走向精确地震勘探的道路

王华忠,盛 燊

(波现象与智能反演成像研究组(WPI),同济大学海洋与地球科学学院,上海200092)

油气地震勘探的根本目标是由地表观测和人工激发的地震波场推演或估计地下岩石介质的几何结构及弹性参数信息,并基于这些信息进行油气藏描述与评价。这个根本目标从油气地震勘探起始至今从未改变,相信今后也不会改变。

当前,在“两宽一高”地震数据采集技术、全波形反演(FWI)和最小二乘逆时深度偏移(LS_RTM)成像技术、高性能计算机技术快速进步的促进下,油气地震勘探逐渐进入了精确的反演成像阶段。大数据、机器学习与人工智能领域的技术进步,更进一步提高了业界对高精度地震波成像和油藏描述的预期。

但是,精确地震成像的代表性技术,即全波形反演技术和最小二乘逆时深度偏移成像技术经过近十几年的发展依然很难实用化,根源在于待反演弹性参数与实测波场之间的关系不是线性的。很多学者试图解决如何求解强非线性问题[1-8]。另外,勘探地震数据采集非常特别,仅在地表进行激发和观测,而近地表介质环境异常复杂,激发与接收环境变化剧烈,使得接收的地震子波空变严重,与地表相关的噪声极强,数据信噪比很低,而且空间采样不规则;空间采样孔径和地震子波的频带有限;地震波场包含各种复杂的矢量波场等。地下岩石介质的弹性参数变化更复杂,不同探区、甚至同一探区不同区域之间弹性参数都不一致。……