反射波层析反演速度建模方法 被引量：10

1

作者 冯波 吴成梁 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期371-380,共10页

我国油气地震勘探目标逐渐转向小尺度(薄互层)岩性油气藏,油气地震勘探技术也逐渐向单点高密度、宽带、宽方位(“两宽一高”)地震勘探方向转变。“两宽一高”的地震数据采集为宽带波阻抗成像提供了数据基础,精确的背景(偏移)速度建模是... 我国油气地震勘探目标逐渐转向小尺度(薄互层)岩性油气藏,油气地震勘探技术也逐渐向单点高密度、宽带、宽方位(“两宽一高”)地震勘探方向转变。“两宽一高”的地震数据采集为宽带波阻抗成像提供了数据基础,精确的背景(偏移)速度建模是宽带波阻抗成像必不可少的环节。在实际应用中,反射波层析反演是主要的宏观速度建模技术,典型的方法如成像道集层析或立体层析等,但它们在反演精度及计算效率方面仍存在不足之处。在数据域中,反射波时差的精确测量仍然是一个颇具挑战性的问题。为解决这一难题,从叠前地震数据的稀疏表达与特征分解出发,利用特征波场分解和包络走时定义准则,提取叠前地震数据的运动学信息,并构造了特征数据体(包含地震波的斜率、走时及子波波形)。通过分析特征波在地下的聚焦特性,提出了一种反射波残差(时差或者地下偏移距)的自动测量方法,避免了地震波振幅对反射波运动学信息拟合的影响。基于反射波残差,提出了一种特征波反射层析反演(characteristicreflectioninversion,简记为CRI)方法,通过极小化反射波时差或地下偏移距实现背景速度反演。理论分析可知:反射波时差测量方法仅适用于二维模型,而地下偏移距测量方法可以适用于二维和三维模型,因而其适用性更广。在数值计算方面,反射波残差目标泛函的梯度可以用波动理论计算,也可以用射线理论近似。出于计算效率的考虑,利用射线理论计算泛函梯度并结合梯度去噪方法,实现低波数的速度更新。数值实验表明:该方法无需长偏移距观测数据或低频信息,对初始模型依赖性低、计算效率高,且整个反演流程可以实现全自动化,可以为后续的宽波数带速度建模提供较为可靠的低波数背景速度模型。 展开更多

关键词 地震数据特征表达 特征数据空间 反射时差测量 地下偏移距 反射波反演

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基于非平稳滤波算子的成像域最小二乘偏移 被引量：3

2

作者 郭颂 王华忠 胡江涛 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期404-411,共8页

岩性油气藏储层的精确描述需要宽带波阻抗的成像结果。假设已经得到准确的背景阻抗,可以采用最小二乘叠前深度偏移(LS-PSDM)估计高保真、高分辨率的反射系数,进而采用合理的深度域反演方法,将背景阻抗和宽带反射系数融合成宽带波阻抗成... 岩性油气藏储层的精确描述需要宽带波阻抗的成像结果。假设已经得到准确的背景阻抗,可以采用最小二乘叠前深度偏移(LS-PSDM)估计高保真、高分辨率的反射系数,进而采用合理的深度域反演方法,将背景阻抗和宽带反射系数融合成宽带波阻抗成像结果。LS-PSDM有数据域和成像域两种求解方法。数据域LS-PSDM由于其高昂的计算代价以及较慢的收敛速率,通常不能很好地应用于实际生产中;成像域LS-PSDM的关键是估计线性算子Hessian矩阵的逆,对常规成像结果去模糊,提高成像质量。由于Hessian矩阵规模庞大,无法直接进行计算及存储,研究了成像域最小二乘叠前深度偏移Hessian矩阵逆的近似估计方法:在总变差正则化约束下求解非平稳匹配滤波算子,近似Hessian矩阵的逆。将计算得到的非平稳滤波算子直接作用到常规成像结果上,即得到成像域LS-PSDM的反演结果。该方法极大程度降低了LS-PSDM的计算代价,并且计算稳定,适用于各类偏移算子。局部Sigsbee模型以及Marmousi模型的数值试验结果表明,求得的非平稳滤波算子能够较好地实现Hessian矩阵逆的功能,得到的成像域LS-PSDM结果相较于常规偏移成像结果具有更均衡的振幅,分辨率也有一定提高。根据该方法求解成像域LS-PSDM得到的高保真、高分辨率的反射系数为宽带波阻抗成像提供了重要的数据基础。 展开更多

