油气藏重点实验室物探资料处理室

1、.物探资料处理中心硬件配置目录及软件介绍一、 硬件设备：微机集群: 产品名称 曙光TC-40001、 管理节点一个：天阔R2400-XP1型服务器、两个2.8GHz的CPU、内存4GB、两个千兆网卡。主板Ms-9138 光驱SG-52X-CDROM 2、 计算节点15个：天阔R210-XV1型服务器、两个2.8GHz的CPU 内存2GB、两个千兆网卡。硬盘 FJ-73G-WS-10000。3、 管理监控器一台：天潮TC4000M 主板 SG-Moniter-Node 网卡IT-100M-RJ45 硬盘40G 4、 网络交换机两台，一台千兆Fouundry EIF 24G交换机、一台DES102

2、4R+百兆交换机。5、 DELL 170L 微机十台 CPU 2.8GHz 内存512MB DVD光驱 网卡100M 。6、 IBM工作站一台。微机集群的理论运算峰值为179.2Gflop/s 既每秒运算1792亿次。Linpack测试峰值：二、 软件微机集群安装的软件：操作系统：Linux Redhat 9.0 应用软件：Paradimg 地震解释处理软件： 1. 2D Prestack Time/Depth2. 3D k.PSDM (Fermat/Eikonal) (32CPUs)3. 3D k.PSTM (32CPUs)4. 3D Poststack Time/Deoth (32CPUs

3、)5. Focus6. GeoDepth7. 3D k.PSTM Imaging (32CPUs)8. 3D Tomo (32CPUs)微机终端安装的软件：操作系统：Windows XP 应用软件：Office 2003 ；VC+ ；Photoshop 7.01 ；蜂鸟10（远程图形终端软件）；IBM工作站操作系统：AIX Focus/GeoDepth一体化处理系统-面向目标的叠前构造成像解决方案 一、目的任务石油勘探的目标是通过对地下地质构造的准确定位，获取油藏的准确成像。而地震资料处理是对构造进行准确定位，获取构造成像的关键技术。传统的地震成像是叠后成像，但随着勘探开发难度的日益增大，叠后

4、成像已经不能满足勘探形势的需要，面向目标的叠前构造成像解决方案成为业界发展的主流。帕拉代姆公司的Focus（时间域处理系统）和GeoDepth（速度反演和偏移成像系统）集中了地球物理前沿技术、采用了最新的计算机技术成果，采用集成一体化的软件运行环境，实现了工区、数据库共享，是先进的面向目标的叠前构造成像处理系统。 地震道到构造成像二、方案配置以256 Cpus PC Cluster 平台为例，其软件模块的配置如下：序号产品名产品内容描述数量Cpus1Focus Package地震资料处理软件包1.1 2D/3D Focus Interactive and Batch2D/3D地震处理交互和批量

5、用户 8641.3V navigator时间域速度建模41.43D K. PSTM LX3D克希霍夫叠前时间偏移42562Geodpth Power 2D/3D Package2D/3D速度建模软件包2.1 GeoDepth 2D/3D 2D/3D三维速度分析，解释，建模43Kirchhoff Migration Package克希霍夫偏移模块包3.1 2D K. PSDM2D克希霍夫叠前深度偏移(费马/程函旅行时间) 4不限3.2 3D K. PSDM(Fermat/Eikonal Traveltimes) LX with Anisotropy Support3D克希霍夫叠前深度偏移(费马/

6、程函旅行时间)支持各相异性42563.3Wavelet Compression LX子波压缩偏移42563.4 3D K. Poststack Time/Depth LX3D克希霍夫叠后时间/深度偏移41284Full Wave Migration Package 全波动方程软件包4.13D Full Wave PSDM (Common Shot)3D全波动方程叠前深度偏移(共炮域)22565Tomography for Velocity Model Building/refining Package层析成像速度建立和优化软件包5.1 3D Layer Tomography3D基于层位的层析成

