“5.12”地震堰塞湖处置综述

“5.12”地震堰塞湖处置综述
“5.12”地震堰塞湖处置综述

子波基本理论与提取方法

子波基本理论与提取方法 1地震子波基本原理 由震源激发、经地下传播并被人们在地面或井中接收到的地震波通常是一个短的脉冲振动,称该振动为振动子波。它可以理解为有确定起始时间和有限能量,在很短时间内衰减的一个信号。地震子波其振动的一个根本属性是振动的非周期性。因此,它的动力学参数应有别于描述周期振动的振幅、频率、相位等参数,而用振幅谱、相位谱等概念来描述。 子波一般是物理可实现的,特别是地震子波,作为一个物理滤波器的响应函数,自然是物理可实现的,所有必定为非零相子波,但不同子波相位延迟不同。子波包括最小相位子波、最大相位子波、混合相位子波。 子波的Z 变换是一个多项式: n n z b z b z b b z B ++++=...)(221 若此多项式的全部零点均在单位圆外,则为最小相位子波;在单位圆内,为最大相位子波;零点在单位圆的内外都有,则为混合相位子波。

2地震子波的数学模型 实际中的地震子波是一个很复杂的问题,因为地震子波与地层岩石性质有关,地层岩石性质本身就是一个复杂体。为了研究方便,仍需要对地震子波进行模拟,目前普遍认为雷克提出的地震子波数学模型具有广泛的代表性,即称雷克子波。最小相位的地震子波的数学模型为: ft e t b at π2sin )(2-= 式中:f 为子波的主频;)ln(22M f =α为子波衰减系数;|/|21m m M =为最 大波峰值1m 和最大波谷值2m 之对比。其波形大致如图所示: 3地震子波提取的基本方法 地震子波的提取方法有两大类:第一类是确定性子波提取方法;第二类是统计性子波提取方法。确定性子波提取方法指的是利用测井资料首先计算出反射系

地震属性分析技术综述

【全文】地震属性分析技术综述 [摘要] 地震属性是从地震资料中提取的隐藏有用信息,因而地震属性分析技术近几年在油气勘探开发中得到了广泛的应用与研究。本文对地震属性分析技术的发展状况进行了归纳、总结,简单阐述了地震属性分析技术的在不同时期所用到的基本原理和方法。特别对新地震属性进行了具体介绍。最后对该技术进一步的研究工作进行了总结和展望。 摘要:在勘探和开发周期的各个阶段,地震资料在复杂油藏系统的解释过程中,扮演着至关重要的角色。然而,缺少一种有效地将地质知识应用于地震解释中的上具。随着一系列属性新技术的出现,对地震属性进行充分研究,就给地质家提供了快速地从三维地震数据中获得地质信息的能力。尤其在用常规解释手段难以识别日的储层的情况下,属性分析技术更是给地质上作人员指出了新的方向。 [关键词] 地震属性储层预测叠前数据叠后数据 关键词:储层;波形分析;地震属性 1.引言 地震属性是指叠前或叠后的地震数据经过数学变换而导出的有关地震波的几何形态、运动学特征、动力学特征和统计学特征的特殊度量值。地震属性的发展大致从20世纪60年代的直接烃类检测和亮点、暗点、平点技术开始,经历了70年代的瞬时属性(主要是振幅属性)和复数道分析,90年代的多维属性(特别是相干体属性)分析,21世纪的地震相分析等阶段[1一SJ。随着地震属性分析技术的发展与研究,该技术已广泛应用于储层预测、油气藏动态监测、油气藏特征描述等领域,并取得了很好的效果。总之,地震属性分析技术可以从地震资料中提取隐藏其中的多种有用信息,这为油气勘探与开发提供了丰富宝贵的资料,也为解决复杂地质体评价提供了实用的分析手段。因此,对该技术进行深人调查研究具有很强的现实意义。 地震属性是指从地震数据中导出的关于儿何学、运动学、动力学及统计特性的特殊度量值。它可包括时问属性、振幅属性、频率属性和吸收衰减属性,不同的属性可指示不同的地质现象。地震属性分析则是从地震资料中提取其中的有用信息,并结合钻井资料,从不同角度分析各种地震信息在纵向和横向上的变化,以揭示出原始地震剖面中不易被发现的地质异常现象及含油气情况。 地震属性分析技术的研究已由线、面信息扩展到三维体信息,从分类提取扰化发展为一项系统的应用技术。随着地震技术的日趋成熟,地震属性技术近儿年也发展迅速,其中有多属性联合解释技术、波形分析技术、吸收滤波技术等。应用地震属性分析技术去完善勘探生产中的油藏描述工作,已经成为油藏地球物理的核心内容。利用地震属性分析技术预测岩性和有利储集体,描述油藏特征及孔隙度变化,寻找难以发现的隐蔽油区,以至于监测流体运动和进行其它综合研究,一直是石油工作人员追求的目标。 1波形分析技术的研究与应用 通常的层段属性只是表示了某儿个地震信号的物理参数(振幅、相位、频率等),但它们没有一个能够单独描述地震信号的异常,而地震信号的任何物理参数的变化总是对应着反映地震道形状的变化,所以,研究和分析地震资料中代表各种属性总体特征的地震道形状(波形),应该能有非常不错的效果[,]。 1. 1波形分析技术的原理及处理过程

GeoFrame_地震属性分析和应用

SIS 软件软件技术应用技术应用技术应用之一之一 斯伦贝谢伦贝谢科技服务科技服务科技服务((北京北京))有限公司 2007年3月 GeoFrame 地震属性分析和应用地震属性分析和应用

