走向精確地震勘探的道路

王華忠,盛 燊

(波現象與智能反演成像研究組(WPI),同濟大學海洋與地球科學學院,上海200092)

油氣地震勘探的根本目標是由地表觀測和人工激發的地震波場推演或估計地下巖石介質的幾何結構及彈性參數信息,并基于這些信息進行油氣藏描述與評價。這個根本目標從油氣地震勘探起始至今從未改變,相信今后也不會改變。

當前,在“兩寬一高”地震數據采集技術、全波形反演(FWI)和最小二乘逆時深度偏移(LS_RTM)成像技術、高性能計算機技術快速進步的促進下,油氣地震勘探逐漸進入了精確的反演成像階段。大數據、機器學習與人工智能領域的技術進步,更進一步提高了業界對高精度地震波成像和油藏描述的預期。

但是,精確地震成像的代表性技術,即全波形反演技術和最小二乘逆時深度偏移成像技術經過近十幾年的發展依然很難實用化,根源在于待反演彈性參數與實測波場之間的關系不是線性的。很多學者試圖解決如何求解強非線性問題[1-8]。另外,勘探地震數據采集非常特別,僅在地表進行激發和觀測,而近地表介質環境異常復雜,激發與接收環境變化劇烈,使得接收的地震子波空變嚴重,與地表相關的噪聲極強,數據信噪比很低,而且空間采樣不規則;空間采樣孔徑和地震子波的頻帶有限;地震波場包含各種復雜的矢量波場等。地下巖石介質的彈性參數變化更復雜,不同探區、甚至同一探區不同區域之間彈性參數都不一致。……