2020年, 第55卷, 第3期　刊出日期：2020-06-15

  

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 0-0.

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 0-0.

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智能地球物理
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  基于深度学习的多属性盐丘自动识别方法

  张玉玺, 刘洋, 张浩然, 吕文杰, 薛浩

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 475-483. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.010

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  张玉玺, 刘洋, 张浩然, 吕文杰, 薛浩. 基于深度学习的多属性盐丘自动识别方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 475-483.

  ZHANG Yuxi, LIU Yang, ZHANG Haoran, LYU Wenjie, XUE Hao. Multi-attribute automatic interpretation of salt domes based on deep learning[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 475-483.

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  三维地震数据的盐丘解释存在难度大且效率低的问题。为此，以深度学习技术为基础，以少量的二维地震数据为样本训练和测试模型，利用不同地震属性实现盐丘自动识别。流程主要包括三部分：首先，基于盐丘的地震反射特征提取了杂乱、均方根振幅以及方差等3种敏感属性，每一种属性分别选取少量主测线数据及时间切片作为训练样本进行预处理，并利用数据增强方法自动生成大量数据作为网络的训练样本；然后，搭建基于编码—解码器结构的卷积神经网络，分别输入不同属性的两类样本进行模型训练和测试以得到多个独立的模型；最后，为了综合考虑各属性特征，减少预测误差并得到更全面、准确的预测结果，利用集成学习方法融合多个模型并得到优化后的分类结果。结果表明，所提方法能高效、准确地在三维数据体实现盐丘自动分割，盐丘边界清晰，分类错误点明显减少，进一步提高了模型预测能力。
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  利用GRU神经网络预测横波速度

  孙宇航, 刘洋

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 484-492,503. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.001

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  孙宇航, 刘洋. 利用GRU神经网络预测横波速度[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 484-492,503.

  SUN Yuhang, LIU Yang. Prediction of S-wave velocity based on GRU neural network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 484-492,503.

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  储层参数与横波速度之间存在一定的相关关系，但是这种复杂关系很难得到解析解。为此，构建了GRU（gated recurrent unit）神经网络方法，主要包括神经网络构建、数据预处理、样本训练和数据预测四个部分，通过训练神经网络逼近横波速度与储层参数之间的关系，利用纵波速度、密度和自然伽马等储层参数直接预测横波速度。采用D区的30口井的测井数据训练和测试神经网络，结果表明：①纵波速度、密度和电阻率对数与横波速度呈较好的正相关关系，自然伽马值、孔隙度与横波速度呈负相关关系。②对于多数井训练、少数井验证，训练数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约为3.00%和0.9837，测试数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约3.19%和0.9805；对于少数井训练、多数井验证，训练数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约为2.49%和0.9867，测试数据预测的横波速度与真实值的相对误差和相关系数分别约3.92%和0.9686。因此所提方法具有较高预测精度和较强泛化能力。
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  叠前随机噪声深度残差网络压制方法

  李海山, 陈德武, 吴杰, 常德宽

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 493-503. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.002

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  李海山, 陈德武, 吴杰, 常德宽. 叠前随机噪声深度残差网络压制方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 493-503.

  LI Haishan, CHEN Dewu, WU Jie, CHANG Dekuan. Pre-stack random noise suppression with deep residual network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 493-503.

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  深度残差网络作为一种先进的深度学习算法，近年来得到学术界和工业界的高度关注。针对叠前地震记录中随机噪声的智能高效压制问题，首先根据深度残差网络原理设计了一种深层非线性去噪网络，然后利用构建的高质量随机噪声训练集对该网络进行训练，在高维空间实现对随机噪声特征的自动学习，从而拟合出含噪声地震记录与随机噪声之间的非线性映射关系，实现随机噪声自动压制。模型数据测试和实际资料应用均证明了文中方法的有效性。尽管其去噪能力与标签数据获取方法相当，但去噪效率及适应能力明显优于标签数据获取方法，为应对TB级叠前地震数据的去噪问题提供了一种可借鉴的思路。
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  基于叠前地震纹理特征的半监督地震相分析

  蔡涵鹏, 胡浩炀, 吴庆平, 王军, 李志鹏

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 504-509. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.003

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  蔡涵鹏, 胡浩炀, 吴庆平, 王军, 李志鹏. 基于叠前地震纹理特征的半监督地震相分析[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 504-509.

