立稳定并有地质意义的高精度速度模型。
一般用CVI 转换产生层速度,主要是为基于弯曲射线理论的叠前时间偏移建立最优化的速度模型,或为叠前深度偏移和基于网格的层析技术建立初始速度模型,主要适用于速度随深度增加而增加并在横向上有变化的致密沉积岩地区。
1.2地震精细预处理静校正问题是塔里木盆地地震资料处理中的关键问题之一,考虑到亚肯-阳霞区块复杂的地表和近地表环境[7],在各种静校正方法的对比分析基础上,本次处理采用层析静校正。
本区地震资料预处理中一大突出问题是信噪比低。
在戈壁滩区,单炮记录收稿日期:2013-08-07;修订日期:2013-08-15;作者E-mail :498098814@ 第一作者简介:李赋斌(1985-),男,新疆乌鲁木齐人,硕士,助理工程师,2011年毕业于中国矿业大学(北京)矿产普查与勘探专业,从事地震资料成像技术研究工作第31卷增刊李赋斌等:约束速度反演技术在低信噪比地震资料叠前深度偏移建模中的应用中面波、次声波及各种折射波较强,浅层反射同相轴不明显,深层由于反射能量强,可看到连续的同相轴。
在北部山体区,折射波和空气波干扰严重,几乎看不到有效反射。
针对以上情况,采用LIFT 组合去噪技术有效压制了面波干扰。
对于空气波和次声波,其能量较强,严重影响有效信号。
两者主频在15~20Hz ,与有效信号部分重合,且空间分布规律不明显,鉴于其强振幅特征,采用分频去噪方法对二者进行有效压制(图1)。
通过地表一致性反褶积减少子波横向变化,增强子波横向稳定性,预测反褶积可对子波进行较好压缩,有效拓宽频带,提高纵向分辨率,使反褶积后的剖面层次清晰、波形自然。
1.3初始速度模型的建立建模方式1建立初始深度-速度模型的常规方式是基于层位解释:先在叠加数据中做层位解释,然后将叠前时间偏移中的均方根速度通过DIX 公式转换为层速度,并在层速度数据上沿解释的层位提取沿层层速度,进而用沿层层速度对前面解释的时间域层位进行射线偏移或图偏移得到深度域层位,再将基于深度域层位建立的构造模型和基于层速度建立的层速度模型结合,产生初始深度-速度模型。
建模方式2因本工区地震资料品质差,在叠前时间偏移剖面中,浅层信噪比低,同相轴不连续,波组特征不明显,通过层位解释得到的层位数据准确度低(图2)。
若无合理层位数据,在此基础上提取图1强干扰压制前后的对比Fig.1Demonstration of attenuation of strong interferencesa ——压制前炮集;b ——压制后炮集图2常规方式和CVI 建立的初始深度-速度模型的对比Fig.2Comparison of initial depth interval velocity models respectively by conventional method and CVIa ——常规方式建立的初始深度-速度模型;b ——CVI 建立的初始深度-速度模型57新疆地质2013年的沿层层速度及后续建立的初始深度-速度模型精度低,那么得到的叠前深度偏移成像效果差,使下一步深度-速度模型的迭代修改难以收敛,将影响叠前深度偏移的精度和效率。
为避免层位解释不准的影响,采用CVI 技术建立层速度模型:在叠前时间偏移时,利用CVI 技术得到精细时间域层速度模型。
通过比例法将此层速度模型由时间域转换到深度域,并结合地质认识进行一定的平滑,建立初始深度-速度模型(图2)。
在常规方式建立的初始深度-速度模型中,层速度在同一层位来回波动,跳跃性大,甚至上下相邻层位出现速度倒转现象,不符合地质认识。
经CVI 建立的初始深度-速度模型中,层速度平缓自然,整体由浅至深逐渐变大,更符合地质规律。
利用初始深度-速度模型进行克希霍夫叠前深度偏移(图3),可见,CVI 建立的初始深度-速度模型精度更高。
建立好初始深度-速度模型后,需迭代优化模型。
初始深度-速度模型与实际模型差异越小,模型迭代收敛速度越快,则迭代次数越少。
建立接近于地下实际情况的初始模型,提高了叠前深度偏移精度和效率[8-9]。
1.4深度-速度模型的迭代修正深度-速度模型是否合理,一方面要结合地质认识来分析是否合乎实际地质情况,另一方面要分析偏移得到的CRP 道集是否拉平。
准确的速度深度模型能使CRP 道集拉平,若速度偏大,则CRP 道集向下弯,速度偏小,则CRP 道集向上弯[10]。
在叠前深度偏移的深度域剖面上进行层位解释,再沿层提取层速度,建立深度-速度模型。
通过层析反演法迭代修正深度-速度模型,直至剩余速度相关谱中能量收敛于0,得到最终的深度-速度模型(图4)。
图4最终的深度-速度模型Fig.4The Final depth interval velocity model图3不同建模方法的初步叠前深度偏移效果的对比Fig.3Comparison of pre-stack depth migrations by different modeling methods常规方式建模的偏移效果;b ——CVI建模的偏移效果58第31卷增刊李赋斌等:约束速度反演技术在低信噪比地震资料叠前深度偏移建模中的应用2成像效果分析叠前深度偏移得到了准确的深度域成像,恢复了地下真实构造,更能反映实际构造及储层情况。
为便于与叠前时间偏移进行细节上的对比,将前期处理的叠前时间偏移剖面与本次的叠前深度偏移剖面做对比(图5)。