7、像4128三、方案说明和技术优势Focus/GeoDepth一体化面向目标的叠前构造成像包括三个部分：高质量的叠前数据处理；高精度的速度模型建立以及准确的构造偏移成像。FocusGeoDepth一体化地震处理系统囊括了当前地球物理界前沿的理论和适用技术，成为行业内领先的面向目标的叠前构造成像解决方案，其技术优势在于：1、面向目标的一体化的处理流程和思路 FocusGeoDepth均采用Epos3.0集成一体化软件环境，全交互的处理方式，统一的软件平台。2、先进的处理方法，领先的成像手段 FocusGeoDepth在高分辨率成像、低信噪比成像以及前沿的转换波成像领域均发展了先进的方法，可以解决各

8、种复杂地质目标的成像。获得高质量的叠前数据是准确的构造成像的前提 Focus时间域处理系统针对当前各种复杂地震资料，提供了实现这一前提的全面技术手段。这些手段包括：复杂地表区的静校正处理技术，低信噪比资料处理，高分辨率处理技术，相对振幅保持处理技术，转换波处理技术等。 全交互处理是Focus系统的一大特色Focus解决复杂地表区静校正处理技术的关键是广义层析反演近地表模型。通过神经网络自动或交互拾取初至折射波，建立折射波的近似模型，利用广义层析反演方法，迭代计算出炮点、检波点的长、短波长的静校正量，并输出折射层的高程、折射层速度和延迟时间。这种方法的优点是计算精度高，对于大面积三维工区和多块三

9、维连片处理分解的静校正量闭合较好。高程校正与折射波校正效果对比折射波校正在广义层析反演近地表模型的基础上，Focus处理系统提供了计算CDP面静校正量的分解与应用方法。该方法提供了两种静校正量，一种是参考动校正面的静校正量，另一种是参考基准面的静校正量。应用该种方法可以解决复杂地表及复杂构造导致的双曲线畸变，从而提高复杂地表区速度分析和动校正叠加的精度。Focus处理系统提供了基于地表一致性原理和非地表一致性剩余静校正的解决方法。地表一致性剩余静校正包括了内部模型道迭代方法和外部模型道迭代方法，静校正的分解方法包括了：叠加能量最大准则，最小平方法以及蒙特卡罗模拟退火方法等。下表给出了Focus

10、处理系统静校正模块及方法。模块名称采用的方法FBNET神经网络初至拾取REFSOL广义层析反演计算STPK3D/STATPIK2D/3D内部模型道迭代计算STAN3D/STATANL2D/3D最小平方法剩余静校正计算STATICR2D/3D叠加能量最大准则剩余静校正计算STAT3D3D外部模型道剩余静校正量计算MCSOL蒙特卡罗模拟退火方法DATUMS/DATUM3D2D/3D高程静校正计算STATICT2D非地表一致性静校正计算TRIM3D3D非地表一致性静校正计算STATIC2D/3D静校正应用HMATH/HMATH3D交互定义近地表模型STATAVGCMP面静校正量分解计算PHOPT基于

11、模型的相位较正STATICH2D/3D高精度静校正应用PREPARE层拉平在Focus处理系统内通过以上模块的合理搭配,精细的参数试验可以达到反演近地表模型，提供准确的速度参数，解决复杂地表区的静校正问题，实现高精度叠加。低信噪比资料处理技术：主要包括两部分 一部分是解决复杂地表造成的静校正问题，实现同相叠加；另一部分是去除各种有规律的和无规律干扰，提高数据的信噪比。根据噪音的传播类型和特点，地震噪音可以分成：线性干扰、随机干扰、多次波干扰等多种类型。线性干扰压制技术：根据线性干扰在时间空间域中的速度特点，采用T-X域相干倾角扫描，用相关的方法提取地震道中相干的线性干扰分量，只有最小相干性倾斜