  CAI Hanpeng, HU Hao-yang, WU Qingping, WANG Jun, LI Zhipeng. Semi-supervised seismic facies analysis based on prestack seismic texture[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 504-509.

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  为了充分挖掘叠前地震数据中反映地震相类别的细微信息，充分利用钻井、地质等先验知识，提出基于叠前地震纹理属性的半监督地震相分析算法。该算法首先引入叠前地震纹理属性，以突出地震反射信息中的微小空间、振幅随方位角/炮检距等的变异性；然后采用自组织映射，对训练样本对进行训练；最后在钻井先验知识的约束下，对自组织映射输出层的神经元进行半监督聚类，得到神经元与地震相类别的映射关系。理论模型和实际资料应用结果证实该方法可提高地震相图的准确度及地震微相的识别能力，是一种性能优越的地震相分析工具。
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  基于GRU神经网络的测井曲线重构

  王俊, 曹俊兴, 尤加春

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 510-520. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.004

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  王俊, 曹俊兴, 尤加春. 基于GRU神经网络的测井曲线重构[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 510-520.

  WANG Jun, CAO Junxing, YOU Jiachun. Reconstruction of logging traces based on GRU neural network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 510-520.

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  通过测井曲线解释可以获得地层岩性、电性以及孔渗饱等地层参数，然而，实际应用中时常出现部分测井数据失真或缺失的情况，而重新测井不仅价格昂贵且实现较困难。目前基于传统的线性假设和统计分析的测井曲线重构方法已不能满足储层特征的精细描述要求。门控循环单元（GRU）神经网络是一种适合于解决非线性和时序性问题的新型深度学习算法。基于深度学习的最新成果，提出使用GRU神经网络进行测井曲线重构。该方法兼顾了测井数据之间的非线性映射关系、数据随储层深度变化的趋势及历史数据之间的关联性。对实际资料进行试算，并与多元回归方法结果对比，表明GRU网络模型取得了良好的重构效果，为测井曲线重构提供了一种新的思路。
处理技术
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  应用逆散射级数波场预测和2D卷积盲分离压制层间多次波

  毕丽飞, 秦宁, 李钟晓, 梁鸿贤, 李振春, 窦婧瑛

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 521-529. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.005

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  毕丽飞, 秦宁, 李钟晓, 梁鸿贤, 李振春, 窦婧瑛. 应用逆散射级数波场预测和2D卷积盲分离压制层间多次波[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 521-529.

  BI Lifei, QIN Ning, LI Zhongxiao, LIANG Hongxian, LI Zhenchun, DOU Jingying. Wavefield prediction with inverse scattering series and 2D blind separation of convolved mixtures for suppressing internal multiples[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 521-529.

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  多次波压制是地震数据处理的重要环节。基于波动方程的预测相减法是压制层间多次波的常用方法，它包括层间多次波预测以及自适应相减两个步骤。文中提出了一种改进的层间多次波压制方法，通过引入阶跃函数、有限积分区间等假设条件简化逆散射级数公式，实现层间多次波的预测；然后引入2D卷积盲分离方法实现层间多次波的自适应匹配相减。理论模型试算及实际资料应用效果表明，该方法能在不依赖速度模型前提下高效实现层间多次波预测；采用的多道卷积盲分离自适应相减方法，比传统L₂范数最小化自适应相减方法和单道卷积盲分离自适应相减方法，能在有效压制层间多次波的同时，更好地保护一次波。
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  基于3D匹配滤波器和伪地震数据算法的多次波自适应相减方法

  李钟晓, 高好天, 陈鑫泽, 李永强, 李振春

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 530-540. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.006

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  李钟晓, 高好天, 陈鑫泽, 李永强, 李振春. 基于3D匹配滤波器和伪地震数据算法的多次波自适应相减方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 530-540.

