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VSP數(shù)據(jù)逆時(shí)偏移成像方法

發(fā)布時(shí)間:2020-11-12 00:22
   隨著勘探目標(biāo)的日益復(fù)雜化,尋求剩余油氣資源需要加大勘探目標(biāo)深度,同時(shí)面向薄層和隱蔽油氣層。因此急需綜合應(yīng)用地震勘探新技術(shù),開展高分辨率地震勘探,有效實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地下構(gòu)造的準(zhǔn)確成像。VSP(Vertical Seismic Profiling)技術(shù)作為油藏地球物理技術(shù)的重要組成部分,以其高分辨率和高信息量的特點(diǎn)在油田的勘探開發(fā)過程中發(fā)揮重要作用,可以得到分辨率高于常規(guī)地面地震的井周圍數(shù)據(jù)體,有效識別井旁小斷層,進(jìn)而提高儲層的描述精度。相對于傳統(tǒng)的單程波及射線偏移方法,基于雙程波方程的逆時(shí)深度偏移方法成像精度更高。為此,對VSP地震勘探資料進(jìn)行逆時(shí)偏移成像,對更精細(xì)的刻畫井周圍地層及其深部構(gòu)造有著重要的意義。本文針對VSP逆時(shí)偏移成像中存在的計(jì)算精度、計(jì)算效率、存儲、噪音、吸收衰減邊界等問題開展研究,主要取得以下研究進(jìn)展:(1)在完成優(yōu)化有限差分法波場模擬和逆時(shí)偏移的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究實(shí)現(xiàn)了一步法波場模擬和逆時(shí)偏移成像方法,波場模擬精度高,無頻散影響,穩(wěn)定性強(qiáng),逆時(shí)偏移成像效果好,刻畫地下構(gòu)造清晰;(2)提出了變階數(shù)有限差分法、雙內(nèi)存緩沖區(qū)的二級存儲策略、衰減隨機(jī)邊界以及完全匹配層有效邊界存儲等方法實(shí)現(xiàn)地震波場模擬和逆時(shí)偏移成像,大幅度降低逆時(shí)偏移成像的波場存儲量需求;(3)改進(jìn)了非局部均值去噪方法,有效壓制隨機(jī)噪聲及VSP逆時(shí)偏移畫弧噪聲,提高了基于隨機(jī)邊界逆時(shí)偏移成像精度;(4)實(shí)現(xiàn)了最小二乘逆時(shí)偏移方法,有效提高了地面地震和VSP數(shù)據(jù)的成像分辨率。(5)引入多線程多GPU并行加速技術(shù),加速了最小二乘逆時(shí)偏移成像方法,完成了三維波場的多GPU協(xié)同分割計(jì)算,提升了GPU設(shè)備對大尺度數(shù)據(jù)的適應(yīng)性,多線程并行執(zhí)行數(shù)據(jù)輸入輸出操作,降低了算法延遲效應(yīng)。(6)對Walkaway VSP和3D VSP模擬地震數(shù)據(jù)和某油區(qū)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行了VSP逆時(shí)偏移成像測試計(jì)算。
【學(xué)位單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位年份】:2017
【中圖分類】:P631.4;P618.13
【部分圖文】:

示意圖,地面觀測,常規(guī),觀測系統(tǒng)


東北石油大學(xué)博士研究生學(xué)位論文第一章 VSP 技術(shù)1 VSP 觀測系統(tǒng)VSP(Vertical Seismic Profiling,垂直地震剖面),屬于一種伴隨測井技術(shù)發(fā)展震數(shù)據(jù)觀測系統(tǒng)。常規(guī)地震勘探的觀測系統(tǒng)中,震源和檢波器通常布置于地表表,如圖 1.1 所示。而 VSP 觀測系統(tǒng)則泛指震源布置于地表,檢波器布置于井測系統(tǒng),如圖 1.2 所示。

示意圖,觀測系統(tǒng),示意圖


圖 1.2 VSP 觀測系統(tǒng)示意圖Fig1.2 Sketch of the VSP observation system由于 VSP 觀測系統(tǒng)中,檢波器置于井筒之中,致使地下反射波從反射面?zhèn)鞑ブ谅窂街,?guī)避了地表低降速帶的影響,而且相比于常規(guī)地面觀測系統(tǒng),VSP 觀檢波器距目的層更近,理論上接收的數(shù)據(jù)具有更高的信噪比和保真度。VSP 觀測系統(tǒng)檢波點(diǎn)位置固定,位于井筒之內(nèi),因此,根據(jù)震源位置和分布的不 VSP 觀測系統(tǒng)進(jìn)一步細(xì)分,主要包括:零偏移距 VSP 觀測系統(tǒng):指單一震源,且震源位于井口附近的一種 VSP 觀測方

示意圖,觀測系統(tǒng),零偏移距,示意圖


圖 1.3 零偏移距 VSP 觀測系統(tǒng)示意圖Fig1.3 Sketch of the Zero-offset VSP observation systemawayVSP 觀測系統(tǒng):多震源激發(fā),且震源沿過井測線呈直線排列 VSP 觀測系統(tǒng)。圖 1.4 Walkaway VSP 觀測系統(tǒng)示意圖Fig1.4 Sketch of the Walkaway VSP observation systemSP 觀測系統(tǒng):該種觀測系統(tǒng)是 WalkawayVSP 觀測系統(tǒng)在三維空間井口周圍一定范圍內(nèi),震源可以按照多條測線或圍繞井口(Walk
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