关键词 宽带波阻抗反演 反射系数 成像域最小二乘偏移 HESSIAN矩阵 非平稳滤波算子 总变差正则化 图像去模糊

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针对岩性储层的定量地震波成像 被引量：2

3

作者 王华忠 吴成梁 +3 位作者 盛燊 许荣伟 雷霆 张如一 《石油物探》 CSCD 北大核心 2023年第1期1-30,共30页

油气地震勘探目标越来越复杂。碎屑岩储层、火山岩储层、碳酸盐岩储层、非常规储层都已成为油气勘探的目标。地震波成像技术由定性的、带限反射系数为成像目标转为定量的、宽带波阻抗为成像目标,这是面对复杂储层勘探时的必然选择。带... 油气地震勘探目标越来越复杂。碎屑岩储层、火山岩储层、碳酸盐岩储层、非常规储层都已成为油气勘探的目标。地震波成像技术由定性的、带限反射系数为成像目标转为定量的、宽带波阻抗为成像目标,这是面对复杂储层勘探时的必然选择。带限反射系数定性地刻画深度域三维空间地下介质几何结构;宽带波阻抗定量地描述深度域三维空间地下介质岩性变化。后者更适于复杂岩性储层的描述。无论是定性的带限反射系数为目标的地震波成像还是定量的宽带波阻抗为目标的地震波成像都是信息不足情形下的参数估计问题。无论叠前地震数据或是与待估计参数有关的先验信息,在复杂构造和(或)复杂岩性变化情形下,都不满足高精度成像的要求。在大数据和机器学习技术已经普及的情况下,定量的、信息融合理念下的地震波成像技术路线也是不可回避的。为此提出了一条针对岩性储层的定量地震波成像技术路线:特征波反演成像(characteristic wave inversion,CWI)+信息融合宽带波阻抗建模(wide band impedance modeling,WBIM)方法技术系列。本质上,它是将FWI宽带波阻抗反演分解成背景速度建模、背景密度建模、线性化的宽带反射系数估计这三个凸性更好的反问题进行求解。关键是我们并没有将宽带波阻抗估计提成一个非线性的反演问题来求解,而是转化成一个信息融合问题,把已有的、认为最好的背景速度建模、背景密度建模、线性化的宽带反射系数估计结果,通过提出和求解一个约束非线性优化问题,重构出宽带波阻抗模型。这样做完全避开了反演求解宽带波阻抗时的不稳定、不收敛问题,同时在此过程中还可以进一步引入其他先验信息,通过将这些先验信息合理地融入到当前已有的反演成像算法中,在信息融合这一步继续提升宽带阻抗建模的精度。这是不同于目前常规波阻抗反演的一种新的宽带波阻抗建模方法技术,建模结果稳定,地质含义更清楚。宽带波阻抗模型各波数带的信息来源清楚,低频(低波数)来自背景波阻抗,高频(高波数)来自高分辨带限反射系数成像。中频成分的补充依赖于背景速度建模和构造成像精度的提高,也依赖于带限反射系数成像包含更充分的低中频信息(期望的带限反射系数是Gauss型的反射系数)。首先分析了定量地震波成像的理论基础;在此基础上,针对面向岩性油藏的定量地震波成像问题提出了定量地震波成像的技术路线(CWI+WBIM);把宽带波阻抗分为低波数带、中波数段、高波数带和超高波数带,分析了不同波数带波阻抗成分(包括背景阻抗和四种类型的带限反射系数(脉冲型反射系数、Gauss型反射系数、期望子波型反射系数、Ricker子波型反射系数)对宽带波阻抗建模的影响,形成了宽带波阻抗建模的技术流程。指出了定量地震波成像的核心不在于低波数背景阻抗建模结果的定量化,而是宽带反射系数成像结果的定量化。实际数据情况下,定量的宽带反射系数的获取首先依赖于保真的地震成像,然后是保真成像结果的频带展宽,最后是用测井反射系数标定地震反射系数的量级。理论数据和实际数据的测试结果证明了所提出的针对岩性储层的定量地震波成像技术的可行性、有效性和实用性。 展开更多