  LI Zhongxiao, GAO Haotian, CHEN Xinze, LI Yong-qiang, LI Zhenchun. Adaptive multiple subtraction based on a 3D mat-ching filter and pseudo seismic data algorithm[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 530-540.

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  多次波自适应相减是预测减去法压制多次波的关键步骤。为进一步去除残余多次波，基于常规2D匹配滤波方法，文中引入3D匹配滤波器，同时利用多个预测多次波道集以匹配原始数据。针对3D匹配滤波器可能造成的一次波损伤现象，利用相同的3D匹配滤波器同时拟合多个原始数据道集；同时，引入伪地震数据算法求解对一次波施加Huber范数最小化约束的优化问题，不需满足一次波与多次波正交的假设，能有效分离一次波与多次波。另外，在整个迭代过程中，伪地震数据算法只需利用Cholesky分解算法进行一次矩阵分解，计算效率较高。模型和实际数据的处理结果表明，与基于一次波能量最小化的3D匹配滤波器方法和基于伪地震数据算法的2D匹配滤波器方法相比，所提方法能更好地均衡一次波保护与多次波分离。
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  应用宽带Ricker子波的期望目标频谱整形

  赵宝银, 陈思远, 陶钰, 许晶, 王浩

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 541-547. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.007

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  赵宝银, 陈思远, 陶钰, 许晶, 王浩. 应用宽带Ricker子波的期望目标频谱整形[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 541-547.

  ZHAO Baoyin, CHEN Siyuan, TAO Yu, XU Jing, WANG Hao. Spectrum shaping of desired targets based on broadband Ricker wavelets[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 541-547.

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  以地震子波整形为核心的谱白化方法是现今叠后地震数据高分辨率处理的常用方法，而期望的子波形态也一直倍受关注。与带限子波、经典Ricker子波等常用整形子波相比，宽带Ricker子波因其旁瓣能量弱、相同主瓣宽度下的分辨率较Ricker子波高等特点而在地震数据处理中得到广泛应用。通过设计综合衡量分辨率与保真度的参数（R）并搜寻其极值点，确定有限带宽下宽带Ricker子波的最佳形态，进而提出基于宽带Ricker子波的均衡子波，指导叠后数据的地震子波整形。理论模型和实际数据处理结果均表明，所提均衡子波为地震资料的高分辨率和高保真度处理提供了新的参考途径。
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  利用稀疏约束非平稳多项式回归去除地震噪声及拾取初至

  刘国昌, 蔡加铭, 闫海洋, 李洁丽, 陈小宏

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 548-556. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.008

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  刘国昌, 蔡加铭, 闫海洋, 李洁丽, 陈小宏. 利用稀疏约束非平稳多项式回归去除地震噪声及拾取初至[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 548-556.

  LIU Guochang, CAI Jiaming, YAN Haiyang, LI Jieli, CHEN Xiaohong. Using sparse-constrained nonstationary polynomial regression to remove seismic noises and picking up first arrival[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 548-556.

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  非平稳多项式拟合是L₂范数下的优化问题，尽管考虑了信号的时变特征，但是仍然假设残差呈随机分布，当地震数据中存在较强非随机噪声时，常规的基于L₂范数的非平稳多项式拟合不再适用。为此，研究了稀疏约束非平稳多项式回归理论与方法。首先回顾了非平稳多项式回归的基本原理；针对复杂稀疏分布残差问题，在反问题正则化理论框架下，结合非平稳多项式回归和L₁范数约束，采用整形正则化和L₁范数联合约束策略，利用共轭梯度和投影算法联合求解多约束反问题，同时估计具有时变光滑特征的多项式回归系数和具有稀疏分布特征的回归残差，可克服稀疏分布强噪声对反演的影响，并给出了算法基本流程和参数分析。模拟和实际数据应用结果表明，稀疏约束非平稳多项式回归方法在地震噪声压制和初至拾取等方面具有较好的应用效果。
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  射线雅可比的直接数值计算方法及应用

  梁全, 毛伟建, 欧阳威, 李武群, 张建磊

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 557-566. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.009

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  梁全, 毛伟建, 欧阳威, 李武群, 张建磊. 射线雅可比的直接数值计算方法及应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 557-566.

