地震数据处理.ppt
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1、三、高精度3D地震,高精度数据处理技术 是十分关键因素高精度数据处理技术总的目标是:高信噪比、高分辨率、高保真度做到三高,是一件十分困难的事:1、指标无法明确给定 2、即使给定,如何测算也是一道难题 3、如何实现,技术上难度更大但为了检测处理是否达到三高,以及如何制定三高处理流程,必须对三高含义有一个较明确的认识“三高”是一个相对的概念 1、勘探阶段、评价阶段、开发阶段,三高标准不一样 2、勘探目标不同(构造、岩性),标准也就不同 3、地区不同,标准也不同 4、技术是发展的,三高标准与时间有关,实现三高,促进处理技术深入发展,从而适应高精度3D地震的需求具体实施时,可按目标处理耒实施,在制定目
2、标时,把三高原则落实到每一个处理步骤上,这样就具有可操作性和可检测性1、因地制宜的高精度3D静校正处理技术流程2、不损害有效信号特征的叠前噪声压制技术3、时空域振幅关系相对保持的振幅处理技术4、基于子波处理和有效拓宽频带的反褶积技术5、高精度的3D叠前偏移成像技术,处理解释技术发展的热点问题 热点源于:1、勘探目标复杂的需求 2、开发提高采收率的需求 3、处理解释一体化的需求 4、围绕采集技术发展的需求 1、高密度采样数据处理与解释(压噪、VIVID、叠前偏移成像)2、多波多分量数据处理解释技术(波场分离、偏移成像、各向异性、弹性参数分析解释等)3、井下、地面地震数据联合处理与解释 4、开发尺
3、度下三维数据处理解释技术 5、陆上复杂地区静校正技术、海上多次波压制技术 6、波动方程波场延拓深度域滤波压噪技术,7、混合相位反褶积和时变反褶积、反演、高分辨率 数据处理解释技术 8、CRS叠加、偏移、反演(CRS属性)处理解释技术 9、偏移成像以及偏移速度分析和速度建模技术10、叠前偏移成像、叠前偏移过程数据处理与解释11、时频分析方法12、地震属性分析与转换技术(界面属性、层间属性、三维空间建模等;地震属性与 储层及油藏参数之间的联系;多属性聚类分析方法)13、叠前数据属性处理解释技术(叠前偏移成像道集、AVO分析道集、多波多分量数据叠 前弹性参数反演等)14、地震属性切片解释技术、数据体
4、解释技术(地震相、沉积相、岩相解释;地质体解释及成图技术等)15、改善可解释性的解释性处理技术,频率、空间域预测技术 应用普遍、效果稳定压制随机噪声的常规处理方法 实质是时空域沿某一方向组合,但在时空域进行容易出现“蚯 蚓”现象1、仍然存在着方法深入研究的内容(1)预测因子受单频S/N高低控制,1/6可能是门槛(2)一步预测,一个方向,多个方向为ARMA模型,理论上并 联以后用无限长的因子去逼近,有限长有误差(4)算子频域外推和迭代反演的方法研究(5)频率、空间域预测技术振幅增益与反增益的使用2、应用技术上开发潜力更大(6)3D 应用于于2D 叠前数据(输入可以是炮集、检波点 集、CMP),(
5、7)4D 应用于3D 叠前(输入可以是CMP)(8)人工给定的时、空范围应用频率、空间预测技术(2D、3D、多个控制点),能否做成交互界面(9)叠前,频率、空间域预测结果,可作为叠前某些处理外 部模型道(10)叠前频率、空间域预测结果,可以按处理流程做下一 步,也可以只用于某一步,也可以作为自动剩余静校 正、CRS叠加等模型道 从技术发展观点上讨论,任何一项常规处理方法都有 潜力可挖,常规技术只有不断注入新的技术活力,才 能保持长久不衰,从第76届年会看处理技术发展趋势(柯本喜,物探科技通报,2007(1),19-25)1、各大地球物理公司纷纷提出“门槛”或品牌技术,设置隐形 的技术壁垒,以提
