一、陆上盐丘成像技术研究(论文文献综述)
穆龙新,计智锋[1](2019)在《中国石油海外油气勘探理论和技术进展与发展方向》文中进行了进一步梳理通过对中国石油20多年来海外油气勘探工作的全面回顾,系统总结海外油气勘探理论与技术的发展历程、发展现状与应用成效。中国石油海外油气勘探经历了探索勘探、滚动勘探、风险勘探和效益勘探4个发展阶段,油气勘探理论技术也经历了从最初的将国内成熟技术的直接应用、到集成应用、再到与海外特点相结合的研发创新之发展道路,形成了以被动裂谷盆地、含盐盆地、前陆盆地斜坡带、全球油气地质与资源评价等为代表的海外油气勘探理论与技术系列。在深入分析未来海外勘探业务发展对科技需求的基础上,结合国内外理论技术发展趋势,系统论述未来海外勘探面临的难点、理论技术需求和重点发展方向与目标:①海外勘探要持续发展陆上常规油气勘探技术,保持该领域处于国际先进水平;②创新发展全球油气资源与资产一体化优化评价技术及其信息系统建设工程,实现由并跑到领跑的跨越、达到国际领先水平;③集成应用发展深水勘探技术、逐步缩小与世界先进水平的差距。图6表3参26
寇龙江,苏勤,雍运动,赵玉合,刘娟娟[2](2019)在《盐下地震网格层析建模技术研究及应用》文中研究说明滨里海盆地在二叠系发育巨厚盐丘,由于高速盐岩厚度的剧烈变化导致盐下地震资料成像困难、构造形态畸变等。如何消除盐丘速度的影响,恢复盐下的真实构造形态是该区油气勘探急需解决的难题。陆上盐丘区盐下速度与围岩地层差异较大,且厚度空间变化较大,导致地震波场复杂。针对陆上复杂盐丘的地质特征和盐下速度建模的难点,本文通过叠前道集的针对性处理技术和层控多信息约束网格层析速度建模技术进行研究,形成了一套针对盐下构造成像技术,并在滨里海含盐盆地得到了应用。
雍鹏[3](2019)在《地震波数据域波形反演方法研究》文中指出数据域波形反演充分利用叠前地震波场的运动学和动力学信息,重建地下介质参数,具有揭示复杂地质背景下构造与储层物性的潜力。数据域波形反演将偏微分方程约束下的反问题转化为大规模的数据匹配优化问题,试图重建地下模型的一个宽而连续的波数谱,将宏观速度模型的建立与反演成像融为一体。针对强非线性的数据域波形反演存在的计算量大、对初始模型依赖性强、多解性强等问题,本文发展了高效的正演模拟方法,结合实际的地质地球物理问题,分析了数据域波形反演问题的难点,发展了不同的波形反演策略与方法。基于波动方程的地震波场正演模拟是数据域波形反演的基础;本文基于规则网格和交错网格有限差分法,开展了时间域、频率域全波形数值模拟方法研究。推导了基于卷积完美匹配层的波动方程,有效地压制了由于人工边界截断引起的边界反射;介绍了2D频域波形正演的五点法与九点法,为展开频率域多尺度波形反演奠定了基础。为了提高正演的效率,本文基于平面波解,推导了时间-空间域等效交错网格的频散关系,将数值频散与CFL计算常数联系在一起。采用以减少给定波数范围内所有传播方向的相对频散误差为目标函数,并借助牛顿法快速获取优化的差分系数。频散分析表明等效交错网格正演在低速介质中容易出现空间频散,在高速介质中高波数分量容易出现时间频散,数值模拟显示该方法既能有效地压制空间频散,也可以减少时间频散。对于弹性波形正演,本文利用特征值分解方法推导了波数域中平面波解析解。基于弹性平面波解,得到了等效交错网格正演的三个新的时空域频散关系,分别对应于弹性波中的纵波、横波和转换波项。通过利用这些新的关系,可以独立地研究不同空间差分项的频散误差。频散分析表明,不同的空间差分项具有不同的误差。因此建议使用不同的有限差分算子来逼近三个空间导数项。正演模拟结果表明,与泰勒级数展开和优化的空间差分方法相比,发展的时空时空优化差分方法具有更高的弹性波正演精度。在最小二乘反演框架下,推导了伴随状态法高效计算地震波形反演的梯度,结合非线性优化方法更新模型参数。针对数据域波形反演病态性,本文从非线性波形反演的线性化基础(Born近似)出发,分析了非线性波形反演的影响因素,主要包括数据低频、扰动的规模以及观测系统,为发展合适的反演策略和方法奠定了基础。并介绍了基于反演思路的时间域与频率域子波反演方法,以及针对多参数串扰问题,讨论使用二阶Hessian信息压制参数之间的干扰。为了降低非线性波形反演陷入局部极值的风险,本文引入最佳运距离,从全局的角度来测量地震剖面之间的误差。考虑到计算地震剖面之间的最佳输运距离也是一个大规模的优化问题,本文采用原始-对偶混合梯度法并基于GPU实现来快速求解。当宏观背景速度场不准时,模拟数据与观测数据的同向轴存在时移与空移的特征,利用最佳输运距离具有抓住复杂同向轴时移和空移特征的能力,缓解了反演对初始模型的依赖性,并成功应用到0-3Hz低频段充满噪声的SEG 2014的标准盲测数据。在实际应用中,当初始速度场比较准确时,常使用最小二乘偏移方法来构建地质体的高波数成分,对于只存在振幅差别的信号,最佳输运距离表现为L1范数的特征,对非高斯噪声不敏感,提高了反演成像的稳健性,最佳输运距离能够均衡数据残差中的振幅,提高弱信号对成像的贡献,加快收敛速率。由于地质盐丘与沉积岩之间存在强速度差,波形与速度扰动之间的关系变得强非线性。当速度场精度不足时,释放地震波场满足波动方程的约束,可以扩大反演的搜索空间,本论文发展了波场重构反演方法通过在目标函数上增加惩罚项,将波动方程约束转化无约束优化问题,用于梯度用于计算的波场不再严格满足波动方程。为了充分利用地质盐体内速度变化不大的先验信息,本文采用强约束的全变差正则化技术,每次迭代将模型参数投影到由全变差范数构建的凸集空间。在未使用3Hz以下信息情况下,联合波场重构反演与全变差正则化成功实现盐丘的自动化地由浅至深的逐层反演。