12、求和的“信号子波”对信号有贡献。然后按比例从原始地震道中减去得以压制线性干扰。根据噪音在F-K域中的特点，采用交互地FK滤波压制线性干扰，该方法具有交互滤波因子设计功能包括带线性、Hanning或余弦斜坡的多边形定义方式和由用户提供百分比带低频保护和余弦斜坡的倾角滤波因子；针对浅层线性折射波等线性干扰，Focus系统提供了带双曲线速度滤波的Ladon变换和p迭加对线性干扰进行干扰压制，通过进行带双曲线速度滤波的正演和反演TP变换，重构双曲线速度滤波因子，压制叠前线性干扰,如浅层折射波等.。 叠前去噪前后的效果 多次波衰减技术：针对多次波的多周期、低速度特点，Focus系统设计了多种方法对其进行

13、压制。p反褶积，该方法是首先对地震数据进行正演倾斜叠加。每一个输入的道组在倾斜叠加p域内沿用户指定的倾角进行叠加。对于一个道组，输出的道是对应于某一倾角，然后反褶积,之后进行对反褶积的数据进行反演倾斜叠加,会到时间域。p域中多次波的模拟及减除，多次波的模拟是采用一个双曲线速度滤波器在p域中进行的，该速度滤波器用来约束变换(求和)过程中使用的射线参数的范围，经过变换过程对多次波的选择模拟之后，再将结果反变换归一化并将其从输入记录中减掉。抛物线Radon变换压制多次波，在动校后的道集上实施正抛物线Radon变换，这一变换可据动校量的不同将不同的反射波分开。抛物线Radon变换是一种最小平方变换，经

14、过这种正演及反演之后能够产生一个输入记录的最小平方近似，这一过程在频率域中完成，而且各频率成分是相互独立的。模型反演压制自由表面多次波，根据Delft方法，可以反演并检测到从自由界面向下反射的所有多次波，在此基础上，得到多次波衰减子波，从原始记录中衰减多次波，得到一次反射波。多次波压制效果随机干扰压制：随机噪音在T-X域出现没有规律,在F-X域可以预测，,Focus系统提供了叠前/叠后的F-X预测滤波压制随机噪声，该方法通过快速傅里叶变换把地震道变换到FX频率，并进行用反褶积算法进行单独信号分析，预测信号，达到压制噪音的目的。FXY随机噪音衰减, FXY采用复数Wiener理论预测Fourie

15、r振幅，只是将线性模型拓展至局部平面上。由于FXY滤波器参数的空间分布使之比二维Fx滤波器性能更好，在信噪比较差的区域能更好地保全倾斜反射，对曲界面也有更好的性能，该方法适合叠后去噪。FK域升幂法多道时变的信号增强技术, 在用户定义的一个范围被变换道FK域中，每一个FK域样点振幅都根据幂指数被修改。通过对FK域样点进行大于1的指数操作，局部的强能量在FK域中变得更强。线性连续的地震能量转换的FK域的某一区域，并通过该处理得到了增强。下表给出了Focus处理系统压制噪音的模块及方法。模块名称技术方法F-X DECONFX域反褶积，压制随机干扰 FXYFXY Wiener滤波，压制干扰 FKPOW

16、ER升幂法FK滤波 MBSTK多面元叠加 TMDDF均值动态倾角滤波 SLNSIG倾斜叠加 FILTER时域频域滤波 COHERE视速度滤波高分辨率处理技术 高分辨率处理的核心是子波压缩技术，并且和静校正技术紧密相连。Focus系统进行高分辨率处理技术包括两个部分，即：高精度折射波静校正、高精度剩余静校正和精细子波处理。高精度剩余静校正 STATICR基于叠加能量最大准则剩余静校正计算，通过迭代引导法直接优化模型道，利用道相关及求和提供计算静校值的迭代模型道方法，估计震源及接收点静校值所得局部能量极大化，来求取炮点和检波点剩余静校正量；STATPIK和STPK3D是2D/3D最小平方法剩余静校