由图可知,本次叠前深度偏移地震资料的信噪比有所提高,波组特征自然,同相轴连续性增强,断点收敛效果较好。
3结论叠前深度偏移的成像质量很大程度上依赖于深度-速度模型的合理性。
对于本区低信噪比地震资料,通过常规方法建立的初始深度-速度模型精度低,本文利用CVI 转换产生高精度层速度模型,将之由时间域比例到深度域从而建立初始深度-速度模型,速度模型精度较高,初步偏移的地震剖面中同相轴波组特征自然、结构清晰,使后续深度-速度模型的迭代修正快速收敛,减少了模型迭代修正次数,提高了叠前深度偏移精度和效率。
参考文献[1]冯全雄,黄兆林,葛勇.模型研究指导层速度解释方法探索及应用[J].中国海上油气,2005,17(3):171-178.[2]周巍,方伍宝,王华忠.相干速度反演方法研究[J].中国地球物理,2009,32(8):69-74.[3]Landa E ,Thore P ,Sorin V ,et al.Interpretation of velocity esti-mates from coherency inversion[J].Geophysics ,1991,56:1377-1383.[4]程谦.速度-深度模型建立方法及其在叠前深度偏移中应用研究[D].成都:成都理工大学,2010.[5]许自强,方中于,万欢,等.叠前深度偏移在深水崎岖海底地震资料的应用[J].工程地球物理学报,2011,8(5):572-578.[6]Zvi Koren ,Igor Ravve.Constrained Velocity Inversion ,2005[C].SEG/Houson 2005Annual Meeting:2289-2292.[7]张涛.层析成像静校正在新疆垭肯-阳霞资料处理中的应用[J].石油地质与工程,2011,25(6):36-41.[8]张敏,李振春.偏移速度分析与建模方法综述[J].勘探地球物理进展,2007,30(6):421-427.[9]胡英,张研,陈立康,等.速度建模的影响因素与技术对策[J].石油物探,2006,45(5):503-507.[10]渥-伊尔马滋著.地震资料分析——地震资料处理、反演和解释[M].刘怀山,曹孟起.张进等译.北京:石油工业出版社,2006.图5前期叠前时间偏移与本次叠前深度偏移的对比Fig.5Comparison of previous pre-stack time migration and this pre-stack depth migrationa ——局部剖面对比;b ——同相轴连续性对比;c ——基底断点收敛效果对比59新疆地质2013年60Application of Constrained Velocity Inversion Technology in Pre-stack Depth Migration Modeling of Low SNR Seismic DataLi Fubin,Hu Pengfei,Fei Jianbo,Chen Song,Zhou Gang,Yan Yanqin(Research Institute of Petroleum Exploration&Production,SINOPEC Northwest Company,Urumqi,Xinjiang,830011,China)Abstract:Yang Xia area is in the south of Tian Shan foreslope of which the surface condition is very complex.With var-ious of interference waves,the signal to noise ratio of seismic data processed is very low,so it is hard to interpret hori-zon reliably.It’s difficult to establish accurate depth interval velocity model by convenient methods.This paper has pre-sented using Constrained Velocity Inversion(CVI)to build the interval velocity model which is transformed from time domain to depth domain with scaling method to establish the initial depth interval velocity model that keeps some geo-logical attributes,and refining the depth interval velocity model iteratively for pre-stack depth migration,which enhanc-es the accuracy and efficiency of pre-stack depth migration.Key words:SNR;Constrained Velocity Inversion(CVI);Depth interval velocity model;Pre-stack depth migration。