胡勇[4](2019)在《基于弱模型依赖目标函数的时频域全波形反演研究》文中研究说明随着石油勘探技术的不断发展,以及国家经济建设对能源的需求,勘探重心逐渐从构造勘探阶段转向岩性勘探阶段,并努力探查第二空间的矿产资源情况,这就对地震勘探技术的精度和效率提出了更高的要求。由于地震勘探的核心是地震波的传播速度,准确的速度模型是了解地下构造及岩性分布情况的关键。同时,速度模型的质量将直接影响着偏移成像的精度,以及后期地质资料的解释结果。目前,叠加速度分析、走时层析成像、偏移速度分析和全波形反演(FWI)等四种方法在速度建模应用中较为常见,但是前三种方法在复杂地质构造区域并不能满足高精度地震勘探的要求;而FWI方法可以充分利用了地震波的运动学和动力学特征来获取地下模型参数信息,具有复杂构造成像精度高、物性参数反演效果好等优点。虽然FWI方法在各方面都具有明显的优势,但是仍然面临着很多亟待解决的问题,例如:周期跳跃、初始速度模型依赖、观测数据低频缺失和弱散射梯度算子等。本文分别从地震波波形匹配、初始速度模型依赖、缺失低频重构和基于能量散射的直接包络导数等角度来解决FWI过程中对应的问题。可以将本文提出的四类方法和对应的研究成果概括如下:(1)从波形匹配的角度出发,利用时频域相位校正技术,来避免周期跳跃现象的发生,同时减弱FWI方法对初始速度模型的依赖。首先以时频域模拟数据的相位信息作为模板,来对观测数据进行相位校正,目的是使观测数据与模拟数据的波形相位相差在半个周期内,进而避免FWI过程中周期跳跃现象的发生。然后,在目标函数中引入了相位校正因子的概念,通过这种方式可以灵活地控制观测数据的相位校正量。同时还指出,相位校正过程不仅能校正因速度模型差异导致的相位偏差,还能够校正那些震源子波不准等原因产生的相位差异,进而提高FWI的精度以及反演的稳定性。最后,数值试验结果表明,时频域相位校正FWI方法在克服周期跳跃方面具有一定的优势。(2)充分利用时频域地震数据的相位信息,来减弱FWI目标函数的非线性程度,进而减弱FWI方法对初始速度模型的依赖。在加权的相位互相关反演过程中指出,可以在时频域利用指数相位信息,来避免直接求取相位过程中出现的相位缠绕,以及算法不稳定等问题。此外,将地震数据的振幅信息作为时频域目标函数的权重变量,这样能够有效地衰减观测数据与模拟数据相位不匹配的波至和能量较弱的地震信息,同时进一步避免了纯相位目标函数在反演过程中出现的梯度不均衡等问题。在数值试验过程中,当地震数据缺失6Hz以下的低频分量时,加权的相位互相关FWI方法可以获得高精度的反演结果。此外,含噪声试验结果表明,该方法不仅在降低初始速度模型依赖上有着一定的优势,还具有较强的抗噪能力。(3)提出波形模态分解方法来重构地震数据的低频分量,进而增大波形匹配过程中的容错范围。将重构的超低频地震数据应用到FWI方法中,可以有效地获得速度模型的大尺度构造,减弱对初始速度模型的依赖。本文还详细分析了重构波形和重构低频信息的可信度,并与Hilbert包络信号进行对比,指出Hilbert包络的整体形态与原始地震数据的波形相差较大。此外,从数字信号和强散射的角度详细分析了链式法则包络反演梯度算子的局限性和伴随震源低频丢失的根本原因。因此,本文为了将重构的低频分量完整地保留在伴随震源中,并把波形模态分解过程视为一种地震数据的预处理手段,这样可以避免链式法则双线性梯度算子对反演结果的影响。为了进一步增强波形模态分解低频重建的FWI方法的稳定性和抗噪性,提出多步反演策略,来逐渐减弱重构地震波形在目标函数中所占比重,进而达到高精度反演的目的。数值试验证明了多步波形模态分解低频重建FWI方法,在初始速度模型较差和缺失低频分量的情况下,也能获得高精度的反演结果。(4)本文在直接包络导数的基础上提出了振幅相位联合的反演方法,打破了Born近似的局限性,有效地减弱了地震反演方法对初始速度模型的依赖程度,同时能够很好地解决盐丘速度模型深部构造反演等问题。提出了包络振幅和包络相位的概念,并引入权重因子的概念来调节包络振幅和包络相位在目标函数中所占的比例,进而增强速度模型的深部反射信号,达到改善深部强反差速度模型反演和盐下高精度成像的目的。此外,在强反差速度模型反演过程中,利用直接包络导数来代替链式法则对应的Fréchet导数,并从能量散射理论的角度给出对应的梯度算子和伴随震源表达式。在FWI方法的基础上,提出振幅相位联合的FWI方法来更新盐丘速度模型中的细节信息。