6、高市场竞争力 2、一些传统的装备制造公司,也向采集、处理延伸 3、一些油公司正在加强自身地震资料处理能力 4、热门课题依旧是复杂构造成像、压制海上多次波和油藏地 球物理一、品牌技术 1、WesternGeco 的 Q 技术(1)采集处理一体化方向发展 地震数据处理系统为Q-suite,包括Q-Signal、Q-Time、Q-Depth、Q-Vector、Q-Reservoir、Q-Production,Q,(2)持续不断创新,保持技术活力 仅在2006年一年之内,他们开发的新模块有 1/Q-Signal 增加了真方位角3D自由表面多次波预测 平行层位的数据平滑方法 主方位角数据规则化方法 单点
7、接收数据压噪 等4项新技术 2/Q-Time 增加了动校正拉伸补偿 3/Q-Depth 增加了逆时叠前深度偏移 各向异性双方位角叠前深度偏移 4/Q-Reservoir 增加了ISIS 新技术 5/Q-Production 增加了4D ISIS 技术 这些技术基本属于常规方法,但有新的内容(3)对技术瓶颈敏感和雄厚的综合实力 当发现过高覆盖次数和震源性能改善难以实现成像分辨 率有突破性提高,提出同时对信号和噪声最佳采样的思 路,并把这一思路贯彻于装备、数据采集和处理之中,2、PGS 的 HD 3D 技术品牌 继GeSystem采集系统之后,又推出了船载HoloSeis可视化 系统,在HD3D(
8、High density 3D)品牌中,提出了 多方位角拖缆采集和处理技术 目的改善复杂构造目的层的照明和有利于绕射多次波衰减 有望成为一种实用技术(高覆盖、小面元、高道密度),3、CGG 的 Eye-D 品牌 控股的 Veritas DGC、Sercel Inc、Vsfusion单独参展 Veritas 的宽方位角技术成为参展的亮点 宽方位采集倡导者是BP,它首先通过室内正演模拟证明其 优越性,Veritas 在BP的支持下,从2001年就开始技术研 发和实验应用,2004至2005年在墨西哥湾应用WATS取得成 功(Wide-Azimuth Tower Streamer),在复杂盐体融合部
9、 位成像表现出:(1)目的层位均匀照明(2)断层成像清晰,分辨率提高(3)阴影区同相轴连续性得到改善(4)盐丘附近的假象减弱,信噪比提高(5)提高井位可选择性,二、复杂构造成像 1、叠前深度偏移技术有向回转波成像方向发展趋势 叠前深度偏移技术经历了从波动方程积分法到差分法、从 各向同性到各向异性、从常规偏移到真振幅偏移,当前研 究主流是回转波成像,出现的方法有(1)全波方程V逆时叠前深度偏移(2)基于藕合的单程波方程组叠前深度偏移(3)上、下行波单程波动方程偏移 2、剩余偏移速度分析比较突出的是层析反演 偏移速度分析经历了从成像点道集到共方位角道集、从各 向同性单参数到各向异性多参数、从基于积
10、分法到基于波 场延拓等阶段 剩余偏移速度分析除上述外,还经历了从无约束、层位约 束、到VSP和测井约束、从简单反演到复杂层析反演 一是朝着减少速度分析和建模的成本,提高其计算速度;二是朝着近地表和地下联合速度建模方向发展,三、提高信噪比 3D海上多次波压制成为研发的主流,突出的是SRME技术,从2D到3D,从拖缆数据到OBC数据、从反射波的多次波到绕 射波的多次波 但在窄方位采集和稀疏数据情况下,高精度RADON变换压多 次有可能优于3D SRME四、提高分辨率 Fusion公司提出宽谱反演技术Thin Man,是一种反射系数 反演技术,不需要测井资料标定、不需要先验模型、不需 要解释层位、不