  LIANG Quan, MAO Weijian, OUYANG Wei, LI Wuqun, ZHANG Jianlei. Direct numerical calculation of ray Jacobian and its application[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 557-566.

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  射线雅可比是求解输运方程、计算波前几何扩散因子和射线格林函数振幅的关键。该雅可比对于基于射线理论的真振幅偏移成像十分重要，是广义Radon变换（GRT）逆散射偏移真振幅成像条件权函数的组成部分。在强变速介质中，速度场的二阶偏导数变化较大，动力学射线追踪难以得出较准确的射线雅可比，产生伪焦散点，也会遗漏真焦散点。为实现更准确的射线雅可比计算，文中从雅可比的定义出发，通过数值计算射线管的横截面元面积与初始角面元面积的比率实现射线雅可比的计算。射线雅可比的直接数值计算方法具有明确的物理意义，计算的雅可比更准确，能有效识别出真实的焦散点；同时，采用了一种合理的雅可比平滑阈值方法，避免了逆散射保幅偏移成像中焦散引起的奇异问题。盐丘模型的逆散射偏移成像测试结果，验证了该射线雅可比直接数值计算方法的有效性和适用性。
地震模拟
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  基于声波散射理论的零井源距VSP波场数值模拟方法

  颜红芹

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 567-574. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.011

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  颜红芹. 基于声波散射理论的零井源距VSP波场数值模拟方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 567-574.

  YAN Hongqin. Numerical simulation of zero-offset VSP wave field based on the acoustic scattering theory[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 567-574.

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  为了精确求解零井源距VSP波场记录，基于体积分方程提出了一种预条件最小二乘的数值计算方法。根据声波散射理论，将频率域一维声波方程通过格林函数表达为Lippman-Schwinger积分方程；在此基础上利用矩形积分公式将第二类Fredholm积分方程的求解问题转化为大型线性方程组的求解，为后续的精确计算奠定了基础；然后，使用最小二乘方法直接求解全波场，而不是通过迭代方法逐步将散射分量加入到全波场中；通过引入预条件算子，使数值计算过程更稳定；最后，以阶梯状模型和用实际测井数据建立的模型为例，利用提出的方法求解VSP波场，并与常用的有限差分方法结果对比，验证了利用所提方法进行零井源距VSP波场模拟的有效性。
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  裂缝参数对纵波各向异性影响的数值模拟

  段茜, 刘向君, 梁利喜, 熊健

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 575-583,590. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.012

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  段茜, 刘向君, 梁利喜, 熊健. 裂缝参数对纵波各向异性影响的数值模拟[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 575-583,590.

  DUAN Xi, LIU Xiangjun, LIANG Lixi, XIONG Jian. Numerical simulation to the influence of fracture parameters on P-wave anisotropy[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 575-583,590.

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  利用地震资料研究天然裂缝的纵波方位各向异性，目前还缺乏纵波属性对裂缝的敏感性系统分析。为此，基于数字图像处理技术，通过设置裂缝参数，采用邻点融合方法建立非均匀性的随机裂缝介质；基于声波波动理论，对随机离散裂缝模型的声波波场进行数值模拟，通过计算不同测线方位的声波速度和衰减系数，分析声学参数与裂缝分布、走向、密度及流体间的关系，可较准确地判定裂缝方向。对随机离散裂缝模型的声波波场的数值模拟结果表明：裂缝参数变化对声波衰减系数的影响远远大于对声波速度的影响，采用声波衰减系数最小值对应的测线方位可较准确地判定裂缝走向；随着裂缝密度增加，衰减系数相对变化量减小；随着含水饱和度增加，速度和衰减系数的相对变化量均先增大后减小。
偏移成像
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  地震散射偏移方法

  胡自多, 雍学善, 刘威, 陈生昌, 王艳香

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 584-590. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.013

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  胡自多, 雍学善, 刘威, 陈生昌, 王艳香. 地震散射偏移方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 584-590.