江文彬[5](2019)在《近地表高精度地球物理成像方法与应用》文中研究说明在陆地与浅海石油和天然气地震勘探中,长波长静校正对于获得高质量的叠加和偏移剖面起着至关重要的作用,并影响到后续的地质解释、储层预测及描述。获取准确的近地表长波长静校正需要高精度近地表速度模型。初至波走时层析成像广泛应用于近地表速度反演。然而,走时层析成像是病态反演问题,存在解的非唯一性问题。为了使反演过程稳定,目前最常用方法是利用吉洪诺夫正则化约束走时反演。但是当地下岩石交界区域存在尖锐边界时,吉洪诺夫正则化方法会产生平滑的反演模型,模糊尖锐的界面特征。总变分正则化方法通过对模型参数的梯度施加稀疏约束来产生具有尖锐界面的块状模型,保留反演结果中的边界信息。然而,总变分正则化方法存在数值求解不稳定,反演收敛性严重依赖于参数的选取,反演模型中易产生阶梯状人造假象等问题。本论文将一种改进的总变分正则化方法应用于走时反演,以保留模型中的尖锐边界并提高速度反演的准确性。理论模型测试表明,与使用传统的吉洪诺夫正则化的走时反演相比,改进的总变分正则化走时反演方法得到了具有更高分辨率的模型,并且比总变分正则化方法产生更少的人造假象。在实际地震资料应用中,新方法得到的近地表速度模型提供了更准确的长波长静校正值,并使得叠前时间偏移剖面的反射层能量更加集中。本论文进一步将该方法拓展到三维走时反演,并应用于实际数据。共中心点叠加剖面表明新方法提高了长波长静校正的精确性。初至波走时层析成像具有非线性程度弱、对初始模型依赖程度低、计算效率高等优点,可以很好地约束浅层速度结构。但是当地下结构中存在隐藏低速层或者小散射体时,走时反演无法刻画复杂近地表的精细结构。初至波波形反演基于波动方程理论,考虑了地震波在非均匀介质中遇到速度异常时的散射现象和波前复原效应,大大提高了对速度异常体的分辨能力。利用地震初至波波形信息,可以恢复近地表结构的中、高波数特征,但是它需要准确的初始模型以避免预测数据和观测数据之间的周期跳跃。地震走时和波形联合反演方法具有保留走时反演和波形反演的优点,同时克服它们各自的缺点的潜力。在联合反演中,将地震初至波走时和波形数据放在同一方程组中同时反演,利用共轭梯度法迭代求解非线性反演问题。本论文将走时与波形联合反演方法应用于地下浅层隧道和空洞探测,对隧道进行速度反演。联合反演将隧道顶部的混凝土墙成像为高速异常,并将内部空气填充的空洞解释为低速异常。作为对比,传统的全波形反演也应用于该数据。联合反演方法预测的速度异常的位置与隧道的先验埋深信息一致。理论模型测试和实际数据应用表明,联合反演更好地恢高速混凝土异常体顶部的速度值以及空间位置。联合反演方法另一个应用是玉门油田近地表复杂区域成像。该区域地质结构复杂,地形起伏急剧变化,单独的走时反演和波形反演都很难得到精确的反演结果。实际地震数据反演结果表明,走时与波形联合反演同时拟合两种类型的数据,有助于约束浅层的速度结构,减少浅层区域人造假象的产生。全波形反演技术广泛应用于油气勘探中。然而,在目前的大多数应用研究中,只有纵波速度被反演重建。这是因为在多参数全波形反演框架内的密度和速度耦合在一起。在小孔径的情况下,纵波速度与密度有着相同的传播模式,从而增加了反演问题的非线性程度。重力梯度数据反演是重构高精度密度模型的有效方法。在全波形反演中结合重力梯度反演可以建立全张量重力梯度数据与地震数据间的信息互补,实现相互修正速度模型与密度模型的目的。本论文开发了三维地震全波形和重力梯度数据联合反演方法,以反演地下高精度的速度与密度模型。由于速度与密度存在相关性,联合反演利用交叉梯度约束来增强密度和速度模型之间的结构相似性。本论文通过三维检测板模型和SEAM(SEGAdvanced Modeling)Phase 1盐丘模型验证了联合反演算法的有效性。我们将联合反演应用于马来西亚近海地区的实际数据,表明联合反演的速度模型显着地提高了叠前深度偏移剖面质量。此外,联合反演的密度模型突出显示了地下断层的位置。
宋利伟[6](2018)在《横向各向同性介质地震波传播及逆时偏移成像方法研究》文中进行了进一步梳理随着油气资源勘探难度加大,供需矛盾不断加剧,业界对偏移成像精度的期望不断提升,若忽略地震的各向异性特征将无法实现地震波场的准确描述,最终导致偏移成像质量下降。逆时偏移成像方法基于双程波波动方程可实现复杂构造的成像,是精度较高的成像方法,在地震勘探中,横向各向同性(transversely isotropic,TI)介质模型是应用最广泛的各向异性介质模型。因此,本文研究了TI介质地震波传播及逆时偏移成像方法。主要在以下几方面取得进展:(1)从TI介质频散关系出发,推导了VTI介质耦合q P波和纯q P波方程的有限差分格式,经坐标转换得到了TTI介质波动方程的有限差分格式。