11、需要对反射系数的频谱作某种假设,把反 射系数进行分解,突破反演分辨率1/8波长的传统极限 Calgary大学 CREWES 研究组的 Gabor Burg反褶积技术,取得了可喜的进展,方法研究选题的考虑:1、从油气勘探形势需要出发 勘探目标 遇到问题 下步技术储备 2、地震勘探技术发展的需求 采集技术发展 一体化的需求 3、方法自身发展的需求 存在问题 技术发展趋势 4、国内外技术发展动态 避免重复 起点较高 超前意识 发展潜力 5、自身能力和条件的评估 自身通过努力一定能办到 环境能保障,中国油气勘探六大领域 1、前陆盆地 2、大型古隆起 3、大面积地层岩性带 4、断陷盆地富油凹陷 5、碳酸
12、盐岩区 6、海域(含滩海)“稳定东部、发展西部”,难度很大,既是机遇,又是挑战陆上未耒油气勘探的重点主要集中在:(1)大靣积低渗透岩性油气藏(2)成熟区复杂隐蔽油气藏(3)前陆盆地复杂构造油气藏(4)海相碳酸盐岩油气藏(5)渤海湾滩海第三系油气藏(中国石油勘探,第七卷,第二期),油气勘探对象主要是四新:四类六个方面(中国石油勘探,VL9,N1)1、新盆地新坳(凹)陷 传统意义上的新区 大中型盆地级没有,勘探程度低有价值的坳陷中小盆地有2、大盆地中的低勘探程度区,即新地区 一是以前评价认为不利地区,重新评价认识,如向斜区等 二是地质评价认为有利但久攻不克的地区3、过去认为经济效益较差的类型,即新
13、类型 典型的是低渗透、低丰度油藏和稠油等4、大盆地中的新层系 一是原耒没有认识的层系,如准噶尔白垩系 二是认识到了缺乏好的技术手段,如岩性油气藏等 没有物探技求突破,就没有勘探目标突破,1、地震数据采集:万道地震仪、多分量数字检波器、井下震源和接收器 高效率可控震源组合激发、实时传输、QC系统 多分量、全方位、多记录道的单点激发单点接收技术2、PC-Cluster 和软件配套,提高计算机能力,适应大 面积的3D叠前深度偏移处理 Nutec公司,2000年250CPU,2002年1500CPU CGG 和 WestenGeco 拥有上万节点微机群用于叠前处理3、大面积3D连片处理偏移成像 解决地
14、下复杂构造和深层高陡构造成像,需求大面积3D叠前偏移处理 AGIP在中东实施 3000多Km2 三维地震采集 墨西哥湾更多块千余平方公里的3D采集和叠前时间、深度偏移处理项目4、地震解释趋向于3D可视化与虚拟现实技术环境 可视化允许解释人员直接进行地层解释、识别地震相、改进油藏特征描述 3D立体显示和交互解释,极大地提高工作效率和工作质量,虚拟现实 VR,是一种响应用户指令、实时3D绘图、营造 用户沉浸感的新型3D解释环境 1、输入与油气勘探开发有关的数据 2、数据预处理:将原始数据格式转化为适宜适时绘图的格式,并转换到 公共座标系上 3、利用 VR 工具、显示技术、人机接口技术,在虚拟现实环
15、境中作各种 分析和决策 ARCO 和 Norsk Hyaro 建立了沉浸式 VR 系统 Texaco 公司建立了虚拟现实可视厅 Alternate Realities 公司开发了 VisionDome IBM 建立可用于再现时移地震油藏模拟现实的 VR 系统 SGI 和 GeoQuest 等都在开发具有自己特点的VR系统 当前应用油藏模拟、钻井轨迹设计和地震解释 5、油藏地球物理从试验开发转向实用(1)地震叠前属性、多波多分量、3C AVO 分析、3D VSP、井下地球物 理、各向异性处理(2)油藏静态表征和动态表征地震技术的作用,(3)在整个油田生命期间,静态特性如孔隙度、渗透率、相类型和动
16、态 特性如压力、温度和流体饱和度等应用地震信息不断更新(4)油藏模型从最初的简单不断优化,指导油田合理开发(5)地震信息应用于上述问题,多数为反问题,为了避免和减少多解性,注重正反问题的结合,从地质模型研究地震响应,再从地震信息反 演地质问题,如 AVO分析、偏移、约束反演、裂缝检测、复杂构造 解释、岩性解释等 6、一体化和多学科工作组的研究机制 单一高科技解决复杂地质问题不可能,必须走高效率的多学科组合 地震数据采集、处理、解释一体化 地震数据处理、解释一体化 地震数据处理、解释、储层描述、油藏表征一体化 地质、地震、重磁电一体化解释 地质、地震、测井、钻井信息一体化解释一体化的含义、可操作
