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多尺度地震资料联合成像技术研究

刘瑞合  
【摘要】:本论文以多尺度地震资料联合成像为中心,针对不同尺度地震资料的特点,通过研究不同尺度地震资料波场的关联性,寻求适合多尺度地震资料联合成像的理论方法,形成了多尺度地震资料联合成像技术。在联合成像的过程中,充分发挥井间地震、VSP和地面地震等不同尺度资料各自的优势,针对其低、中、高不同频带地震资料的特点,研究多尺度地震资料联合成像技术,在点(零偏VSP)、线(非零偏VSP)、面(井间地震)、体(三维地震)多维空间开展多尺度资料联合成像,以点带面辐射到整个三维工区,以进一步提高三维地震资料成像分辨率和精度,大幅提高地震成像对小尺度地质体的分辨能力。双程波逆时偏移成像技术是目前公认的高精度地震成像技术,能够适应复杂地质构造和速度的强横向变化,但在应用中仍存在一些技术瓶颈亟待解决,本文针对目前逆时偏移成像技术存在的一些技术瓶颈及不同尺度地震资料特点,研究形成了以波场分离法、归一化互相关成像条件成像算法和拉普拉斯滤波低频噪音压制方法为核心的多尺度逆时偏移成像技术。首先通过高精度高效率时空双变算法,满足不同网格尺寸、波场主频情况下的地震波场正向外推和反向外推,使其适应地面地震、VSP和井间地震的不同观测方式。然后,通过应用归一化互相关成像条件算法,解决了薄互层的多尺度波场成像。与常规互相关成像算法相比,该成像算法可以提高信噪比,同时在振幅保真方面更有优势;最后应用拉普拉斯滤波低频噪音压制方法,在有效消除偏移低频噪声的同时,能够保持较高的分辨率特性。在联合成像研究方面,本文基于双程波波动延拓的逆时偏移成像技术,将井间地震、VSP和地面地震这三种不同频带、不同观测方式的地震资料联合起来统一延拓成像。逆时偏移过程为首先正向延拓震源波场,反向延拓炮集记录波场,然后应用成像条件提取成像值。VSP、井间地震、地面地震等不同尺度的地震资料都满足最基本的波动方程理论。基于波场满足线性叠加的基本原理和逆时偏移框架,将井间地震、VSP和地面地震这三种不同频带、不同观测方式的地震资料建立共炮道集,实现不同尺度地震资料之间的联合成像。联合成像既可以保持地面地震对于地下主要构造和地层界面成像准确的优势,又可以联合井间地震对于微幅度构造和薄互层刻画清楚的优势,有效提高了地震资料的纵横向分辨能力,为解决地震资料分辨率不足问题开辟了新的技术途径。论文通过薄互层油藏典型正演模型数据对不同尺度地震资料联合成像方法进行了模型试算,验证了不同尺度地震资料联合成像方法的有效性。进一步,将多尺度联合成像技术应用到胜利油田垦71区块实际资料,针对河流相砂泥岩薄互储层,发挥了多尺度地震资料的各自成像优势,提高了薄储层分辨能力。实际工区的应用效果进一步证明了论文多尺度地震资料联合偏移成像理论和实用算法的正确性。


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