  HU Ziduo, YONG Xueshan, LIU Wei, CHEN Shengchang, WANG Yanxiang. Seismic scatterring data migration based on scattering wave equation[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 584-590.

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  现有的地震数据逆时偏移方法不区分散射数据与反射数据，成像公式是基于反射波传播概念建立的。从波动方程的扰动形式出发，根据地下非均匀体大小与波长之间的关系定义产生散射波的散射体和产生反射波的反射体，建立一次散射波数据的线性正演方程；然后利用线性反演理论推导出对散射体空间位置进行成像的地震散射数据偏移计算公式；应用Sigbee2A模型数据验证文中所提出的散射数据偏移方法。由理论和数值试验可知，对于散射数据的偏移成像，相较于基于反射概念建立的常规逆时偏移，所提出的散射数据偏移方法可以得到相位正确和分辨率更高的偏移结果。
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  倾角域逆时偏移绕射波成像方法

  汪天池, 刘少勇, 顾汉明, 唐永杰, 严哲

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 591-598. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.014

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  汪天池, 刘少勇, 顾汉明, 唐永杰, 严哲. 倾角域逆时偏移绕射波成像方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 591-598.

  WANG Tianchi, LIU Shaoyong, GU Hanming, TANG Yongjie, YAN Zhe. Seismic diffraction imaging by reverse time migration in dip angle domain[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 591-598.

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  地下缝洞型储层及非规则矿体的地震响应表现为绕射波，在成像域倾角道集中进行反射波压制，有利于这些目标体绕射波成像。利用逆时偏移（Reverse Time Migration，RTM）和Kirchhoff积分偏移分别进行倾角道集的提取，在倾角域分析两种典型成像方法对绕射波的成像能力。研究表明，在倾角域RTM比Kirchhoff积分偏移算子具有更强的反射波聚焦能力，有利于成像过程中对反射波的压制。具体而言，采用波印廷矢量方法在RTM过程中进行倾角道集输出；在RTM提取的倾角道集中反射波能量聚焦为孤立的“噪点”，绕射波则表现为一条拉平的直线。基于两者形态的差异，在倾角域进行中值滤波能有效分离绕射波与反射波，进而实现RTM绕射波成像。数值实验结果验证了文中方法的正确性和有效性。
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  地质模型约束的全波形速度建模反演及在复杂断块区的应用

  张子良, 李振春, 张凯, 赵硕, 王非翊, 吴东莹

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 599-606. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.015

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  张子良, 李振春, 张凯, 赵硕, 王非翊, 吴东莹. 地质模型约束的全波形速度建模反演及在复杂断块区的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 599-606.

  ZHANG Ziliang, LI Zhenchun, ZHANG Kai, ZHAO Shuo, WANG Feiyi, Wu Dongying. Research of geological model-constrained FWI and application in complex fault-block zones[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 599-606.

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  全波形反演（FWI）速度建模方法可构建高精度速度模型，但复杂断块区因受地震数据低信噪比及频带宽度的限制，反演结果不甚理想。为此，基于常规FWI理论，提出将地震解释数据作为约束条件，推导出基于地质模型约束的误差泛函表达式，利用相关解释数据约束全波形反演求解过程。模型和实际数据测试结果表明，改进后的地质模型约束的全波形反演方法，能反演出高精度复杂断块区速度场，改善复杂断块区的成像效果。
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  属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算

  刘国峰, 李海波, 刘语, 孟小红

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 607-615. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.016

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  刘国峰, 李海波, 刘语, 孟小红. 属性偏移辅助实现炮检距域共成像点道集计算[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 607-615.