1 地震属性分析和应用 应用地震属性开展储层横向预测是地震资料综合解释的重要研究内容。随着地球物理理论、数学理论的不断发展,通过各种计算方法能够提取和分析的地震属性越来越多,如何从众多的地震属性中选择能够反映客观地质现象的属性对目的层储层开展分析,这是地球物理人员在实际工作中面对的一个主要问题。 GeoFrame 综合地学平台为地球物理人员开展储层横向预测研究提供了一套完善的工具。SATK 、SeisClass 、LPM 以及GeoViz 的组合应用,可以帮助研究人员完成从属性提取、属性优化、定性分析到定量计算的储层预测全过程。本文重点阐述GeoFrame 储层预测的基本思路及地震属性的地质应用。 1、地震属性储层预测的基本思路 地震地层学原理假定,地震剖面上的反射波同相轴具有年代分界面的意义,要研究地层岩性和沉积相主要依据的是地震反射特征及其横向变化,也就是地震属性的变化,这是应用地震属性进行储层预测的基本理论依据。 应用地震属性进行储层横向预测要解决的主要问题是多解性问题,即:一种地震属性参数的变化受多种地质因素的影响,而一种地质现象的改变,也会造成多种地震属性的异常。 因此,在对地震属性分析预测过程中,如何从众多的地球物理参数中选取能反映地质特征变化的参数,是地震属性预测的主要问题。实际工作表明,必须做好以下两项工作: ① 正确认识地震属性 正确认识地震属性是做好属性预测的基础,不同的地震属性参数,它的地球物理含义、数学含义不一样,反映的地质规律也不一样。如:半时能量和总能量,尽管都是振幅类参数,但具体的展布规律却不一样(图1)。 图1 1 相同地区相同地区相同地区半时能量半时能量半时能量和和总能量总能量对比图对比图对比图 半时能量半时能量((Energy half-time ) 总能量总能量((Total Energy )

地震波衰减文献综述

关于地震波衰减 一、地震波衰减的主要因素 地震波在地层中传播的过程中会存在能量衰减,这种衰减会受到许多因素的影响和制约。这些因素包括:频率、压力、温度、饱和度、应变振幅以及岩石的特性等。在研究地层吸收衰减特性的过程中,了解这些因素的影响作用对于衰减问题的研究是很有帮助的。 1. 频率 频率与衰减的关系目前尚未有定论。室内研究表明 Q值与频率有关,而一些对实际地震数据的研究则表明了衰减与频率无关。现有的资料表明:对不同特性的岩石,频率的影响不同。对干燥岩石,衰减与频率无关;对于部分饱和或完全饱和岩石,地震波以复杂的路线传播,由流体流动类型所决定,衰减通常与频率有关。Johnston等利用与地震勘探有关的孔隙流体的粘滞系数和标准线性粘滞性模型,计算出地震频段的衰减对频率的依赖关系;O’Connelland Budiansky(1977)分析了饱和碎屑岩石的弹性特征,提出了与频率相关的衰减模型,他们指出在两种特性频率条件下产生的衰减最大;White(1975)计算出了在部分饱和流体岩石的弹性波衰减,推断出 P波的衰减和频率有关,而 SH波的衰减和频率无关。 2.岩性 高速的岩石,吸收性弱,而低速的岩石,吸收性强。对于大多数地区,泥岩的平均吸收性比砂岩强,砂岩的吸收比页岩和灰岩的吸收强,砂岩含有油气时,其吸收性显著增强。总之,介质弹性越好,地震波在介质中传播的能量损耗 3.压力 P波、S波在所有饱和岩石中,随压力的增加Q增大(衰减减小),在高压下则保持为一稳定值。低频时增加较快,高频时趋于一稳定值。同时在干燥岩石中随压力的增加Q增大,主要是因为增加压力能减小岩石基质中的裂缝,从而减小摩擦。 4.孔隙度 同一种砂岩,孔隙度越高,Q值越小,衰减越强;对饱和流体砂岩:衰减峰的峰位随孔隙率的增加向低温方向移动,峰值增大,峰宽变窄. 总之,衰减随孔隙率的增加而增加,呈正比关系。

