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努米纳技术介绍2013-1

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努米纳 技术 介绍
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美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 努米纳 (反演 提高地震分辨率 处理 技术 努米纳 谱反演是一种采用先验信息和谱分解技术来提高小于调谐厚度的薄层成像 高分辨率地震处理技术。 其重点在于通过分频方法来获取局部频谱信息 , 通过从井震匹配得到的参考子波来确定多道算子,然后用全局寻优的方法反演反射系数(采用稀疏层法),再逐道计算预测原始数据的高频成份 , 最后回加最佳子波进而可产生 二 、 三 倍原始资料的高分辨率数据。 无井谱反演技术 摆脱了井的约束带来的人为因素 , 真实地显示出地震资料所表达的地下油藏情况,使井间薄层的准确预测和油藏的精确刻画成为可能。 这项技术的推广和应用,不仅是使地震的构造解释、储层预测、裂缝检测和烃类检测等更为精细和准确,也将使已有地震资料得到更为充分的利用价值。 地震资料 高分辨率处理 技术 理论突破 传统的经验大多来源于近 40年前 1973)年提出来的观点。 1973)在他的经典文章《 is a 1973年发表于 认为 λ/8为分辨率的极限,其中 λ为波长。 由此, λ/8被很多人认为是纵向分辨率的基本极限值。在小于 λ/8后,地震响应理论上变成地震波长的导数, 如果存在噪音或者是随着子波在地下传播范围增大,这个结论变为 λ/4,直到现在地球物理学家还引为真理。 图 1. 状体模型 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 这些结论都是基于 如图 1所示 简化的楔形模型得到 , 该模型 存在上下二个幅度相同,符号相反的反射系数对。在这种条件下,当地层厚度小于 1/8波长时,厚度的变化将不会对地震波峰 /波谷位置和频率特征带来任何影响 。 但是 2004由 更精确的 声波测井合成的楔形模型 得出的 其厚度变化与主频关系曲线如 图 2所示。当层厚减薄时, 主频有逐步增大的趋势,当层厚小于一定厚度(调谐频率转折点)时,主频开始减小, 在层厚为 0时与子波的主频一致(而不是子波主频的导数)。这个结论刚好与 图 2. 因此在实际情况中应该重新审视一下 2004)沿袭 1995)的工作对这个问题进行了研究 ,他认为 实际情况下,地层上下面的反射系数并不像 而更多的是上下介质阻抗不同的层状分布 ,如下图 3左 所示 。 图 3. 上下介质阻抗不同的层状模型及反射分解 可以用一个两点反射系数序列来简化说明,如上图 3右 。 该序列可以分解为 一个偶部和一个奇部,前者为一对值相等但极性相反的反射系数序列 ,后者为一对极性相同的反射系数序列组成。 当“偶”反射系数对为零时,就是 可见 型是 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 图 4地层厚度与主频、峰值振幅之间的关系图 从图 4可见层厚于与峰值振幅具有很好的相关性 , 尤其是 奇部反射和层厚几乎是线性 相关 ,在层厚为 0时 , 奇部反射振幅也为 也就是说 只要 地震数据频带外的频率能被恢复 ,那么 小于地震采样率的地层厚度是可被预测的 。 努米纳 (反演高分辨率处理技术 方法 基于上述理论 美国著名地球物理学家 米纳 功实现了谱外预测 . 其谱反演高分辨率方法( 其重点在于通过分频方法来获取局部频谱信息( , 2003年; 2004年)。 通过从井震匹配得到的参考子波来确定多道算子,然后用全局寻优的方法 反演反射系数(采用稀疏层法),再逐道计算预测原始数据的高频成份 ,最后 回加最佳子波进而可产生 2、 3倍原始资料的高分辨率数据。 该方法 有 三个 方面的 重点: 1. 从井震匹配得到的参考子波来确定多道算子。 2. 从地震数据中去除子波,采用稀疏层法地震反演方法求得反射系数 3 . 谱分解 /重构最优子波回加。 该方法的 处理流程 如下表: : 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 图 5. 