17、正计算，通过模型道与地震数据的相关，将检测到的延迟时加权写入一个内部文件。这个权值根据相关的相似性以及贡献给模型道的地震道的质量而确定，只有高质量的道才能用于构成引导道，通过对所有道完成内部一致性检验来识别这些高质量的道。加权最小平方法对延迟时文件进行分解求解炮点和检波点剩余静校正量；蒙脱卡洛反射静校,该方法包括频率域处理和对近邻点静校值的实际搜索。改进后的蒙托卡洛法的自动温度控制是通过控制逐次迭代过程中改变多少静校量来掌握过程的收敛，每次迭代以后数据重新进行叠加，如果整体叠加能量达到一个新高值，静校值就被储存；EPSTX三维/二维叠加功率最优化 该方法是将地震道数据与由外部产生的模型道互相关

18、来产生地表一致性静校解，可以同时估计震源和接收点静校值也可相互单独估计以便产生一个真实的叠加功率最优化解。2D/3D CDP光滑静校（TRIM3D） 该方法对于三维或二维地震数据中面元中的每一个输入道，相应的模型道由外部文件提取并与输入道所指定的时窗相关，相关函数的峰值被存在所对应的道头中，实现作为该道静校正的估算计算好的校值储存到道头中。子波压缩即反褶积技术 针对陆地和海洋高分辨率地震资料处理的现状，Focus系统发展了多种反褶积方法，这主要包括：ANTIQ反Q滤波(振幅和相位的Q补偿) ANTIQ补偿因非弹性衰减Q对地震道的影响而对地震道作校正处理，这种Q衰减会导致地震道脉冲的时延，并且会

19、丢失振幅的高频成份。ANTIQ既能在时域又能在频域作非弹性衰减的振幅补偿。时间域方法利用连续下行技术类似于有限差分偏移方法，通过应用一个补偿因子而把数据向下延一层。时域方法可对振幅和相位都作补偿。频域方法类似于Stolt偏移法使用频率域补偿算法。这种方法通常比时域方法快，但只能作相位校正。MCDECONDECON单道维纳莱文森反褶积 单道或多道维纳莱文森反褶积方法，其算子是根据自相关的平均(相邻道)值求取的，能生成尖脉冲、带限尖脉冲、间隔或带限间隔反褶积算子。算子的设计时窗和应用时窗的个数没有限制。SURFDEC地表一致性反褶积 该方法首先根据用户定义的时窗计算输入地震道的对数谱，计算炮点、检

20、波点、CDP、偏移距四个分量的自相关，在此基础上应用反褶积算子，通过试验确定褶积算子参数：反褶积类型，因子长度，白噪系数等。该方法提供了脉冲反褶积，带限脉冲反褶积，预测反褶积和带限预测反褶积步长类型。还可将褶积算子有最小相位变为零相位，同时不影响其脉冲中响应的频谱。ZRODCON(零相位谱白化) 该方法对叠前或叠后地震道数据应用时变零相位反褶积因子。该模块从用户定义的窗口内的输入道振幅推导出反褶积算子，用于输出道的振幅谱整形。输入道的相位谱不变。滤波器的设计和应用都在频率域中进行。设计窗口的振幅谱平滑处理是由用户定义的频率点数平均算法完成的。SPEQ（零相位谱均衡）对有限带宽的地震数据作频率和

21、相位谱的谱均衡。DECONS(记录子波的震源信号反褶积) 该方法对每一个指定的震源信号记录设计一个反褶积算子，并将其应用于这种记录方式的所有的地震道。DECONS从用户指定的辅助道或者从每个记录的数据道中获取震源信号。应用DECONS算子作反褶积后的有效地震信号是最小相位脉冲，其频谱与原始信号的频谱相似，仅有部分有所平滑。平滑的程度取决于白噪化滤波因子的长度。MATCH（记录子波的震源信号反褶积）模块能作震源信号反褶积处理。该程序从用户指定的辅助道或数据道中获取震源信号。设计的反褶积算子可有以下三种：尖脉冲算子、带限尖脉冲算子和相位算子，它们都是零相位的，而结果输出只能选择其中一种。MATCH