关键词 岩性储层 定量地震波成像 背景速度估计 背景密度估计 宽带反射系数估计 Gauss型反射系数 特征波反演成像 基于信息融合的宽带波阻抗建模

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基于CMP道集智能化的初始速度建模方法研究 被引量：2

4

作者 王瑞林 冯波 +2 位作者 吴成梁 王华忠 张猛 《石油物探》 CSCD 北大核心 2021年第5期763-772,共10页

速度建模技术的自动化是走向智能化建模的基础,基于CMP道集的叠加速度分析技术是业界常用的初始速度建模方法,也是整个速度建模流程的起点。“两宽一高”观测系统采集到的地震数据规模大,传统的人工拾取模式难以开展密点速度分析,而一... 速度建模技术的自动化是走向智能化建模的基础,基于CMP道集的叠加速度分析技术是业界常用的初始速度建模方法,也是整个速度建模流程的起点。“两宽一高”观测系统采集到的地震数据规模大,传统的人工拾取模式难以开展密点速度分析,而一些速度自动拾取方法难以适用于低信噪比数据(尤其是陆上资料),因而无法广泛实际应用。针对当前自动速度分析方法中遇到的困难,提出了一种智能化的叠加速度建模技术策略,其关键是构建一种“合理的”时间速度对(简记为T-V对)的自动筛选过程:首先,在缺乏速度场先验信息的情况下,通过生成“伪叠加剖面”并利用图像处理算法提取其中蕴含的构造特征并获得密点速度分析的种子点;然后,基于相邻CMP道集的统计信息约束叠加速度的横向变化以及层速度的纵向变化;最后,在结构约束下自动筛选最符合地质逻辑和统计趋势的T-V对。通过将处理人员的逻辑与经验转化为速度分析的各种约束条件,实现“合理的”T-V对智能化筛选过程,降低人工成本并缩短速度建模周期,推动叠加速度建模处理流程从自动化走向智能化。二维模拟数据测试结果验证了方法的有效性,二维陆上资料建模结果证明了方法处理低信噪比数据时的稳健性。 展开更多

关键词 智能化速度建模 自动速度分析 密点速度分析 结构约束 T-V对筛选

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透射波旅行时Beam层析成像方法 被引量：4

5

作者 罗飞 王华忠 +2 位作者 冯波 彭仁艳 蒋先勇 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期356-370,共15页

无论是高精度的构造成像,还是高保真的针对岩性油藏的成像,都越来越依赖于有一个准确的浅中层速度模型(含各向异性和Q值参数模型)。随着“两宽一高”地震数据采集技术的进步,透射波相较于反射波信噪比更高,参数反演更自动化,因此利用透... 无论是高精度的构造成像,还是高保真的针对岩性油藏的成像,都越来越依赖于有一个准确的浅中层速度模型(含各向异性和Q值参数模型)。随着“两宽一高”地震数据采集技术的进步,透射波相较于反射波信噪比更高,参数反演更自动化,因此利用透射波信息进行浅中层参数估计得到了特别的重视。首先从层析成像的理论框架出发,系统地论述了波动方程层析、波束层析以及射线层析的异同,剖析了参数迭代公式中各项的含义,认为层析正问题、地震数据的预条件以及模型的正则化是利用透射波旅行时层析成像方法挖掘“两宽一高”地震数据信息时应注意的几个核心问题。然后,重点介绍了加权地震走时的含义及其基于瞬时走时信息的自动化拾取策略。最后,简述了Beam束层析成像算法理论及其对观测系统的适应性,提出了MPI+OpenMP的策略缓解海量地震数据带来的存储与计算压力。海上实际地震资料的处理结果说明了透射波旅行时Beam层析处理流程在“两宽一高”地震数据处理中的可行性。 展开更多

关键词 两宽一高 Bayes理论 透射波 瞬时旅行时 Beam束 数据预条件 模型正则化 层析反演

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基于高频近似波传播的实用化保真RTM成像方法 被引量：2