处理流程 特别强调的 是在处理的时候没有任何初始地质模型或解释方案参与。这种道与道计算方式无需初始模型和边界连续条件的约束。 其算法 如下 : 脉冲函数 表达式采用 (2001) g(t, θ) = (t - (t - T) • 中心点 t=0 g(t, θ) = (t – T/2) + (t + T/2) •对上式傅立叶变换 G(f) = θ)t + T/2]) + θ)t - T/2]) •实部为 (f)] = ( 去除子波 •对实部求导 : d/e[G(f)]} = - ( 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 •再除以实部 : d/(f)]} / (f)] = - π 求得 T 。 该算法具有 极 强的 稳定性 和 极高的 分辨率 ,下图 6所示 , 该图显示的是用努米纳 (传统方法对雷克子波的小时窗谱分解 ,黑色的曲线表示的真实的雷克子波的频谱,而蓝色的曲线是常规傅立叶谱分解算法结果 ,红色的曲线是努米纳 (频谱分解的结果。傅立叶结果中 出现的 的高频振荡 是由于小 分析 时窗所产生的吉布斯效应 所造成的 。 而 努米纳 (频谱分解 由于其具有较少依赖于分析时窗大小的特性 , 从而其谱几乎无高频振荡,并与 实际的峰值频率 一致 。 图 6 右 下是努米纳 (得井中反射系数与实际测井所得反射系数拟合对比 , 匹配度极好 。 图 6. 应用独有的高分辨率(时、频)谱分解可获得更精确地 T 努米纳 (高地震分辨率 与 传统方法对比 常规处理的叠后地震数据频谱相对较窄,信号的带宽只能到截止尼奎斯特频率( 500样率 ) , 各 地震处理公司提供了许多高频增强的技术对常规地震数据进行处理 ,这些技术范围较广, 传统上几乎就是 如增加反褶积步骤、子波 替换 以及那些黑盒子技术。 常规方法 中最主要的就是应用各种反褶积进行组合 \串 \并联多次使用来压缩子波提高地震资料分辨率 , 由于各种反褶积方法都 有其本身的不足 , 单纯提高高频段的频谱只能增加高频噪音 。 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 另外, 多方法组合 , 如 反 反褶积 +谱白化 , 反 但 如 补过后对反褶积又有负影响 , 再又用 子波 零相位反褶积加谱白化可适当展谱 , 但这些方法只是在本身数据主频范围内适当调整 , 都没有谱外推和预测功能 , 所以超过主频范围的高频几乎都是噪音 。 努米纳 ( 高地震分辨率方法是 基于恢复和 预测 地震数据的 频外高频信息 ; 努米纳(高地震分辨率 可成功外推预测 谱 外高频信息 , 这是 其他方法无法比拟 的 , 且该谱外高频信息真实可靠 , 见图 7。 原始剖面频谱 努米纳 (分辨率剖面频谱 图 7. 努米纳 ((分辨率 处理具有其他方法无可比拟的优秀谱外预测功能 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 部分 实例展示 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 放大的资料:展示处理前后分辨率的明显改善 碳酸岩地层:处理前和处理后结果对比 砂岩地层:处理前、处理后和无井谱反演结果对比 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 处理前和高分辨率处理后与井的对比 ,验证预测出的高频资料的可靠性 处理前、处理后和基于处理后资料上的无井谱反演结果与井资料的对比 , 验证处理后资料的可靠性和基于高频资料反演结果的与井资料的精确对比 美国总部 : 16300 85, 7094 京:北京市朝阳区亚运村北苑路 168号中安盛业大厦 2302室 邮编: 100101 北京纽荷瑞晨能源技术 有限公司 原始地震剖面上 : 中部火成岩的强反射 ,将其上面的两个产层和下面的三个 产层屏蔽了 , 无法有效识别 在谱反演高分辨率剖面上 : 火成岩上部的两个产层和下面的三个产层清晰地 被 分辨出来 , 层内各种信息 也 更为丰富 , 为储层的 精细 刻画和含油气性的评价提供了更为丰富的依据
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