17、性、解决什么问题?,采集技术发展关注的几个问题目标:均匀性、对称性,实现波场连续性、无 假频的采样 1、Q 技术 高密度空间采样技术 2、三维观测系统优化、激发和接收条件选择 3、基于模型的采集方法设计 照明分析 4、采集脚印问题 5、宽窄方位观测 6、复杂山地三维采集 7、高分辨率地震数据采集,8、改善中深层目标数据采集 9、陆地海洋过度带数据采集 10、近地表结构调查技术 近地表建模技术 11、数字检波器应用 12、多波多分量采集和考虑各向异性影响采集技术 13、3D-VSP 采集技术 14、井间地震数据采集 15、时移地震数据采集 16、开发尺度下3D地震数据采集 17、可控震源高效率采
18、集 18、采集、处理、解释一体化,引言 处理分析员的基本功一、复杂地区地震数据处理思路二、常规处理技术走向“精细”低信噪比处理思路要正确 目标处理形成有针对性的技术系列 三、偏移和偏移速度分析四、3D 连片处理技术五、提高分辨率处理 六、解释性处理技术 波阻抗反演要注重应用效果 AVO分析处理走向:与波阻抗联合反演 与谱分解技术联合处理 地震属性处理与分析 时频分析方法 后记,热点课题:1、提高信噪比、分辨率、保真度的数据处理技术 叠前压噪、反褶积、振幅补偿以及相位处理等2、叠前偏移成像技术 三维连片处理技术 叠前时间偏移和深度偏移等3、反演、AVO及属性分析处理技术4、多次波压制技术5、采集
19、脚印消除及数据规则化处理技术6、高密度空间采样数据处理技术7、OBC数据处理技术8、类似于VIVID处理技术,处理技术发展1、工艺越耒越精细 分频静校正、分频段压噪、分频段速度分析 简单的剖面显示到 3D可视化立体里示、动画展示2、能力越耒越强大 150 方程、450、650 方程、倒转界面成像 反褶积技术最小相位、零相位、混合相位反褶积3、信息越来越丰富 叠加速度、叠加剖面和叠后偏移剖面 到各种各样的速 度数据体、各钟类型的切片4、目标越耒越复杂 简单的构造圈闭到越耒越复杂的隐蔽油气藏圈闭 线性系统到非线性系统,5、效益越耒越显著 由于断裂复杂带成像改善,盆地和凹陷的勘探思路和方 向改变,新
20、的发现不断出现,勘探效益十分显著 6、潜力越耒越明确 3D 连片处理,简单连片到叠前偏移连片,资斜潜力很大 处理解释一体化地质解释潜力很大 7、周期越耒越缩短 8、指标越耒越上涨 9、市场越耒越拓宽10、难度越耒越深化 发展技术是唯一的出路,复杂地区地震数据处理思路(2002.5,石油工业出版社)复杂地区数据特点是:反射信号能量弱,干扰波类型复杂,信嗓比低 地表地下模型复杂,速度分析困难,地震成像难 处理多解性严重,真假判别标准困难1、在充分调查分析的基础上,确定干扰波的类型,选 择叠前噪声压制方法和流程2、根据地表模型,选择静校正方法和实现静校正流程3、根据地下模型,确定速度分析方法和成像思
21、路4、根据一体化思路,选择处理方法,组织处理流程5、严格科学的质量控制,精细的处理工艺运作,陆上 1、地表复杂 地形高差剧变、低降速带结构 2、地下复杂 陡、破碎、断裂、褶皱、逆掩推覆等 3、人为因素 多年度施工、观测系统不当、激发接 收条件海上 地下复杂 复杂是一个相对概念,与时间、空间、技术水平有关 复杂与勘探对象有关 构造勘探 成像 岩性勘探 成像与分辨率 处理时首先要找准解决复杂问题的关 键所在:思路和方法,缅甸 M 区块 地表类型变化太快 加强表层结构模型调查 1.分区分带分段选择激发条件 2.为静校正处理提供基础数据 表层结构复杂,陡而且破碎 地下也十分复杂 1、静校正要做好?2、
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