在地震波运动学特征和数值模拟的稳定性上对两种方程进行了研究,利用纯q P波方程分析了各向异性参数对地震波运动学特征的影响。(2)研究实现了地面地震和VSP数据的TI介质逆时偏移成像方法,模型数据以及实际地震资料测试表明,地震波的各向异性因素不可忽略。(3)提出了目标区成像方法,能够有效地提升受盐丘遮挡构造成像的信噪比;并提出了一种TI介质角度域共成像点道集的计算方法,在计算过程中能够高效稳定地获取入射角。(4)研究了TI介质波场分离方法,筛选对成像有贡献的波场成分,消除了强反射界面的成像假象,波场分离的成像方法能够削弱VSP数据逆时偏移成像中检波点的痕迹。(5)将检查点地震波场重建方法与CPU/GPU协同并行加速技术相结合,在提高了计算效率的同时,也提升了地震波场重建精度,降低了算法对存储的依赖程度,为TI介质逆时偏移成像的工业化提供了思路。
雷涛[7](2017)在《时间域全波形反演方法及最优化理论研究》文中认为随着石油勘探的不断深入以及对高精度成像要求的不断提高,石油勘探已从最初的构造反演转变为岩性反演,如何获取一个精细的地下介质模型成为当今地震勘探学家们思考的问题。作为现代地震学的杰出代表,全波形反演技术(Full waveform inversion)直接利用观测记录的全波信息重建地下介质的速度和密度等模型,是目前分辨率最高的一种精细建模技术,这种基于振幅细节的反演方法,其已成为当今勘探地球物理领域的主要研究方向。全波形反演既可在时间域实现,也可在频率域实现,时间域全波形反演理论早于频率域全波形反演出现,目前后者的发展却处于领先地位,然而巨量的内存开销却限制了频率域全波形反演在实际生产中的应用,尤其是三维地震资料的解释工作,开发和丰富时间域的全波形反演技术迫在眉睫。为此,论文针对牛顿类算法,开展了时间域二阶共轭状态法的理论研究,实现了牛顿类算法在时间域全波形反演中的应用,并通过理论模型测试验证了算法的优越性。其次,论文针对大量的正演和反演工作,开展了全波形反演的MPI并行算法研究,通过测试验证了并行算法可以有效地提高反演的计算效率。最后,针对反射地震资料,论文开展了面向目标靶区的定向照明技术研究以及不同观测系统的全波形反演对比研究,提出了照明技术指导设计和优化观测系统的方法和思路,并指出了观测数据的完备性对全波形反演的重要意义。经过详细的理论知识研究以及编程实现,论文取得的主要研究成果具体如下:1)通过构造目标函数对应的拉格朗日函数,然后求解拉格朗日函数所对应的状态方程和共轭状态方程,并结合传统的一阶应力—–速度方程和伪保守形式的波动方程,推导出时间域弹性波方程中模型参数的梯度公式以及Hessian矩阵与向量乘积的表达式,并给出了具体的实施步骤。同时利用有限差分法也构建了一阶、二阶以及四阶不同阶数的Hessian矩阵与向量乘积表达式,并通过反演测试建议采用二阶中心有限差分法计算上述乘积。2)采用MPI并行编程技术,实现了物理模型切割与炮域并行结合使用的双重并行程序框架,在进行模型切割时,加载进程个数的选择除了需要考虑实际的计算时间成本外,还应考虑计算机时成本,过高的计算机时成本并不可取;同时,应根据波场数组在内存中的存放顺序选择相应的切割方式,即在给定进程数的情况下,如果某个方向的切割可以降低波场数组在内存中的离散程度,就应该增大在这个方向上的切割次数,从而提高差分的执行效率。在模型切割的基础上,给出了炮域并行方法的具体实现过程,并通过测试发现,二者的结合使用比仅采用模型切割的并行计算更加高效,并指出二者结合使用时需要注意的细节。3)面向目标靶区的定向照明技术计算速度快、精度高,对复杂的模型具有一定的适用性。数值模型试验结果表明:利用定向照明度可以定量地分析出地震波沿不同方向传播的能量分布规律,进而分析各个不同方向的定向照明度对目标靶区照明量的贡献情况,为合理地选择加密炮点的激发位置以及激发方向提供参考。同时,角度域的定向照明可以很好地反映构造倾角响应,为观测系统评价提供可靠的量化信息。4)不同观测系统下的反演对比研究表明:观测数据的完备性对全波形反演具有重要影响。足够的偏移距是全波形反演成功的关键因素,若接收系统采用同样排列长度,不建议采用中间放炮的方式,实际生产中需要根据工区的地质情况选择合理的偏移距以及合适的采集接收方式。5)对几种非线性最优化算法的收敛速度和收敛性进行了对比和分析,最优化算法对反演模型的中深层影响较大,截断牛顿法和高斯牛顿法反演的收敛速度最佳,L-BFGS法表现优良,共轭梯度法次之,最速下降法表现最差,肯定了牛顿方向和拟牛顿方向在全波形反演中所扮演的重要角色,揭示了高斯牛顿法和截断牛顿法所对应的搜索方向具有更强的重建能力。基于有限差分法和二阶共轭状态法的截断牛顿法反演结果的一致性,表明采用当前模型的梯度信息及其附近特定方向上的模型梯度足够构建Hessian矩阵在该特定方向上的投影信息。