解释及分析地震数据体一般步骤

解释及分析地震数据体一般步骤: 1、合成人工记录和层位标定 2、追层位,注意闭合 3、解释断层 3、平面成图 在解释过程中可能用到的五种技术方法: 1.层位标定技术 2.三维体构造精细解释技术 3.相干数据体分析技术 4.低序级断层识别技术 5.断点组合技术 其中各项技术的具体用法自己去查资料 若遇到潜山和特殊岩性体时,在成图前增加1项,速度场分析即第6项技术变速成图技术;若有储层描述部分,还需增加反演处理。 1、反演工区建立 2、地震子波提取 3、井地标定 4、初始模型建立 5、反演参数选取 6、反演处理 7、砂体追踪描述 8、成图 在三维地震构造解释的基础上,对有井斜资料的井,分层段进行了井深校正,将测井井深校正为垂直井深。通过钻井资料的校正,利用校正数据表的数据,对断层的断点位置和断距进行归一化处理,对三维地震所做的构造图与钻井数据相矛盾的地方进行反复推敲,分析油藏油水关系,对一些四、五级断层进行组合、修正,反复修改构造,最后编制研究区构造图。静校正statics:地震勘探解释的理论都假定激发点与接收点是在一个水平面上,并且地层速度是均匀的。但实际上地面常常不平坦,各个激发点深度也可能不同,低速带中的波速与地层中的波速又相差悬殊,所以必将影响实测的时距曲线形状。为了消除这些影响,对原始地震数据要进行地形校正、激发深度校正、低速带校正等,这些校正对同一观测点的不同地震界面都是不变的,因此统称静校正。广义的静校正还包括相位校正及对仪器因素影响的校正。随着数字处理技术的发展,已有多种自动静校正的方法和程序。 [深度剖面]depth record section;据磁带地震记录的时间剖面或普通光点记录,用一般方法所作出的地震剖面只是表示界面的法线深度,而不是真正的铅垂深度。经过偏移校正和深度校正之后,得到界面的铅垂深度剖面才叫做深度剖面,它是地质解释的重要资料。用数字电子计算机处理磁带地震记录,能自动得出深度剖面 [同相轴]lineups;地震记录上各道振动相位相同的极值(俗称波峰成波谷)的连线称为同相轴。在解释地震勘探资料时,常常根据地震记录上有规律地出现的形状相似的振动画出不同的同相轴,它们表示不同层次的地震波。 [速度界面]velocity interface;是指对地震波传播速度不同的、相邻的两层介质的公共接触面。信噪比signal-to-noise ratio:信噪比有多种定义。通常将地震仪器的输出端上,有效信号的功率与噪声(干扰)的功率之比称为信噪比。信噪比既与输入信号本身有关,更决定于仪器的特性,它也被用来衡量资料处理的效果。因此,提高信噪比是提高地震工作质量的关键问题之一。信噪比愈大愈好,可以通过改进仪器性能或选择工作方法提高信噪比。 子波wavelet:从震源发出的原始地震脉冲在介质中传播时,由于介质对地震脉冲有滤波作用,并且地层界面使波产生反射和折射,因此,自距震源一定距离起,脉冲波形便发生变化而与原始波形不同,但在一定传播范围内其形状甚本保持不变,这时的地震脉冲便称为子波。子波的形状决定于震源和介质的滤波性质,其频率随传播距离的增大而有所降低,振幅也逐渐减小。不同的界面各自的子波不同,每一道的地震记录可以认为是由一系列的子波构成的。子波不仅用于制作理论地震记录,而且在断层对比和反褶积处理等方面都需要它。 [有效速度] effective velocity; 把覆盖层看作均匀介质而从实际观测所得的反射波或从折射波时距曲线求得的波速,统称为有效速度。由于在层状地层中存在层理,介质并不真正是均匀的,再加上界面的弯曲,使有效速度不同于平均速度,往往是比平均速度大的一种近似速度,但在各层速度的差别不很大和界面弯曲不大时,两者的差别很小。 [有效波]effective wave; 指能用来解决某些地质问题的人工激发的地震波。有效波是个相对的

高阶统计量地震子波估计建模

2006年10月 第41卷 第5期  3山东省东营市中国石油大学(华东)信息与控制工程学院,257061本文于2005年12月21日收到,修改稿于2006年5月12日收到。 本项研究受高等学校博士学科点专项科研基金(No.20020008004)部分资助。 ?处理方法? 高阶统计量地震子波估计建模 戴永寿3①② 郑德玲① 魏 磊② 霍志勇② (①北京科技大学信息工程学院;②中国石油大学(华东)信息与控制工程学院) 摘 要 戴永寿,郑德玲,魏磊,霍志勇.高阶统计量地震子波估计建模.石油地球物理勘探,2006,41(5):514~518,540 本文在反射系数序列为非高斯、平稳和统计独立的随机过程,地震子波为非因果、混合相位的假设条件下,分别应用滑动平均(MA )和自回归滑动平均(ARMA )模型对地震记录进行建模,并采用运算代价较小的基于高阶累积量的线性化求解方法———累积量矩阵方程法进行了子波提取和模型适应性的研究。数值模拟结果和实际地震数据处理结果表明:自回归滑动平均(ARMA )模型比滑动平均(MA )模型具有参数节省、模型更为高效的特点;累积量矩阵方程法可以有效地压制加性高斯噪声,但对累积量样本估计的准确性要求较高;如果累积量样本估计的误差和方差适度,结合自回归滑动平均(ARMA )模型描述的累积量矩阵方程法可以高效、准确地估计出地震子波。 关键词 高阶累积量 子波 自回归滑动平均(ARMA ) 滑动平均(MA ) 建模 1 引言 作为地震资料反褶积处理、波阻抗反演以及正演模拟的基础工作,准确的地震子波估计对于高分辨率、高信噪比、高保真度的地震勘探数据处理具有极为重要的意义。统计性子波提取方法的基本原理是首先对反射系数序列的分布做某种假设,然后利用地震记录的统计信息进行子波估计。在没有任何先验知识的情况下,通常假设反射系数序列为一个非高斯、平稳和统计独立的随机过程,假设子波为一个非因果、非最小相位系统,加性噪声为高斯色噪声。因此在利用地震记录的统计信息进行子波估计时,其高阶累积量不仅能保留系统的相位信息,而且能较好地压制高斯色噪声,显示出此法的优越性。 近年来,基于高阶累积量的参数化子波估计方法得到了快速发展。Lazear [1]首先引入滑动平均(MA )模型描述地震记录,然后将子波四阶矩和地震资料的四阶累积量在最小均方误差意义下进行拟合,并用梯度下降法求解目标函数。随后,Velis 等人[2]及尹成等人[3]试图应用特性更好的全局最优化 方法解拟合函数,但求解效率普遍较低。石殿祥等 人[4]基于高阶累积量研究了非最小相位子波提取问题,虽取得了一定的成果,但依然沿用了滑动平均(MA )模型来描述地震记录。 本文分别采用滑动平均(MA )模型和自回归滑动平均(ARMA )模型来描述地震记录,并借助基于高阶累积量的线性化参数估计方法———矩阵方程法求解模型参数,最终精确估计了地震子波。 2 地震记录的滑动平均(MA)模型描 述及矩阵方程法子波提取 地震记录y (n )可视为一个零均值的平稳随机过程,且符合如下褶积模型 y (n )= ∑q i =0 w (i )r (n - i )+v (n ) =w (n )3r (n )+v (n ) (1) 式中:w (n )为地震子波;r (n )为反射系数序列;v (n )为环境噪声。显然,式(1)符合典型的滑动平均(MA )模型表达式,因此可以把地震记录看作是有限脉冲响应(FIR )系统的含噪输出。对于上述模型有如下假设:

地震属性体处理

地震属性体处理 1、分频处理属性 分频处理属性可将地震振幅和属性数据转换成更为清晰的地下地质图像,识别薄层或能量衰减区。将各地震道分解成不同的频带成分,有助于突出复杂的断裂体系以及储层的分布特征。分频处理的技术主要是通过 “Gabor-Morlet” 子波对复数地震道进行谱 分解,类似于小波变换。用来帮助地质家和解 释人员进行如下的勘探研究工作: (1)薄层检测以及薄层厚度估计; (2)衰减分析——直接进行油气检测 (3)提高地震分辨率 该方法通过连续的时频分析来描述时间-- 频率的瞬时信号能量密度。与以往常规的谱分 解使用离散傅立叶变换不同,该方法使用 Gabor-Morley 子波来提高时间-频率的分辨率。 提供了两种计算瞬时能量的方法:等空间中心频率和倍频程频率。输出结果可以分解成多种属性体:时间-频率体、时间切片,然后进行分析。 2、地震属性分析 地震属性分析使我们获得更多极有价值的多方位信息,从而使油藏的描述更准确、更细致。帕拉代姆地震属性库包括丰富的地震属性,如振福包络、瞬时频率、吸收系数以及相对波阻抗等20多 种复地震道(Hilbert )属性、多道几何属性,谱分解属 性和用户自定义属性见图。这些地震属性可分别表征地 震影像的不同特征,从而使解释人员以少量的工作即可 获得大量的地质信息,其中多地震道几何属性包括倾角 体、方位角体、非连续性和照明体。这些属性旨在强化 地震影像的非连续性特征,因此对识别地质体的构造特 征(如断层)、地层边界、河道和地质体的几何样式十 分有效。在这些属性体提取的基础上,利用PCA 主组分 分析技术进行属性优化分析,同时也可借助多属性体交 会VXPLOT 识别异常体。通过多属性体交汇、神经网络 测井参数反演、多属性体的波形分类以及变时窗/等时 窗的地震相划分等综合技术,并借助多属性体立体可视 化浏览技术实现对地下构造、地层和储层岩性的综合解 释。 光照体属性 常用提取的地震属性有信号包络、瞬时频率、瞬时相位、相对波阻抗、分频处理等。

地震资料处理数据分级存储集群的建设与应用

地震资料处理数据分级存储集群的建设与应用 【摘要】本文分析了河南油田地震资料处理对存储系统的需求,根据地震资料处理的数据特点,通过对并行存储技术、分级存储技术的研究,设计并建设分级存储系统,满足地震资料处理中不同应用对存储性能的不同需求,在存储容量、存储速度和成本之间取得了平衡,建成了高效实用的分级存储环境。 【关键词】分级存储;地震资料处理;并行存储;数据备份 一、建设地震资料处理数据分级存储系统的必要性 随着勘探难度增加和技术的发展,野外三维高精度采集的数据量大规模的增长,加之地震资料处理新技术、新方法的应用,地震资料处理对存储系统的存储容量和存储性能有了更高的需求,目前河南油田地震资料处理的存储系统在性能和容量上还有待提高,但是存储系统的设计要考虑容量、速度和成本三个问题。容量是存储系统的基础,都希望配置尽可能大的存储系统;同时要求存储系统的读写速度能与处理器的速度相匹配;成本也应该在一个合适的范围之内。但这三个目标不可能同时达到最优。一般情况下,存储设备读写速度越快,平均单位容量的价格越高,存储容量越小;反

之,存储设备读写速度越慢,平均单位容量的价格越低,存储容量越大。 分析地震资料处理的数据流特点,我们发现: 1、在进行叠前时间偏移、深度偏移、逆时偏移等并行作业处理时,数据流表现为高并发IO和大聚合带宽,需要高性能存储系统的支撑。 2、在常规处理中的数据流相对平稳,IO吞吐量相对小,对带宽和存储的性能要求相对较低。 3、需要备份的原始数据及成果数据,需要一定数量安全级别较高的存储系统进行数据备份。 为了在容量、速度和成本这三者之间取得平衡,需要根据其地震资料处理数据的特点,采用分级存储为不同的应用提供不同性能的服务,建成高效实用的并行存储环境。 二、分级存储方案设计 (一)体系架构 地震资料处理数据分级存储系统采用开放式的存储体 系架构,基于分布式的Glusterfs并行文件系统,将多台存储设备的存储容量虚拟成一个具有统一访问接口的存储空间。按照一定的负载均衡策略存储用户的数据,将数据条带化的存储到多台物理存储设备上,从而获得更高的并发数据访问性能,同时可以制定存储策略进行数据分级存储,对所有的存储设备可以实现统一的管理和监控。