6

作者 周阳 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期391-403,共13页

从线性化反演成像的正问题出发,讨论了体散射和面散射模式下散射波场的表达、线性化及其高频近似表征。在Bayes框架下,进一步讨论了高频近似的线性化体散射模式(ray+Born近似)以及高频近似的线性化面散射模式(ray+Kirchhoff近似)下反演... 从线性化反演成像的正问题出发,讨论了体散射和面散射模式下散射波场的表达、线性化及其高频近似表征。在Bayes框架下,进一步讨论了高频近似的线性化体散射模式(ray+Born近似)以及高频近似的线性化面散射模式(ray+Kirchhoff近似)下反演成像公式及其波动方程的实现。将逆散射成像公式中波场隐式分解思想融入到ray+Kirchhoff近似下波动方程反演成像公式中,得到了改进的基于反射模式的真振幅逆时偏移(RTM)成像条件。给出的改进成像条件能够在成像过程中自动保真地消除RTM成像过程中的低波数噪声,同时,该成像条件输出的成像结果与ray+Kirchhoff近似下反演结果具有一致性。此外,还简单讨论了基于给出的成像条件的角度反射系数输出、高效稳健角度域照明补偿方法以及阻抗扰动成像方法。 展开更多

关键词 散射场计算 反演成像 反射波 高频近似 逆时偏移 角度反射系数 角度域照明补偿 波阻抗成像

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高维局部数据体中线性信号预测基本理论与方法

7

作者 王华忠 项健 +2 位作者 张力起 欧阳志远 宋家文 《石油物探》 北大核心 2025年第1期1-14,共14页

首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending... 首先,提出了若干线性结构(可以视为局部平面波)飘在具有不同概率分布特征的、实测的局部高维数据体中是地震信号处理的核心概念模式,认为对局部高维数据体中的线性结构进行建模及最佳预测,从而解决去噪、数据规则化和解混叠(Deblending)等问题是地震数据处理中的基本环节;认为对线性信号进行最佳的建模和预测包括模型驱动和数据驱动的方法。前者是由预先选定的局部平面波基函数的线性叠加表示局部高维数据体中包含的信号;后者由数据矩阵(张量)分解的方法推断局部高维数据体中包含的线性结构。然后,全面分析了频率-空间域高维Wiener滤波方法、自相关矩阵及Hankel矩阵正交分解方法(SSA方法)、高维线性Radon变换方法(高维Beamforming方法)和张量分解方法的基本理论,为进行局部高维数据体中线性信号预测及各种应用奠定了理论基础。最后,指出山前带及其他复杂地表探区实际数据中的相干噪声和非相干噪声往往不符合线性信号建模及预测的理论假设条件,因而必须发展非线性去噪方法。 展开更多

关键词 局部高维数据体 线性结构 最佳预测 高维Wiener滤波方法 高维SSA方法 高维线性Radon变换方法 张量分解方法 去噪与数据规则化

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地震数据处理中的信号建模与噪声压制方法理论探讨

8

作者 葛大明 项健 《石油物探》 北大核心 2025年第2期280-292,共13页

陆上地震数据的噪声主要包括来自复杂近地表的噪声、外源激发的波场、不能用于地震波成像的其它噪声,通常包括线性与非线性相干噪声、非相干噪声及随机噪声。噪声压制的基本思想是对实测数据中包含的信号或相干噪声建立预测模型,然后对... 陆上地震数据的噪声主要包括来自复杂近地表的噪声、外源激发的波场、不能用于地震波成像的其它噪声,通常包括线性与非线性相干噪声、非相干噪声及随机噪声。噪声压制的基本思想是对实测数据中包含的信号或相干噪声建立预测模型,然后对信号或相干噪声进行预测,最后压制数据中相干噪声和随机的非相干噪声。全波形反演和最小二乘逆时偏移逐渐成为高精度地震波成像的代表性方法技术,它们对噪声压制方法提出了更高的要求。因此,对当前地震数据去噪理论、方法与技术进行了分析对比,首先,提出了勘探地震数据的概念模型,即具有线性或非线性结构的信号或相干噪声叠加上满足一定概率分布的随机噪声;然后,分析针对该概念模型的各种方法技术,对于线性信号或相干噪声,采用的预测方法包括自回归模型预测器、线性Radon变换方法、K-L变换方法、Hankel矩阵方法,对于非线性(双曲)信号或相干噪声,采用的预测方法包括Radon变换方法和多项式拟合方法;最后,指出对数据中的非线性信号进行最佳建模是地震数据去噪的基础。上述方法的对比分析结果加深了数据处理人员对目前主流去噪软件模块理论基础的认识,从而进一步提升实际地震数据的处理效果。 展开更多

关键词 地震数据处理 线性及非线性地震信号及相干噪声 不相干噪声及随机噪声 信号建模 噪声压制

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基于数据自适应加权的叠前深度偏移成像方法 被引量：2

9

作者 吴成梁 王华忠 +1 位作者 胡江涛 马建波 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期381-390,共10页