6)抛物线拟合法比改进的Wolfe准则具有更强的步长搜索能力以及更佳的反演效果,动态步长评估法比固定步长评估法具有更强的反演适应能力,综合考虑上述因素,建议采用动态的抛物线拟合法进行步长评估。本论文的创新之处体现在以下两个方面:1)提出了基于二阶共轭状态法的高斯牛顿法和截断牛顿法的时间域全波形反演算法,并实现了一阶、二阶和四阶不同阶数的有限差分法形式的截断牛顿法的时间域全波形反演算法,验证了上述算法比梯度类和拟牛顿类算法具有更佳的收敛速度和反演效果的特点,充分肯定了牛顿方向在全波形反演中的重要性,同时引入奇异点测试、负曲率测试以及截断测试等条件对牛顿方向进行限制,以保证算法的稳健性。2)实现了物理模型切割与炮域并行结合使用的双重并行算法,极大提高了全波形反演的计算效率,随着炮域(子通信域)个数的增加,这种改善效果越明显。物理模型切割策略保证了波场快照的储存对计算机内存的需求,炮域并行策略既避免了MPI通信阻塞也确保用户可以调用足够多的计算节点,这种双重并行结构可以推广到三维全波形反演计算中。
尤加春[8](2017)在《基于双检波器地震数据的全声波方程深度偏移成像研究》文中研究说明本研究论文首先分析了当前深度偏移算法存在的问题,即目前地震数据采集系统提供的边界条件无法准确的在深度域求解二阶偏导数声波方程的矛盾。为了解决这一矛盾问题,本论文采用了陆地双检波器地震数据采集系统。在双检波器地震数据采集系统中,我们在距离常规陆地检波器一定深度处放置第二个检波器,这为在深度域求解二阶偏导数声波方程提供了充分的边界条件。基于双检波器地震数据采集系统,本论文提出了三种实现算法。在第一套双检波器全声波方程深度偏移算法中,我们通过利用地表处的波场值及波场对深度方向的偏导数两个初始条件对关于深度的一阶偏导数声波方程进行数值求解。在求解过程中,为了消除倏逝波对偏移算法稳定性的影响,结合前人的研究成果,本论文采用了谱投影算法消除倏逝波能量。通过利用本偏移算法、逆时偏移算法和常规的Kirchhoff深度偏移算法对复杂模型计算的成像振幅的对比分析,说明了本偏移算具备更好的真振幅计算性能。最后,本论文研究了双检波器间距对真振幅计算的影响,为实际应用奠定了基础。在第二套双检波器偏移算法中,本论文结合了逆时偏移算法的研究成果提出了双检波器逆时偏移算法。在双检波器逆时偏移算法中,本论文利用地表处的波场值及波场对深度方向的偏导数作为一阶声波方程在时间方向求解的初始条件,使得一阶声波方程在数值求解上初始条件更加充分。通过利用常规逆时偏移算法和双检波器逆时偏移算法对多层速度模型和Marmousi模型的成像振幅的计算、对比分析,证明了本论文提出的双检波器逆时偏移算法能提供更加准确的成像振幅。在第三套双检波器偏移算法中,本论文利用上下双检波器记录的波场信息为初始条件,推导了一种基于单程波传播算子的双程波深度偏移算法。该算法充分吸收单程波偏移算法的发展研究成果。通过对脉冲响应的研究说明了本论文提出的双程波偏移算法克服了原来常规单程波偏移算法对大角度成像的限制。通过对比双程波偏移算法、逆时偏移算法和常规单程波偏移算法计算盐丘模型的成像剖面,相较于常规单程波偏移算法,本文提出的双程波偏移算法对强横向速度变化介质的波场描述更加准确;相较于逆时偏移算法,本文提出的双程波偏移算法具备更好的成像分辨率、更少的低频干扰和更弱的多次波成像干扰的优点。
王兆旗,叶月明,庄锡进,陈见伟,张金陵[9](2016)在《层控网格层析速度建模技术在陆上盐丘区的应用》文中认为陆上盐丘区盐下速度与围岩地层差异较大,且厚度横向存在较大变化,造成地震波场复杂。针对陆上复杂盐丘的地质特征和盐下速度建模的难点,提出了"层控网格层析速度建模技术",层位约束较好解决了盐下速度异常问题,网格层析改善了速度准度,构造导向滤波提高了层析反演的精度。采用逆时偏移深度域成像技术,优选关键参数,实现了高角度反射界面、陡角度盐丘侧翼界面的反射波精确成像。上述方法解决了盐丘速度建模精度问题、盐丘侧翼的成像问题。消除了盐丘体对下伏地层的上拉效应,实现了复杂盐下地层的准确成像。
李庆洋,黄建平,李振春,李娜,李闯[10](2016)在《去均值归一化互相关最小二乘逆时偏移及其应用》文中认为最小二乘逆时偏移相对于常规逆时偏移具有更高的成像分辨率、振幅保幅性及均衡性等优势,在一定程度上可满足岩性油气藏勘探的需求,是目前研究的热点之一.然而由于实际地下介质的黏滞性和变密度,以及无法准确地估计震源子波等,基于振幅匹配的常规最小二乘逆时偏移算法很难在实际资料处理中取得好的效果.此外,实际数据常包含大量噪声,进一步限制了常规算法的应用.为此,本文通过修改目标泛函,提出了去均值归一化的互相关最小二乘逆时偏移算法,并给出了陆上资料的应用实例.研究表明,归一化策略减弱了算法对子波能量的苛求;互相关算法强调相位匹配,进一步弱化了子波的影响,提升了算法的稳定性和可靠性;去均值思想在处理低信噪比资料方面有较大优势.理论模型和陆上实际资料处理都验证了本算法的有效性和对复杂模型的适应性.