22、利用托布利兹方程给尖脉冲和带限尖脉冲求取匹配的反褶积算子，相位算子也用于频域处理。WSHAPE（子波整形）从野外记录中估计震源函数、设计子波整形校正因子校正地震记录，其中一关键步骤是对非最小相位特征的震源子波作指数衰减补偿。WAVAN则是显示出各种斜坡，以便处理员找到最佳补偿函数。由于地震记录的有限长和有限带宽，估计子波的期望输出也是有限带宽，无论是最小相位还是零相位均是如此，在WAVAN模块中，通过期望输出结果，可以看出整行因子是否最佳。相对振幅保持处理技术：振幅是描述地下构造和油藏信息的最主要属性，因此相对保持振幅处理始终贯穿整个地震资料处理过程， Focus系统进行相对保持振幅处理的关键

23、技术如下：时变几何扩散补偿技术：通过用户指定增量的时窗长度进行时窗分析交互定义参考标定振幅，分析门槛/地震道长度比例分布，道头记录地震道振幅比例值。BALAPP 二维/三维地表一致性振幅均衡：根据用户定义时窗,进行炮、检波点、CDP、偏移距四个分量的振幅统计和分解，计算出平均、绝对振幅、平均能量或对数谱的分离，确定地表一致性补偿因子。维纳统计反褶积、地表一致性统计反褶积、反Q滤波、谱均衡，其中谱均衡模块中可以把对数据预设的增益值保存在道头字中，通过TSCALE和DESCALE模块在后续处理之前把该增益值消掉，从而保证振幅的相对关系不会改变。2D/3D覆盖能量补偿叠加 显然，常规叠加技术本身对振

24、幅改变较大，Focus在进行相对振幅保持处理时，为了保持振幅在叠加后保持相对关系，提供了覆盖能量补偿叠加，从而极大地消弱了叠加对振幅的改造。DM3DSTK 保持振幅DMO叠加 该方法对常规DMO算法进行了改进：首先采用BLACK（1993）提出的保持振幅的脉冲算子，其次采用HALE（1991）提出的4点3次方精确插值改进原来的去假频方法。从而保证DMO的叠加结果保持了相对振幅关系。保持振幅的叠前时间偏移技术 改进了共偏移距的Kirchhoff积分法偏移射线追踪方法，对计算出的波传播的射线系数，增加了权系数，补偿球面扩散能量损失，达到保持振幅的目的。转换波处理技术 多波多分量地震勘探是一种新的地

25、震勘探方法。纵、横波联合勘探能够提高构造勘探、岩性勘探、裂缝勘探和油气藏识别的精度和成功率，降低勘探风险。由于横波震源存在价格昂贵，稳定性差等缺点，利用P波震源激发接受转换横波技术进行转换波处理是石油勘探的一大热点。FocusGeodepth系统具有全面的PS转换波处理技术，其核心是水平分量坐标旋转、共转换点的划分和转换波速度分析技术。由于PS转换波传播的方向特性与P波不同，转换波的两水平分量必须做坐标旋转处理。Focus系统ROTATE坐标旋转是根据工区内炮检点方向统计，计算出SV分量和SH分量的微小移动角度，对这两个分量进行旋转形成新的SV和SH分量地震道。由于PS转换波传播的路径是非对称

26、的，所以P波处理中的共中心点概念及相应的共中心点处理技术在PS转换波处理中已不适用，共转换点及相应的共转换点处理技术成为PS波处理的关键技术之一。Focus系统的CCPBIN模块通过提供值（纵横波速度之比），利用多层介质下的转换点计算公式进行高精度转换点划分。在一般情况下，由于横波速度较纵波速度低得多，并且PS转换波时距曲线是非双曲线的，因此必须采用高阶如4次项动校正求取较为准确的转换波均方根速度，CVELDEF模块通过利用P波速度在共转换点道集上进行非双曲线动校正，交互拾取值（纵横波速度之比），得到准确的横波速度。高精度速度模型是准确构造成像的基础 FocusGeoDepth一体化的处理技术