随着高性能计算机技术的快速发展和“两宽一高”采集技术的广泛应用,高分辨率、高保真的反演成像成为研究热点。首先从Bayes估计理论框架下的地震波反演成像出发,指出Bayes估计理论是地震波反演成像的基础,基于所选择波场预测器(一般为... 随着高性能计算机技术的快速发展和“两宽一高”采集技术的广泛应用,高分辨率、高保真的反演成像成为研究热点。首先从Bayes估计理论框架下的地震波反演成像出发,指出Bayes估计理论是地震波反演成像的基础,基于所选择波场预测器(一般为常密度标量声波方程)的波场预测残差的先验概率分布和要反演的模型参数的先验概率分布决定了模型参数的后验概率密度,后验概率密度的最大化是地震波反演成像最佳解的判定准则。在波场预测器为线性、预测误差为高斯白噪情况下,Bayes估计可在最小二乘意义下实现,并可以得到无偏和方差最小的参数估计结果。实际数据的不完备、线性化的正问题不能很好地模拟数据中的地震波场,使得数据协方差阵和模型协方差阵的引入成为必然。鉴于模型参数的正则化在反演成像中已有充分的讨论,重点讨论了加权最小二乘反演成像框架下数据协方差(逆)算子的作用,说明了数据加权处理在叠前深度偏移中的必要性。在将加权系数矩阵视为对角矩阵的基础上,提出了采用倾角扫描和动态时间规整算法确定数据加权系数,并将其应用于叠前深度偏移成像中。理论和实际数据的数值实验结果表明数据协方差(逆)算子能够有效提高偏移成像质量。 展开更多

关键词 Bayes反演框架 数据协方差算子 加权最小二乘偏移 加权系数 叠前深度偏移 倾角扫描 动态时间规整

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客户定制反射子波的可控震源地震勘探方法 被引量：7

10

作者 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期683-694,共12页

可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、“两宽一高”地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高... 可控震源作为一种对环境友好、使用高效、方便控制的地震波激励源近70年来在油气地震勘探中得到了广泛应用。绿色油气勘探理念、“两宽一高”地震数据采集技术和FWI地震波反演成像技术为可控震源地震勘探带来了新的机遇和新的问题。高密度地震勘探的真正内涵是炮点和炮线密度的提高,若干可控震源同时激发引出的高效采集技术可以对冲巨量炮点激发带来的采集效率降低和成本上升。陆上宽带地震勘探的核心是震源激发且检波器接收到宽带的反射子波,理论上可控震源能提供客户定制的宽带反射子波。实践表明可控震源能够提供低至2~3Hz的地震数据,这为FWI技术的成功应用奠定了数据基础。陆上高精度地震勘探中可控震源技术起到了关键作用。为此,重点讨论与分析了当前可控震源地震勘探面临的问题,包括高效地震数据采集方案、可控震源激发的噪声波场、混叠数据的解混叠、压缩感知理论下的高效采集等问题,并提出了相应的对策。重点阐述了客户定制反射子波的地震勘探理念,提出可控震源地震勘探技术未来发展应注重:①建立可控震源子波设计中扫描信号的单频时长与单频能量之间的关系;②实际地震数据采集过程中应通过自适应地下介质变化反过来优化扫描信号;③采集中尽量使用一组不同的震源组合进行编码扫描;④应在最优化理论控制下,以预定的宽带反射子波作为目标,用接收到的地震反射子波与预定的宽带反射子波之间的差异作为反馈量,修正扫描信号。据此开发出一套高效采集软件控制系统进行最佳高效采集,能够促进可控震源地震勘探技术在石油工业及相关领域的广泛应用。 展开更多

关键词 “两宽一高” 高效采集 全波形反演 低频 可控震源 扫描信号 宽带子波 干扰波 解混叠

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高维地震数据Wiener中心滤波方法 被引量：9

11

作者 张力起 张猛 +1 位作者 王华忠 秦广胜 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期325-334,共10页