二、陆上盐丘成像技术研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、陆上盐丘成像技术研究(论文提纲范文)
(1)中国石油海外油气勘探理论和技术进展与发展方向(论文提纲范文)
0 引言 |
1 发展历程 |
1.1 探索勘探阶段(1993—1995年) |
1.2 滚动勘探阶段(1996—2002年) |
1.3 风险勘探阶段(2003—2013年) |
1.4 效益勘探阶段(2014年—现今) |
2 发展现状与成效 |
2.1 被动裂谷盆地石油地质理论与勘探技术 |
2.2 含盐盆地石油地质理论及勘探技术 |
2.3 南美前陆盆地石油地质理论与勘探技术 |
2.4 全球油气地质与资源评价技术 |
3 面临挑战 |
4 发展目标和技术 |
4.1 发展目标 |
4.2 发展重点理论和技术 |
4.2.1 全球油气资源与资产一体化优化评价技术及其信息系统建设工程 |
4.2.2 复杂裂谷盆地勘探理论和配套技术 |
4.2.3 复杂盐下碳酸盐岩储集层与流体预测技术 |
4.2.4 深水油气勘探理论和技术 |
4.2.5 非常规“甜点区”评价技术 |
4.2.6 极地高寒地区油气勘探配套技术 |
5 结语 |
(3)地震波数据域波形反演方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
创新点摘要 |
主要符号中英文对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地震波正演模拟 |
1.2.2 数据域波形反演 |
1.3 论文研究内容 |
第二章 地震波有限差分法正演模拟 |
2.1 时间-空间域有限差分法数值模拟基础 |
2.1.1 规则网格正演模拟 |
2.1.2 交错网格正演模拟 |
2.1.3 网格频散与数值稳定 |
2.1.4 边界反射处理方法 |
2.2 频率-空间域有限差分数值模拟 |
2.2.1 五点网格离散Helmholtz方程 |
2.2.2 九点网格离散Helmholtz方程 |
2.3 优化时间-空间域交错网格正演模拟 |
2.3.1 声波等效交错网格正演模拟 |
2.3.2 弹性波等效交错网格正演模拟 |
2.4 本章小结 |
第三章 数据域波形反演基本原理 |
3.1 最小二乘反演基本原理 |
3.1.1 线性化近似 |
3.1.2 局部最优化方法 |
3.1.3 正则化与预处理 |
3.2 一阶伴随状态法 |
3.2.1 从扰动理论与到伴随状态法 |
3.2.2 拉格朗日乘子法与伴随状态法 |
3.3 声介质波形反演梯度计算 |
3.3.1 频率域梯度 |
3.3.2 时间域梯度 |
3.4 波形反演问题分析 |
3.4.1 局部极值 |
3.4.2 子波估计 |
3.4.3 多参数串扰 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于最佳输运距离的时间域波形反演 |
4.1 基本原理 |
4.1.1 最佳输运距离的定义 |
4.1.2 地震数据最佳输运距离 |
4.1.3 最佳输运距离数值计算 |
4.1.4 非线性波形反演 |
4.1.5 线性化波形反演 |
4.2 非线性波形反演数值测试 |
4.2.1 一维时移信号 |
4.2.2 井间观测系统 |
4.2.3 反射观测系统 |
4.2.4 SEG2014 盲测数据 |
4.3 线性化波形反演数值测试 |
4.3.1 一维振幅变化信号 |
4.3.2 Marmousi模型测试 |
4.3.3 陆上实际资料处理 |
4.4 本章小结 |
第五章 基于全变差正则化约束的频率域波场重构反演 |
5.1 全变差正则化 |
5.1.1 全变差范数的定义与其对偶形式 |
5.1.2 全变分正则化约束问题求解方法 |
5.2 全变差约束的波场重构反演 |
5.2.1 波场重构反演方法 |
5.2.2 全变差正则化约束波形反演 |
5.3 TV范数与BOX约束的模型空间凸集投影 |
5.4 盐丘反演数值测试 |
5.4.1 BP模型反演测试 |
5.4.2 SEG/EAGE盐丘模型测试 |
5.5 本章小结 |
结论与认识 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
作者简介 |
(4)基于弱模型依赖目标函数的时频域全波形反演研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状和进展 |
1.3 论文研究内容和创新点 |
1.3.1 论文结构和研究内容 |
1.3.2 主要创新点 |
第2章 全波形反演基本理论 |
2.1 全波形反演基本流程 |
2.2 有限差分正演模拟 |
2.3 时间域全波形反演梯度算子 |
2.4 局部优化算法 |
2.5 全波形反演周期跳跃现象分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 时频域相位校正全波形反演 |
3.1 方法理论 |
3.1.1 时频域相位校正方法 |
3.1.2 相位校正目标函数与梯度 |
3.1.3 相位校正多尺度全波形反演算法 |
3.2 相位校正全波形反演试验 |
3.2.1 地震数据低频分量影响试验 |
3.2.2 震源子波不准影响试验 |
3.3 本章小结 |
第4章 加权的相位互相关全波形反演 |
4.1 目标函数与梯度 |
4.2 归一化互相关目标函数与梯度 |
4.3 加权的相位互相关目标函数与梯度 |
4.4 伴随震源对比分析 |
4.5 数值试验 |
4.5.1 无噪声地震数据试验 |
4.5.2 含噪声地震数据试验 |
4.6 本章小结 |
第5章 波形模态分解低频重构全波形反演 |
5.1 波形模态分解方法 |
5.1.1 波形模态分解具体步骤 |
5.1.2 重构低频分量的来源 |
5.2 波形模态分解全波形反演 |
5.2.1 链式法则包络反演局限性分析 |
5.2.2 波形模态分解全波形反演方法 |
5.2.3 伴随震源低频分量对比分析 |
5.2.4 多步反演策略 |
5.3 数值试验 |
5.3.1 地震数据缺失低频试验 |
5.3.2 含噪地震数据试验 |
5.3.3 反演方法对比试验 |
5.4 本章小结 |
第6章 振幅相位联合的直接包络反演 |
6.1 直接包络反演方法基本理论 |
6.2 振幅相位联合的直接包络反演方法理论 |
6.3 振幅相位联合的全波形反演方法理论 |
6.4 反演参数影响因素分析 |
6.4.1 伴随震源分析 |
6.4.2 链式法则梯度算子分析 |
6.4.3 零频与近零频的影响分析 |
