VSP数据逆时偏移成像方法

发布时间：2020-11-12 00:22

　　 随着勘探目标的日益复杂化,寻求剩余油气资源需要加大勘探目标深度,同时面向薄层和隐蔽油气层。因此急需综合应用地震勘探新技术,开展高分辨率地震勘探,有效实现复杂地下构造的准确成像。VSP(Vertical Seismic Profiling)技术作为油藏地球物理技术的重要组成部分,以其高分辨率和高信息量的特点在油田的勘探开发过程中发挥重要作用,可以得到分辨率高于常规地面地震的井周围数据体,有效识别井旁小断层,进而提高储层的描述精度。相对于传统的单程波及射线偏移方法,基于双程波方程的逆时深度偏移方法成像精度更高。为此,对VSP地震勘探资料进行逆时偏移成像,对更精细的刻画井周围地层及其深部构造有着重要的意义。本文针对VSP逆时偏移成像中存在的计算精度、计算效率、存储、噪音、吸收衰减边界等问题开展研究,主要取得以下研究进展:(1)在完成优化有限差分法波场模拟和逆时偏移的基础上,进一步研究实现了一步法波场模拟和逆时偏移成像方法,波场模拟精度高,无频散影响,稳定性强,逆时偏移成像效果好,刻画地下构造清晰;(2)提出了变阶数有限差分法、双内存缓冲区的二级存储策略、衰减随机边界以及完全匹配层有效边界存储等方法实现地震波场模拟和逆时偏移成像,大幅度降低逆时偏移成像的波场存储量需求;(3)改进了非局部均值去噪方法,有效压制随机噪声及VSP逆时偏移画弧噪声,提高了基于随机边界逆时偏移成像精度;(4)实现了最小二乘逆时偏移方法,有效提高了地面地震和VSP数据的成像分辨率。(5)引入多线程多GPU并行加速技术,加速了最小二乘逆时偏移成像方法,完成了三维波场的多GPU协同分割计算,提升了GPU设备对大尺度数据的适应性,多线程并行执行数据输入输出操作,降低了算法延迟效应。(6)对Walkaway VSP和3D VSP模拟地震数据和某油区实际数据进行了VSP逆时偏移成像测试计算。
【学位单位】：东北石油大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：P631.4;P618.13
【部分图文】：

东北石油大学博士研究生学位论文第一章 VSP 技术1 VSP 观测系统VSP（Vertical Seismic Profiling，垂直地震剖面），属于一种伴随测井技术发展震数据观测系统。常规地震勘探的观测系统中，震源和检波器通常布置于地表表，如图 1.1 所示。而 VSP 观测系统则泛指震源布置于地表，检波器布置于井测系统，如图 1.2 所示。

图 1.2 VSP 观测系统示意图Fig1.2 Sketch of the VSP observation system由于 VSP 观测系统中，检波器置于井筒之中，致使地下反射波从反射面传播至路径中，规避了地表低降速带的影响，而且相比于常规地面观测系统，VSP 观检波器距目的层更近，理论上接收的数据具有更高的信噪比和保真度。VSP 观测系统检波点位置固定，位于井筒之内，因此，根据震源位置和分布的不 VSP 观测系统进一步细分，主要包括：零偏移距 VSP 观测系统：指单一震源，且震源位于井口附近的一种 VSP 观测方

图 1.3 零偏移距 VSP 观测系统示意图Fig1.3 Sketch of the Zero-offset VSP observation systemawayVSP 观测系统：多震源激发，且震源沿过井测线呈直线排列 VSP 观测系统。图 1.4 Walkaway VSP 观测系统示意图Fig1.4 Sketch of the Walkaway VSP observation systemSP 观测系统：该种观测系统是 WalkawayVSP 观测系统在三维空间井口周围一定范围内，震源可以按照多条测线或围绕井口（Walk
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本文编号：2879963