地震勘探技术的发展与应用

地球探测与信息技术 读书报告 课题名称:地震勘探的发展与应用 班级:064091 姓名:吴浩 学号:20091004040 指导老师:胡祥云

地震勘探的发展与应用 吴浩 (地球物理与空间信息学院,地球科学与技术专业) 摘要地震勘探是地球物理勘探中发展最快的一项技术,近年来,高分辨率地震勘探仪器装备、处理软件升级换代速度明显加快,地震资料采集、处理与解释出现了一体化的趋势。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,应用于石油、煤炭、采空区调查、地热普查等重要领域,由陆地不断向海洋发展。本文着重针对地震勘探过程和技术的发展几个重要阶段及应用进行展开。 关键字地震勘探三维地震石油勘探煤矿发展与应用 1 引言 地震勘探是利用岩石的弹性性质研究地下矿床和解决工程地质,环境地质问题的一种地球物理方法。地震勘探应用领域广泛,与其他物探方法相比,具有精度高、分层详细和探测深度大等优点,近年来,随着电子技术、计算机技术的高速发展,地震勘探的仪器装备、处理软件升级换代的速度明显加快,地震资料采集、处理与解释的一体化趋势得到加强。从常规的地震勘探发展到二维地震、三维地震、高精度地震勘探等先进技术,通常用人工激发地震波,地震波通过不同路径传播后,被布置在井中或地面的地震检波器及专门仪器记录下来,这些地震拨携带有所经过地层的丰富地质信息,计算机对这些地震记录进行处理分析,并用计算机进行解释,便可知道地下不同地层的空间分布,构造形态,岩性特征,直至地层中是否有石油、天然气、煤等,并可解决大坝基础,港口,路,桥的地基,地下潜在的危险区等工程地质问题,以及环境保护,考古等问题。 2 地震勘探过程及发展 地震勘探过程由地震数据采集、数据处理和地震资料解释3个阶段组成。 1.地震数据采集 在野外观测作业中,一般是沿地震测线等间距布置多个检波器来接收地震波信号。常规的观测是沿直线测线进行,所得数据反映测线下方二维平面内的地震信息。一般地讲,地震野外数据采集成本占勘探成本的80%左右,因此世界各国为了降低勘探成本、提高勘探效果,

抗震设计方法概述

本学期的“工程结构抗震分析”课程首先介绍了地震与地震震害以及结构抗震分析的必要性和其方法的发展过程,然后简单回顾了一下结构动力学基础,接下来认识了地震波与强震地面运动的特性,以及地震作用下结构的动力方程,最后重点讲述了几种抗震设计分析方法——反应谱分析法,时程分析法(弹性和弹塑性),和静力弹塑性分析法。通过一个学期的学习,本人对强震地面运动特征和抗震设计原理和方法有了一定的了解和把握。 在进行建筑、桥梁以及其它结构物的抗震设计时,一般都要遵循以下五个步骤:抗震设防标准选定、抗震概念设计、地震反应分析、抗震性能验算以及抗震构造设计,其流程如图1 所示。 本文将着眼于图1流程中的第3个步骤, 从我国现行规范中的3种最常用的结构响应分 析方法出发,简单介绍一下其各自的基本概念 和适应范围(具体原理和计算过程在此不再详 述,读者可另查阅相关课本和规范),以及现有 抗震设计规范中存在的问题,以便初学者对结 构抗震设计分析方法有个初步的认识,也作为 本人对本课程的学习总结。 一.3种最常用的结构响应分析方法 1.底部剪力法 定义:根据地震反应谱理论,以工程结构 底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作 用相等来确定结构总地震作用的一种计算方 法。 底部剪力法适用于基本振型主导的规则和 高宽比很小的结构,此时结构的高阶振型对于 结构剪力的影响有限,而对于倾覆弯矩则几乎 没有什么影响,因此采用简化的方式也可满足 工程设计精度的要求。 高规规定:高度不超过40m、以剪切变形 为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层 建筑结构,可采用底部剪力法。 底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念,简化的估算建筑结构的地震响应,从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力,它还是很有用的。 2.振型分解反应谱法 定义:振型分解反应谱法是用来计算多自由度体系地震作用的一种方法。该法是利用单自由度体系的加速度设计反应谱和振型分解的原理,求解各阶振型对应的等效地震作用,然后按照一定的组合原则对各阶振型的地震作用效应进行组合,从而得到多自由度体系的地震作用效应。振型分解反应谱法一般可考虑为计算两种类型的地震作用:不考虑扭转影响的水平地震作用和考虑平扭藕联效应的地震作用。 反应谱的振型分解组合法常用的有两种:SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合,仅作为一个随机振动理论意义上的精确,但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言,对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构,并且地震此时长,阻尼不太小(工程上一般都可以满足)时,SRSS是精确的,频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开;而对于那些结构

地震子波的再认识

地震子波的再认识 一、地震子波概念: 地震子波是地震记录褶积模型的一个分量,通常指由2至3个或多个相位组成的地震脉冲,确切地说,地震子波就是地震能量由震源通过复杂的地下路径传播到接收器所记录下来的质点运动速度(陆上检波器)或压力(海上检波器)的远场时间域响应。 一个子波可以由它的振幅谱和相位谱来定义,相位谱的类型可以是零相位、常数相位、最小相位、混合相位等;对零相位和常数相位子波而言,可简单将其看作是一系列不同振幅和频率的正弦波的集合,所有的正弦波都是零相位或常数相位的(如90°);在频率域中,子波提取问题由两部分组成:确定振幅谱和相位谱,确定相位谱更加困难,并且是反演中误差的主要来源。 二、子波提取方法: 子波提取方法分为三个主要类型:1)、纯确定法:即用地表检波器或其它仪器直接测量子波;2)、纯统计法:即只根据地震数据测定子波,这种方法很难测定可靠性的相位谱;3)、使用测井曲线法:即使用测井曲线与地震数据结合,理论上这种方法能够提取井点位置精确的相位信息,但问题是该方法要求测井和地震间必须要有良好的对应关系,而将深度域样点转换为双程旅行时的深时转换可能产生不恰当的对应关系,而这种不恰当的对应关系必将影响子波提取的结果。 子波在各地震道之间是变化的,而且是旅行时间函数,即子波是时变和空变的,也就是说,对每个地震剖面而言,都应该能提取大量的子波,但在实际应用中提取可变子波可能会引起更多的不确定性,比较实用的做法是对整个剖面或某个目的层只提取单一的平均子波。 三、零相位子波和常数相位子波:

零相位子波和常数相位子波(Zero Phase and Constant Phase Wavelets.) 首先,让我们来考虑雷克子波(Ricker Wavelet),雷克子波由一个波峰和两波谷,或叫两个旁瓣组成, 雷克子波依赖它的主频,也就是说,它的振幅谱的峰值频率,或主周期在时间域的反函数(主周期可以通过测量波谷到波谷的时间来获得)。

地震仪器技术现状、发展方向及存在问题概述

地震仪器技术现状、发展方向及存在问题概述 发表时间:2019-10-29T09:05:24.317Z 来源:《基层建设》2019年第22期作者:张庆 [导读] 摘要:近年来,我国逐渐进入到大数据时代,大数据时代的石油地球物理勘探已全面进入“两宽一高”勘探时期,来自于宽频带、宽方位、高精度的数据采集记录,全地表、低成本、健康与安全环保的更高要求以及短作业周期的野外施工作业等多方面需求的升级,对地球物理勘探开发核心装备———地震数据采集记录系统提出了新的要求。 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处仪器服务中心河北省涿州市 072750 摘要:近年来,我国逐渐进入到大数据时代,大数据时代的石油地球物理勘探已全面进入“两宽一高”勘探时期,来自于宽频带、宽方位、高精度的数据采集记录,全地表、低成本、健康与安全环保的更高要求以及短作业周期的野外施工作业等多方面需求的升级,对地球物理勘探开发核心装备———地震数据采集记录系统提出了新的要求。本文从社会发展、物探技术发展的角度,分析了地震仪器技术现状、发展方向及存在问题。 关键词:两宽一高;地震仪器;有线传输;无线传输;地震数据本地存储 引言 地震仪器是油气勘探的关键设备,其勘探能力直接决定着野外地震数据采集的效率和质量。目前,业内常用的地震仪器大致可以概括为3类,即节点仪器、无线仪器以及有线遥测仪器,每种仪器都有各自的优缺点和适用范围,可独立使用,也可借助相关软硬件平台实现在同一项目的无缝联合采集,从而满足不同甲方和施工地表条件下的勘探需求。不同的地震仪器涉及数据的种类、量级不尽相同,如何在大数据背景下低成本、高效率和高质量地完成地震数据采集作业任务已经成为一个亟待解决的棘手问题。 1地震仪器标准化现状 (1)各地震仪器生产厂家自成体系,阻碍了地震仪器统一技术平台的建立,导致地震仪器不能健康有序发展。(2)不同地震仪器具备不同的功能和性能指标,使用户无法对不同种地震仪器技术水平做出准确评价,为合理选用地震仪器带来困难。(3)地震仪器输出数据格式的不统一,为现场质控和后期资料处理带来不便,影响生产效率。(4)用户缺乏客观、公正的地震仪器检验方法和验收手段,目前只能依赖生产厂家提供的仪器检测方法,且不同仪器产品的技术指标量值也不相同,如果检测结果失准,将会直接影响采集地震数据的质量。 2地震仪器大数据带来的挑战 相比于通常提到的计算机信息处理中的大数据,地震仪器大数据是一个特殊的概念,有其独特的特征和处理需求。在现场采集作业时,需要对多种不同类型、不同数据格式或编码方式的海量数据进行处理、信息挖掘和综合分析,使得地震仪器大数据时代的地震仪器作业面临更多的挑战。(1)海量生产资源的高效管理。随着“两宽一高”物探技术的规模化应用,野外地震勘探采集动用的资源愈发庞大,以国内某常规三维采集项目为例,项目满覆盖面积397km2,观测系统为44L*2S*220R正交,道距25米,线距100米,炮点距50米,炮线距125米,使用6台可控震源,有线采集设备3万道。如此大的采集规模,在低成本、高效率、高质量地震勘探的要求下,地震仪器作业面临着设备技术状态管理、排列动态管理、可控震源扫描属性数据的实时监控等方面的挑战。(2)高效、精准的现场质量控制。一方面,基于地震仪器主机激发控制的各种高效地震数据采集施工方法的规模化应用,使得传统以人工监控、回放纸质为主的质量控制方式转向了以质控软件为主、人工分析为辅的方式,但10万道以上的超大规模地震勘探会对质量分析准确度和实时性提出了新的要求;另外一方面,像ISS、独立激发等新的作业方法,以及节点仪器等新型地震采集系统的应用,也为现场地震数据质量控制带来新的课题。(3)地震数据的快速存取和安全管理。在野外地震数据采集作业时,会涉及大量地震数据(包括单炮记录和中间数据)的拷贝和转移。在地震勘探大数据时代,野外采集道密度和激发炮点密度均有大幅度的提高,每日生产炮数会是以往的几倍,单炮记录万道,甚至数万道,都会对地震数据的存取速率和安全管理提出新的要求。(4)多类型数据的综合信息分析与评价。地震仪器作业是囊括采集排列管理、炮点激发控制、数据采集记录、现场质量控制的综合性的过程,需要对不同格式或编码方式的数据进行及时的准确的综合分析和评价,从而确保采集数据的质量和勘探施工的效率。因此,地震仪器是汇集和处理多种信息或工作任务的一体化平台,超大规模的地震数据采集必会对其软硬件性能带来新的挑战。 3地震仪器的发展方向 地震仪器的发展受成熟先进技术的支持,电子、通讯、制造、测试、数据采集等技术的发展推动着地震仪器的发展,尤其是嵌入式技术的发展直接带动地震仪器地面设备的升级换代,基础技术发展对地震仪器技术问题的解决直接体现在:(1)计算机技术:海量数据存储管理(包括QC、转储)。(2)嵌入式技术:地面设备的智能化、小型化、稳定性、功耗等性能指标,缩短产品的开发进程、降低研发和制造成本。(3)通讯技术(包括移动通讯、有线通讯):百万个采集点与激发同步,大道数的同步、管理、采集及便利性(使用、管理)和效率。(4)电子技术:多功能、智能、高精度、低功耗和低成本。(5)先进制造技术:稳定性、可靠性、小体积等环保和高效要求。 4目前地震仪器发展存在的问题 4.1地震数据存储与管理 高密度高效采集对于地震数据的存储与管理主要有数据存取速率和安全性两个方面的需求。在数据存取速率方面,主要考虑现场数据写入性能,现有的主流地震仪器大都支持磁带、磁盘和NAS等存储媒介,在数据安全管理方面,除了使用的NAS盘、磁盘阵列使用RAID结构实现数据的安全保护以外,在用的G3i、428XL、508XT仪器均支持同时向多个存储媒介同时输出采集的地震数据,以实现数据的备份。 4.2地震信号的记录能力方面 地震信号的记录能力主要是与影响地震数据采集质量或精度方面的性能指标相关联,主要体现在任何扩展有效记录频带、降低信号畸变水平和提高信号记录精度。可进一步划分为地震信号传感(或转换)环节、地震检波器部分和地震信号数字记录环节、采集站的数字化记录通路即仪器部分。就地震仪器而言,目前地震仪器普遍采用Δ-Σ技术的24位或32位模/数转换器,简化地震信号调理电路,降低仪器本身噪声,使地震仪器的动态范围达到了120dB以上。相对来讲数据采集的性能指标水平较高,考虑到电子产品制作工艺及地球物理勘探中地震信号的特征,特别是考虑地球对高频信号的快速衰减及高次数叠加的勘探方法,可以通过对有效信号的放大来相对降低地震仪器的噪声水平,充分利用24位ADC的特点,达到提高记录精度并且扩展频宽的目的。但如何兼顾高频小信号和低频大信号是目前地震仪器攻关的课题。就检波器而言,目前物探行业5Hz等低频检波器与10Hz高精度检波器相比,存在灵敏度低、容差大、假频低、使用寿命短、