“两宽一高”地震勘探面向更为复杂的油藏描述,反演成像成了必要的技术手段,但数据中的噪声会严重影响地震波反演成像的质量,因此针对“两宽一高”地震数据研发有效且实用的去噪方法十分必要。在Bayes估计理论框架下,当信号满足线性(可... “两宽一高”地震勘探面向更为复杂的油藏描述,反演成像成了必要的技术手段,但数据中的噪声会严重影响地震波反演成像的质量,因此针对“两宽一高”地震数据研发有效且实用的去噪方法十分必要。在Bayes估计理论框架下,当信号满足线性(可预测性)假设且噪声满足高斯分布时,在均方误差或最小平方误差最小准则下估计最佳预测滤波器可进行有效滤波。同时随着地震数据维度的升高,高维信号的空间结构信息更丰富,因此在高维数据空间设计滤波器能够更有效地提高滤波器的信号预测能力,并且更好地压制噪声。首先将基于AR(自回归)模型的f-x域预测滤波器(前向预测滤波器和后向预测滤波器)修改为Wiener中心预测滤波器;然后在最小二乘意义下对高维地震数据进行多级Hankel矩阵排布构建法方程;再求解法方程得到Wiener中心预测滤波器,最后实现高维地震数据的Wiener中心预测滤波。为满足高维数据的局部线性假设,对复杂波场的地震数据,采用局部取窗的方式进行Wiener中心预测滤波去噪。合成理论数据和实际数据的测试结果说明该方法能够在地震数据中存在弱线性同相轴、振幅值缓慢变化以及信噪比相对较低的情况下较好地压制随机噪声,提高数据的信噪比,故该方法具有较强的实用性。 展开更多

关键词 BAYES估计 AR模型 Wiener中心滤波 HANKEL矩阵 随机噪声 高维地震数据

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编码与解码框架下的局部平面波域浅水多次波压制方法 被引量：6

12

作者 徐鹏 刘亚辉 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期346-355,403,共11页

多次波压制是提高地震数据品质与成像结果分辨率的重要手段之一,浅海环境给多次波压制引入了额外的难点。浅海环境中主要的多次波是水体相关多次波,由于海底海面路径短,且海面、海底都是强反射界面,因此该类多次波周期短、能量强,对有... 多次波压制是提高地震数据品质与成像结果分辨率的重要手段之一,浅海环境给多次波压制引入了额外的难点。浅海环境中主要的多次波是水体相关多次波,由于海底海面路径短,且海面、海底都是强反射界面,因此该类多次波周期短、能量强,对有效波的干扰严重,采用常规多次波压制方法不能将其很好地压制。提出了针对浅水多次波的有效压制方法:将多次波的产生与压制用线性编码解码系统进行描述,即将上行波在水层震荡产生多次波的过程视为编码过程,将剥离多次波的过程视为解码过程,并从线性系统求解角度给出了平面波域多次波压制算法。首先将水体相关多次波的预测转移到局部平面波域,利用稀疏τ-p变换减弱了采样不规则、近偏移距缺失造成的影响;然后利用射线理论描述水体介质中的地震波传播,高效生成多次波模型;最后在τ-p域进行匹配相减,并利用一次波与多次波的视速度差异,提高匹配精度。利用浅海OBC数据和拖缆数据验证了方法的有效性和实用性,通过对比压制浅水多次波前后的地震剖面和自相关结果,展示了方法压制浅水多次波的效果和应用前景。 展开更多

关键词 多次波压制 多次波预测 编码与解码 稀疏求解 Τ-P变换 局部平面波 反射射线追踪 匹配相减

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地震数据高维统计滤波方法 被引量：5

13

作者 王福 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期335-345,共11页

地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征... 地震数据的信噪比是地震波反演成像算法收敛性和结果精度的重要制约因素。基于线性信号模型的最佳预测滤波方法和基于随机信号概率分布特征的统计滤波方法是两种典型的滤波方法。重点讨论了地震数据统计滤波方法,基于实测数据的统计特征(或概率分布),在局部信号缓变的假设下,设计了各种高斯加权滤波器和中值类滤波器。高维空间中的地震信号具有显著的结构特征,为满足信号缓变的假设,需要发展沿着信号结构方向的高维统计滤波器。分析了邻域滤波器、双边滤波器、非局部均值滤波器三类各向异性高斯(加权)滤波器的设计思想。在非局部均值滤波算法的基础上设计了自适应搜索窗的非局部均值滤波方法,该方法采用局部数据窗的相关算法检测出滤波点附近的信号结构特征,依据地震数据变化自适应地改变非局部均值滤波器中的搜索窗。理论模型的数据测试表明,相比于固定搜索窗的非局部均值滤波算法,自适应搜索窗的非局部均值滤波方法能够在压制随机噪声的同时更好地保护有效地震信号。 展开更多