27、提供实现这一基础的全面技术手段。GeoDepth速度模型反演与成像系统针对当前陆地海洋资料速度模型建立的难点，提出自己的独特速度模型建立方法。初始速度深度模型的建立 GeoDepth速度建模分两步完成，即：首先建立一个与输入数据近偏移距一致的初始的宏观模型，然后通过速度优化修改这个模型，得到高精度的完全与全偏移距数据相一致的模型。基于层位的射线追踪和速度修改是整个速度建模的核心，建立准确的初始模型是这种方法的关键一步。通过使用先进的专利技术，GeoDepth可以高效地以地质约束方法完成这个过程，这其中包括GeoDepth基于射线的层剥离相干反演、迭加速度反演以及层约束下的基于DIX公式转换方法

28、等。其中，相干速度反演法是通过射线追踪某一时窗内反射同相轴的时差曲线（Moveout）来估算层速度。要求必须把时间偏移域的平面图反偏移到叠加时间域。可以根据实际情况选用单点、连续或线的方式求取初始的层速度。这种方法适用于复杂地质体建模。一般地，通过DIX公式转换技术得到的初始层速度在浅层误差不大而随着深度的增加误差将变大。考虑到速度与构造的关系，以及同一层内除压实作用影响外，速度变化应该平缓，所以利用同一层的时间构造模型与层速度模型进行交汇图分析，对RMS速度平面图进行修正，去除异常点，可以得到较准确的初始层速度模型。这种方法适用于横向速度变化不大的沉积盆地的速度建模。 GeoDepth建立的

29、实体模型GeoDepth层析成像技术优化速度深度模型，减少速度模型的误差。初始速度深度模型存在的误差会导致叠前深度偏移成像道集存在剩余时差，在GeoDepth中这些误差通过自动或人工拾取的剩余时差谱而直接导出。GeoDepth速度模型修正技术包括：Deregowski的基于垂向时差分析方法和先进的全局优化层析成像方法。全局层析成像方法是一个强大的速度修正工具，是优化深度速度模型的一种全局方法，它利用每一层的剩余误差作为输入，通过减少反射射线的走时误差，寻找一个最优的速度模型，用来获得高分辨率的速度深度模型。当层速度模型与实际情况比较接近需要进一步精细优化时，可以采用本方法。根据地质模型的特点层

30、析成像方法分为基于层位模型的层析反演、基于网格模型的层析反演和基于实体模型的层析反演。 层析成像速度优化先进的成像方法是获得准确构造成像的技术保证 针对复杂波场、各种地质目标体、各向异性以及转换波等扩展速度模型GeoDepth系统的Earth Domain Imaging 提供了灵活的、面向目标的具有高端成像选项（波前重建和共反射角算法）的Kirchhoff偏移和波动方程偏移算法（包括共炮域和共方位角偏移算法）。实现各种复杂构造的准确成像。Marousi模型常规Kirchhoff偏移结果 Marousi模型波形重建Kirchhoff偏移结果灵活的、目标定向的克希霍夫偏移方法 GeoDepth的Kirchhoff偏移模块具有四种旅行时计算方法，即：直角坐标系费马原理、球面坐标系费马原理、球面坐标下的程函方程以及高端的波场重建方法；波前重建法旅行时计算考虑了多路径射线的到达问题因此可以解决复杂构造引起的复杂射线路径的追踪和计算，从而得到准确的构造成像。另外，Geodepth推出了考虑各相异性的2D/3D Kirchhoff 偏移算法，从而对于推进岩性油气藏的构造成像提供了有力的工具。波动方程三维叠前深度偏移算法 波动方程3D叠前深度偏移解决了长期困扰许多克希霍夫偏移的旅行时不唯一