地震子波反褶积程序

盲信号实验报告 盲解卷积算法 姓名:丁宪成 系别:电信学院 专业:电磁场与微波 学号:3110035012 指导教师:陈文超2011年07月13日

盲解卷积算法 1. 原理: 几个重要概念: 1.1 褶积模型假设: 假设1:地层是由具有常速的水平层组成; 假设2:震源产生一个平面压缩波(P 波),法向入射到层边界上,在这种情况下,不产生剪切波(S 波); 假设3:震源波形在地下传播过程中不变,即它是稳定的; 假设4:噪音成分是零; 假设5:震源波形是已知的; 假设6:反射系数序列是一个随机过程。这意味着地震记录具有地; 震子波的特征,即它们的自相关和振幅谱是相似的; 假设7:地震子波是最小相位的,因此,它有一个最小相位的逆。 1.2 反滤波 如果定义滤波算子为f (t),则f (t) 与已知地震记录x(t)的褶积得到一个对地层脉冲响应e(t)的估计 e(t) = f (t)? x(t); (1) x(t) = w(t)* f (t)* x(t); (2) δ(t) = w(t)* f (t); (3) 1()()*() f t t w t δ= (4) 用流程图表示为:

1.3 震源反子波 计算震源反子波在数学上是利用z 变换来实现的。例如,假设基本子波为两点时间序列(1,-0.5) 1()12w z z =-2111()1 (12412) F z z z z ==+++-; (5) 2111()1 (12412) F z z z z ==+++- (6) ()F z 的系数11(1,,,...)24 代表逆滤波算子f(t)有关的时间序列。可以看出它有无限多个系数,然而它们递减的很快。如同任何滤波过程一样,

Landmark主要地震属性及其地质意义

Landmark主要地震属性及其地质意义利用地震进行储层预测时主要从振幅属性及其延伸属性出发,分析属性的变化特征,然后与钻井和地质进行标定,赋予属性地质意义。 为了将已知井上的岩性信息,在整个工区进行有效的外推,需要优选出在该区对岩性参数和含油气性反映敏感的属性,我们通过两个层次来完成这一个工作。第一个层次是选择对岩性变化相对敏感的地震属性,这部分工作在属性提取时已完成,其最基本的理论基础是:时间派生的属性有利于对构造的细节进行解释;振幅和频率派生的属性用于解决地层和储层特征; 一般认为振幅是最稳健和有价值的属性;频率属性更有利于揭示地层的细节; 混合属性包含振幅和频率的因素,因此更有利于地震特征的测量;同时在对所提取的地震属性的物理意义的理解也有助于对地震属性的提取第二个层次是使用数学和信息学的方法优选属性。“地震属性和井数据采样伪相关在独立的井数据较少或者参加考虑的独立的地震属性过多时产生的概率较大”(CYNTHIA T. KALKOMEY),由于对于该区已知的独立井信息多数情况下较少,勉强满足统计分析的样本要求,单纯使用相关分析方法产生伪相关的概率较大,因此我们在经过第一个层次的筛选之后,采用数据相关和信息优化组合方法进行属性优选。 目前属性种类很多,属性软件也非常多,这里转列landmark软件中的PAL 属性,供大家参考选择使用:Average Reflection Strength 平均反射强度:识别振幅异常,追踪三角洲、河道、含气砂岩等引起的地震振幅异常;指示主要的岩性变化、不整合、天然气或流体的聚集;该属性为预测砂岩厚度的常用属性; Slope Half Time 能量半衰时的斜率:突出砂岩/泥岩分布的突变点;预测砂岩厚度的常用属性; Number of Thoughs 波谷数:可以有效的识别薄层,为预测砂岩厚度的常用属性;Average Trough Amplitude 平均波谷振幅:用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等;预测含油气性的常用属性; Average Instantaneous Phase 平均瞬时相位:由于相位的横向变化可能与地