关键词 反演成像 信噪比 噪声统计特征 统计去噪方法 统计滤波器设计 高斯加权滤波器 中值类滤波器 非局部均值滤波器

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基于高维多属性决策过程的复杂地表初至波识别与走时检测方法 被引量：1

14

作者 李康丽 冯波 王华忠 《石油物探》 CSCD 北大核心 2022年第4期599-608,704,共11页

波动理论初至波走时层析速度反演及建模成为当今陆上地震波成像中关键步骤之一、“两宽一高”地震数据采集技术的逐渐普及使得人工进行海量数据的初至波识别及走时检测变得不再可行、复杂地表区的油气勘探越来越成为常规、各种机器学习... 波动理论初至波走时层析速度反演及建模成为当今陆上地震波成像中关键步骤之一、“两宽一高”地震数据采集技术的逐渐普及使得人工进行海量数据的初至波识别及走时检测变得不再可行、复杂地表区的油气勘探越来越成为常规、各种机器学习算法的出现,所有这些因素都要求人们必须进一步深入探索高精度的初至波识别及走时检测方法。将问题定位为弱初至波掩埋在(较)强噪声中,提出了一套复杂地表区初至波识别及走时检测的自动化智能化处理技术流程,主要步骤包括炮集中与初至波相关的预处理、高维特征空间的构建、多属性加权K均值聚类划分初至波分布区域、多属性约束的马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)进行初至走时检测等。在MDP理论框架下,选择合理的基准面消除初至波高频道间时差,将三维(或二维)炮集中的初至波场视为一个有机的整体,提取高维特征属性,引入多属性加权K均值聚类划分出初至波分布区域,缩小拾取范围,利用多属性约束构建马尔可夫最优演化算法,充分考虑初至信息之间的横向连续性,进行初至波走时检测。实际数据测试结果表明,该方法能够自动地以较高的精度和稳健性进行初至走时的拾取,在中等复杂度情形下有较好的实用效果。 展开更多

关键词 初至波识别 走时检测 高维特征空间 K均值聚类 马尔可夫决策 多属性约束

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深层超深层油气勘探技术路线及针对性地震波成像处理方法技术

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作者 王华忠 曾同生 +2 位作者 吴成梁 许荣伟 项健 《石油物探》 2025年第3期416-432,共17页

以塔里木盆地塔河和顺北等探区为代表的深层油气勘探开发取得了许多突破,在7000 m以深的深层和超深层层系钻遇高产油气藏。但关于深层超深层油气勘探的关键技术还有待开展系统的研究和总结。虽然中浅层和深层超深层油气勘探的目标本质... 以塔里木盆地塔河和顺北等探区为代表的深层油气勘探开发取得了许多突破,在7000 m以深的深层和超深层层系钻遇高产油气藏。但关于深层超深层油气勘探的关键技术还有待开展系统的研究和总结。虽然中浅层和深层超深层油气勘探的目标本质上都是优质油气藏,但是在深层超深层油气藏勘探中,波与介质相互作用的关系变得更为复杂,因而,首先需要变革地震激发、接收及炮检排列方式。与此同时,关于深层超深层油气地震勘探的理念和方法都要提升到一个新的层次。对来自地下介质中同一个反(散)射点不同炮检对的反(散)射地震子波的同相位叠加成为了深层超深层地震波成像的核心理念。首先,分析了深层超深层油气藏探测物理机制的变化,然后,分析这种物理机制的变化对地震数据采集技术提出的新挑战,并据此给出针对深层超深层油气藏探测的地震数据采集方法技术。针对地震数据预处理,提出了强噪声弱信号情形下的噪声压制方法技术;针对地震波成像处理,提出了关于中层、深层和超深层地质体成像所需的速度建模的方法技术体系。最后,以保真和高分辨率成像道集为中心,提出了叠前数据域与叠前成像域数据处理的等价性和针对深层超深层油气藏高精度地震波成像的合理方法技术组合,使成像结果尽可能满足深层超深层油气藏刻画与评价的需求。 展开更多

关键词 深层超深层油气地震勘探 波与介质相互作用的物理机制 保真和高分辨率成像道集 勘探地震介质系统的线性 同相位叠加 高精度速度建模技术路线 高精度地震波成像技术路线

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“两宽一高”油气地震勘探中的关键问题分析 被引量：45

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作者 王华忠 《石油物探》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期313-324,共12页