6.4.4 权重因子影响分析 |
6.5 振幅相位联合的全波形反演数值试验 |
6.6 振幅相位联合的直接包络反演数值试验 |
6.7 本章讨论 |
6.8 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
参考文献 |
作者简介及攻读期间发表的学术论文和其它成果 |
致谢 |
(5)近地表高精度地球物理成像方法与应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究现状和进展 |
1.1.1 初至波走时层析成像 |
1.1.2 全波形反演 |
1.1.3 重力与地震数据联合反演 |
1.2 研究意义 |
1.3 本文研究内容 |
第2章 基于改进的总变分正则化走时层析成像 |
2.1 初至波走时层析成像 |
2.1.1 基于吉洪诺夫正则化的走时层析成像 |
2.1.2 基于总变分正则化的走时层析成像 |
2.1.3 基于改进的总变分正则化的走时层析成像 |
2.2 理论模型测试 |
2.2.1 理论模型测试一 |
2.2.2 理论模型测试二 |
2.2.3 理论模型测试三 |
2.2.4 三种正则化方法计算效率对比 |
2.3 二维实际数据测试 |
2.4 三维实际数据测试 |
2.5 本章小结 |
第3章 地震走时与波形联合反演应用研究 |
3.1 方法原理 |
3.1.1 波形反演 |
3.1.2 走时与波形联合反演目标函数 |
3.1.3 目标函数分析 |
3.2 利用走时与波形联合反演探测浅地表隧道 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 理论模型测试 |
3.2.3 实际数据测试 |
3.3 利用走时与波形联合反演对玉门油田进行近地表成像 |
3.4 本章小结 |
第4章 航空重力梯度与地震波形联合反演 |
4.1 方法原理 |
4.1.1 全张量重力梯度正演 |
4.1.2 全张量重力梯度数据反演 |
4.1.3 交叉梯度 |
4.1.4 全张量重力梯度与地震波形联合反演 |
4.1.5 联合反演策略 |
4.2 检测板模型测试 |
4.3 SEAM模型测试 |
4.3.1 SEAM模型介绍 |
4.3.2 密度对SEAM模型有限差分正演的影响 |
4.3.3 SEAM密度模型重力梯度数据正演 |
4.3.4 SEAM速度模型地震波形数据正演 |
4.3.5 重力梯度数据反演、全波形反演及联合反演测试 |
4.4 实际地震资料测试 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论和展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A 总变分正则化项梯度计算 |
附录B Split-Bregman迭代算法求解L_2-TV问题 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(6)横向各向同性介质地震波传播及逆时偏移成像方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点 |
第一章 前言 |
1.1 课题研究目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地震波场数值模拟 |
1.2.2 逆时偏移 |
1.3 拟解决的关键问题 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
第二章 各向异性介质地震波动理论 |
2.1 弹性介质波动方程 |
2.1.1 胡克定律 |
2.1.2 纳维尔方程 |
2.1.3 几何方程 |
2.1.4 各向异性介质波动方程 |
2.2 横向各向同性介质 |
2.3 Thomsen参数 |
2.4 各向异性介质中的速度 |
2.4.1 相速度与群速度的关系 |
2.4.2 TI介质相速度 |
2.5 TI介质频散关系 |
2.6 本章小结 |
第三章 TI介质qP波方程数值模拟 |
3.1 有限差分数值解法 |
3.1.1 一阶微分算子的差分格式 |
3.1.2 二阶微分算子的差分格式 |
3.2 TI介质qP波方程推导 |
3.3 吸收边界 |
3.3.1 PML吸收边界 |
3.3.2 CPML吸收边界 |
3.3.3 模型测试 |
3.4 TI介质qP波方程有限差分格式 |
3.4.1 耦合qP波方程有限差分格式 |
3.4.2 纯qP波方程有限差分格式 |
3.5 TI介质qP波数值模拟 |
3.5.1 水平层状模型测试 |
3.5.2 复杂模型测试 |
3.6 TI介质地震波场受控因素分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 TI介质逆时偏移成像方法 |
4.1 逆时偏移成像条件 |
4.1.1 零延迟互相关成像条件 |
4.1.2 激发振幅成像条件 |
4.2 地震波场重建 |
4.3 地震数据插值方法 |
4.3.1 时间方向插值 |
4.3.2 空间方向插值 |
4.3.3 数值实验 |
4.4 TI介质逆时偏移成像方法测试 |
4.4.1 仰冲模型测试 |
4.4.2 Hess模型测试 |
4.4.3 BP2007模型测试 |
4.5 CPU/GPU协同并行计算加速方法 |
4.5.1 GPU概述 |
4.5.2 GPU程序实现 |
4.5.3 程序优化 |
4.6 各向异性参数敏感性测试 |
4.7 TI介质角度域共成像点道集提取 |
4.7.1 入射角计算方法 |
4.7.2 ADCIGs提取测试 |
4.8 TI介质目标区构造成像方法 |
4.8.1 目标区纯qP波方程构建 |
4.8.2 数值实验 |
4.9 实际TTI介质地震资料处理 |
4.10 本章小结 |
第五章 TI介质Walkaway VSP逆时偏移成像方法 |
5.1 垂直地震剖面概述 |
5.1.1 VSP数据 |
5.1.2 VSP观测系统 |
5.2 TI介质VSP数据的数值模拟 |
5.3 TI介质行波分离方法 |
5.3.1 行波分离原理 |
5.3.2 行波分离测试 |
5.4 TI介质Walkaway VSP数据逆时偏移 |
5.4.1 行波分离成像条件 |
5.4.2 逆 VSP 数据逆时偏移方法 |
5.4.3 行波分离成像条件测试 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与建议 |
6.1 认识与结论 |
6.2 建议 |
参考文献 |
攻读博士学位期间研究成果 |