常用地震属性列表及其描述、应用

地震属性列表及其描述、应用 我们将经常应用到的地震属性的简单描述,经过物理分析与长期应用地震属性实践中认识到的地震属性潜在应用情况进行了总结,现列表如下: Average Reflection Strength 平均反射强度:识别振幅异常,追踪三角洲、河道、含气砂岩等引起的地震振幅异常;指示主 要的岩性变化、不整合、天然气或流体的聚集;该属性为预测 砂岩厚度的常用属性; Slope Half Time 能量半衰时的斜率:突出砂岩/泥岩分布的突 变点;预测砂岩厚度的常用属性; Average Trough Amplitude 平均波谷振幅:用于识别岩性变 化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉 积物、杂乱的沉积物等;预测含油气性的常用属性; Average Instantaneous Phase 平均瞬时相位:由于相位的横 向变化可能与地层中的流体成分变化相关,因此该属性可以检 测油气的分布。同时还可以识别由于调谐效应引起的振幅异 常,为预测含油气性的常用属性; Energy Half Time 能量半衰时:区分进积/退积层序,该属性 的横向变化指示地层或由于流体成分、不整合、岩性变化引起 的振幅异常;预测砂岩厚度的常用属性; Total Energy 总能量:识别振幅异常或层序特征,有效识别 岩性或含气砂岩的变化;区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱

的沉积物等;预测含油气性的常用属性; Total Amplitude 总振幅:识别振幅异常或层序特征,有效识别岩性或含气砂岩的变化;区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等;预测含油气性的常用属性; Maximum Trough Amplitude 最大波谷振幅:识别岩性或含气砂岩的变化振幅异常,特别是层附近;是层序内或沿指定反射进行振幅异常成图的最佳属性之一;该属性通常用于储层的油气预测; Average Peak Amplitude平均波峰振幅:用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。可以有效的区分整合沉积物、丘状沉积物、杂乱的沉积物等;预测含油气性的常用属性; Peak Spectral Frequency 频谱峰值:最大熵谱分析结果,为峰值主频,提供了一种追踪由于含气饱和度、断裂、岩性或地层变化引起的相关的频率吸收特征的变化;例如含气砂岩吸收地震高频,因此在该情况下你只能看到低的频谱峰值;Amplitude of Maximum 最大振幅:识别岩性或含气砂岩的变化振幅异常,特别是层附近;是层序内或沿指定反射进行振幅异常成图的最佳属性之一;该属性通常用于储层的油气预测;Positive Magnitude剖面正极值的平均值:用于识别岩性变化、含气砂岩或地层。用于预测含油气性和砂岩厚度的属性;Correlation Components 相关成分:P1 第一主组分用于度量同相轴的线性相干、P2 第二主组分用于指示剩余特征、P3 第

地震作用分析方法 (一般选侧刚)

一、地震作用分析方法:“算法1”是指按侧刚模型进行结构振动分析,“算法2” 是指按总刚模型进行结构的振动分析。当考虑楼板的弹性变形(某层局部或整体有弹性楼板单元)、或有较多的错层构件(如错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等)时,建议采用“算法2”。 线性方程组解法:VSS向量稀疏求解器计算速度快,需要硬盘空间小,为程序默认解法。位移输出方式:选择“简化输出”。 计算出错时,首先关闭所有无关程序重新计算;如果还是不行,可根据程序提示的错误号到说明书的错误信息表上寻找其内容。 总刚计算模型不过的主要原因 1、多塔定义不对; 2、⑴同一构件同时属于两个塔。 ⑵定义为空塔。 ⑶某些构件不在塔内。 2、铰接构件定义不对; 3、局部构件引起结构整体不过。 4、悬空构件 ⑴用户输入斜梁、层间梁或不与楼面等高的梁时,如果不仔细检查,可能出现梁在梁端不与任何构件相连的情况,即梁被悬空。 注意:节点处如果有墙,则变节点高是不起作用的,与此节点相连的任一构件标高均与楼层相同。 ⑵节点处有柱时,与同一柱相连的梁,如果标高差小于500时,标高较低的节点会被合并到较高的节点处,大于500则不合并,但最多只允许3种不同的标高。如下图所示。 二、侧刚分析方法:配合刚性楼板选用。 总刚分析方法:配合弹性楼板、错层结构选用。 三、地震作用分析方法 侧刚计算方法”和“总刚计算方法”均为结构的地震反应分析方法,二者同属于“振型分解法”。 “侧刚计算方法”是一种简化计算方法,只适用于采用楼板平面内无限刚假定的普通建筑和采用楼板分块平面内无限刚假定的多塔建筑,对于这类建筑,每层的每块刚性楼板只有两个独立的平动自由度和一个独立的转动自由度,“侧刚”就是依据这些独立的平动和转动自由度而形成的浓缩刚度阵。“侧刚计算方法”的优点是分析效率高,由于浓缩以后的侧刚自由度很少,所以计算速度很快。但“侧刚计算方法”的应用范围是有限的,当定义有弹性楼板或有不与楼板相连的构件时(如:错层结构、空旷的工业厂房、体育馆所等),“侧刚计算方法”是近似的,会有一定的误差,若弹性楼板范围不大或不与楼板相连的构件不多,其误差不会很大,精度能够满足工程要求,若定义有较大范围的弹性楼板或有较多不与楼板相连的构件,“侧刚计算方法”则不适用。 “总刚计算方法”就是直接采用结构的总刚和与之相应的质量阵进行地震反应分析。这种方法精度高,适用范围广,可以准确分析出结构每层每根构件的空间反应,通过分析计算结果,

相关文档
最新文档