油气地震勘探面对的地下介质情况(包括地表条件)和油藏情况日益复杂促使地震勘探技术不断提高,最终目的是能够尽可能精确地描述油气藏以及提高油气采收率和勘探效益。2000年后逐渐普及的“两宽一高”地震勘探技术是其中的一项标志性技术... 油气地震勘探面对的地下介质情况(包括地表条件)和油藏情况日益复杂促使地震勘探技术不断提高,最终目的是能够尽可能精确地描述油气藏以及提高油气采收率和勘探效益。2000年后逐渐普及的“两宽一高”地震勘探技术是其中的一项标志性技术,它是一种综合性的技术系列,并非仅指将地震数据采集技术推进到“两宽一高”阶段,它还包括针对“两宽一高”数据的地震成像处理技术、地震地质解释技术及油藏评价技术。当前,“两宽一高”地震数据采集技术的发展较为迅速,各种新的观测系统、新的震源和检波器系统以及高效、自动、智能数据采集新技术层出不穷。但是,从海量的“两宽一高”数据中提取与精确描述储层相关信息的技术进展严重滞后,譬如全波形反演(Full Waveform Inversion,FWI)和最小二乘逆时深度偏移(LeastSquares Reverse Time Migration,LS_RTM)技术距离大规模生产实用(尤其是直接贡献于储层描述的应用)相去甚远。从地震波反演成像对地震数据采集的需求出发,较为全面地依次分析了“两宽一高”地震数据采集技术对地震波成像的必要性、“两宽一高”地震数据对地震波成像的贡献、“两宽一高”地震勘探阶段的地震分辨率、“两宽一高”地震数据成像处理中的关键问题等,最后简述了“两宽一高”地震勘探中地震地质解释的观点。认为“两宽一高”油气地震勘探技术是今后相当长时期内石油工业界的核心技术,当前的技术发展现状远未达到“两宽一高”地震勘探技术的成熟阶段,今后油气地震勘探的技术发展应该是围绕着“两宽一高”地震勘探的关键问题,即采集技术、对应的反演成像技术、地震解释技术和油藏描述技术而展开。 展开更多

关键词 复杂介质与复杂储层 “两宽一高”地震勘探 “两宽一高”地震数据采集 海量数据处理 反演成像 “两宽一高”地震地质解释 “两宽一高”油藏描述

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走向精确地震勘探的道路 被引量：19

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作者 王华忠 盛燊 《石油物探》 CSCD 北大核心 2021年第5期693-708,720,共17页

勘探地震领域已扩展到复杂地表、复杂构造、复杂油藏和深层目标等。地震数据采集技术发展到了宽方位、高密度、宽频带(“两宽一高”)地震数据采集阶段;地震波成像技术发展到了贝叶斯(Bayes)参数估计理论下的全波形反演(FWI)和最小二乘... 勘探地震领域已扩展到复杂地表、复杂构造、复杂油藏和深层目标等。地震数据采集技术发展到了宽方位、高密度、宽频带(“两宽一高”)地震数据采集阶段;地震波成像技术发展到了贝叶斯(Bayes)参数估计理论下的全波形反演(FWI)和最小二乘逆时深度偏移成像(LS_RTM);油藏描述发展到了综合信息利用和最佳判定阶段;地震勘探技术已经发展至全新的阶段。横向缓变的层状介质假设、地表一致性假设、射线理论波传播和Zoeppritz方程界定了上一代精确地震勘探的方法技术及其适用性,上一代精确地震勘探以高分辨率地震子波作为成像处理的核心目标,并据此开展薄层油气藏的识别、描述与评价。而描述任意介质中地震波传播的波动理论和贝叶斯参数估计理论构成了新一代高精度地震勘探的理论基础。“两宽一高”的地震数据采集技术和更高精度的子波处理;基于高维、字典基和稀疏特征表达的信号处理技术(解决去噪、数据规则化、数据压缩、去混叠等问题)、建立更精确速度和Q值模型以及估计宽带反射系数的特征波反演成像技术、宽带波阻抗成像技术和基于信息综合的人工智能油藏描述技术代表了走向精确地震勘探的未来方向。 展开更多

关键词 “两宽一高”地震数据 全波形反演 特征波反演 背景波阻抗建模 宽带方位角度反射系数 宽带波阻抗建模 精确油藏描述 机器学习与人工智能 精确地震勘探

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