致谢 |
(7)时间域全波形反演方法及最优化理论研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题的目的和意义 |
1.2 研究现状、发展趋势及存在问题 |
1.2.1 时间域全波形反演研究现状 |
1.2.2 最优化理论在全波形反演中的应用现状 |
1.2.3 发展趋势 |
1.2.4 存在问题 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 主要成果及创新点 |
1.5 论文组织结构 |
第二章 时间域全波形反演理论 |
2.1 波动方程正演理论 |
2.1.1 时间域波动方程 |
2.1.2 波动方程有限差分数值模拟 |
2.1.3 边界条件 |
2.1.4 网格频散 |
2.1.5 稳定性条件 |
2.2 时间域全波形反问题 |
2.2.1 伪保守形式波动方程 |
2.2.2 梯度计算 |
2.2.3 截断牛顿法中Hessian矩阵计算 |
2.2.4 高斯牛顿法中Hessian矩阵计算 |
2.2.5 其它重要技术细节 |
2.3 本章小结 |
第三章 非线性最优化理论 |
3.1 步长评估 |
3.1.1 Wolfe准则 |
3.1.2 抛物线拟合 |
3.1.3 Wolfe准则与抛物线拟合对比 |
3.2 下降方向计算 |
3.2.1 最速下降法 |
3.2.2 共轭梯度法 |
3.2.3 L-BFGS法 |
3.2.4 截断牛顿法 |
3.3 最优化重启条件 |
3.3.1 角度重启条件 |
3.3.2 Powell重启条件 |
3.3.3 反演阶段重启条件 |
3.4 本章小结 |
第四章 全波形反演的构架 |
4.1 物理模型切割 |
4.2 炮域并行 |
4.3 逆向交流 |
4.4 反演流程控制 |
4.5 本章小结 |
第五章 照明分析及不同观测系统的全波形反演效果对比 |
5.1 定向照明分析 |
5.1.1 波场方向性分解 |
5.1.2 地震定向照明度 |
5.1.3 数值模型试验 |
5.2 不同观测系统下的反演对比 |
5.3 本章小结 |
第六章 不同最优化算法在全波形反演中的适应性分析 |
6.1 盐丘模型测试 |
6.2 Marmousi模型测试 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与建议 |
7.1 结论 |
7.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
(8)基于双检波器地震数据的全声波方程深度偏移成像研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 引言 |
1.1 课题研究意义 |
1.2 地震偏移成像概述 |
1.3 地震真振幅偏移概述 |
1.4 课题研究的主要内容和创新点 |
1.4.1 本论文的主要研究内容 |
1.4.2 本论文的创新点 |
1.5 双检波器地震数据采集系统简介 |
第二章 全声波方程叠前深度偏移算法 |
2.1 全声波方程叠前深度偏移基本原理 |
2.2 实例分析 |
2.2.1 倾斜界面+单炮记录 |
2.2.2 倾斜不整合面模型 |
2.2.3 双层模型 |
2.2.4 多层模型 |
2.2.5 双检波器间距变化对成像质量的影响 |
2.3 双检实际地震资料应用 |
2.4 小结 |
第三章 双检波器逆时偏移算法 |
3.1 双检波器逆时偏移基本原理 |
3.2 双检波器逆时偏移成像与常规逆时偏移成像的差异 |
3.3 数值实验 |
3.3.1 异常点模型 |
3.3.2 双层模型 |
3.3.3 多层模型 |
3.3.4 Marmousi模型 |
3.4 小结 |
第四章 基于单程波算子的双程波叠前深度偏移算法 |
4.1 双程波深度偏移算法基本原理 |
4.1.1 物理含义解释 |
4.2 双程波深度偏移算法具体实施 |
4.2.1 双程波裂步傅里叶深度偏移算法 |
4.2.2 双程波傅里叶有限差分深度偏移算法 |
4.2.3 双程波高阶广义屏深度偏移算法 |
4.3 数值试验 |
4.3.1 各向同性介质下的脉冲响应测试 |
4.3.2 双层介质下的脉冲响应测试 |
4.3.3 盐丘模型 |
4.4 小结 |
第五章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表研究成果 |
(9)层控网格层析速度建模技术在陆上盐丘区的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 网格层析反演建模基本原理 |
2 层控网格层析速度建模技术 |
2.1 初始层速度模型的建立 |
2.2 网格层析反演迭代 |
2.3 构造导向滤波 |
2.4 层位约束速度反演 |
3 应用效果 |
4 结论 |
(10)去均值归一化互相关最小二乘逆时偏移及其应用(论文提纲范文)
1 引言 |
2 方法原理 |
2.1 线性化波动方程 |
2.2 LSRTM基本原理 |
2.3 去均值归一化的互相关LSRTM |
3 模型试算 |
3.1 盐丘模型 |
3.2 陆上资料处理 |
4 结论与认识 |
四、陆上盐丘成像技术研究(论文参考文献)
- [1]中国石油海外油气勘探理论和技术进展与发展方向[J]. 穆龙新,计智锋. 石油勘探与开发, 2019(06)
- [2]盐下地震网格层析建模技术研究及应用[A]. 寇龙江,苏勤,雍运动,赵玉合,刘娟娟. 中国石油学会2019年物探技术研讨会论文集, 2019
- [3]地震波数据域波形反演方法研究[D]. 雍鹏. 中国石油大学(华东), 2019(01)
- [4]基于弱模型依赖目标函数的时频域全波形反演研究[D]. 胡勇. 吉林大学, 2019(10)
- [5]近地表高精度地球物理成像方法与应用[D]. 江文彬. 中国科学技术大学, 2019(05)
- [6]横向各向同性介质地震波传播及逆时偏移成像方法研究[D]. 宋利伟. 东北石油大学, 2018(03)
- [7]时间域全波形反演方法及最优化理论研究[D]. 雷涛. 中国地质大学, 2017(01)
- [8]基于双检波器地震数据的全声波方程深度偏移成像研究[D]. 尤加春. 中国地质大学(北京), 2017
- [9]层控网格层析速度建模技术在陆上盐丘区的应用[J]. 王兆旗,叶月明,庄锡进,陈见伟,张金陵. 天然气地球科学, 2016(11)
- [10]去均值归一化互相关最小二乘逆时偏移及其应用[J]. 李庆洋,黄建平,李振春,李娜,李闯. 地球物理学报, 2016(08)