  LIU Guofeng, LI Haibo, LIU Yu, MENG Xiaohong. Offset-domain common-image gathers on wave equation assisted by attribute migration[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 607-615.

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  波动方程偏移的成像精度高于Kirchhoff类偏移，且对速度误差更敏感，故舍弃Kirchhoff深度偏移，针对波动方程炮检距域共成像点道集直接进行速度迭代，更具现实意义。为此提出一种基于属性偏移的计算策略，可实现高效的波动方程类偏移的炮检距域共成像点道集计算。通过对地表炮检距调制后的数据再偏移，将该偏移结果与原始数据偏移结果的比值作为各成像点的地表炮检距值；依此将偏移结果重排入所属炮检距段；逐炮依次计算并叠加，最终获得地表炮检距道集。上述两次偏移可纳入成像循环中同时计算，因此只增加了一次检波点波场的传播，计算量仅增加约30%。通过2D、3D模型及实际数据对比，验证了该计算方法的有效性。
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  分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程的最小二乘逆时偏移

  陈汉明, 周辉, 田玉昆

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 616-626. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.017

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  陈汉明, 周辉, 田玉昆. 分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程的最小二乘逆时偏移[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 616-626.

  CHEN Hanming, ZHOU Hui, TIAN Yukun. Least-squares reverse-time migration based on a fractional Laplacian viscoacoustic wave equation[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 616-626.

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  衰减补偿型逆时偏移方法能沿波的传播路径对地震波所经历的振幅衰减和相位畸变进行补偿，可提高成像精度和分辨率，但该方法需模拟呈指数增长的地震波场，存在数值不稳定问题。为此，在最小二乘反演理论框架下，基于分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程，推导其对应的Born正演模拟算子和伴随方程，利用反演思路逐步补偿地震波的吸收衰减，解决了传统衰减补偿型逆时偏移方法的不稳定问题。该最小二乘逆时偏移方法采用新颖的常分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程描述地震波的衰减和频散，与实际广泛使用的常Q模型匹配精度高；在反演算法方面，使用限域拟牛顿（L-BFGS）方法计算反射率模型的更新量。Marmousi模型数据和实际数据的偏移算例证实，所提黏滞声波最小二乘逆时偏移方法能稳定地补偿介质的黏滞性，获得高分辨率的地下反射率模型。
综合研究
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  HTI介质方位转换波反射系数一阶扰动近似

  刘宏英, 吴国忱, 单俊臻, 杨森

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 627-634. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.018

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  刘宏英, 吴国忱, 单俊臻, 杨森. HTI介质方位转换波反射系数一阶扰动近似[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 627-634.

  LIU Hongying, WU Guochen, SHAN Junzhen, YANG Sen. First-order perturbation approximation of azimuth converted wave reflection coefficient of HTI media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 627-634.

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  人们根据不同研究目的对Zoeppritz方程进行了简化与近似，但各类近似方程在大入射角情况下，大多无法准确描述转换波振幅变化规律，且由于地震数据随方位变化，对于PSV波方位反射系数的研究也相对薄弱。为此，基于HTI介质反射/透射系数精确表达式，根据介质分解理论与扰动思想，在弱各向异性假设条件下，推导了PSV波反射系数近似表达式，通过正演模拟分析振幅随方位的变化特征，并讨论方位转换波反射系数对各向异性参数的敏感性。正演分析表明：①在小入射角时，反射系数方位特征不明显，各向异性参数变化几乎不影响反射系数；随入射角增大，反射系数随方位角变化特征愈加明显，反射系数受各向异性参数变化影响；②界面上、下介质各向异性参数差越大，反射系数随方位变化越明显；③γ^（V）（与SH波垂直传播和水平传播速度差异相关）变化对反射系数影响最大，ε^（V）（与准纵波垂直传播和水平传播速度差异相关）变化对反射系数影响最小，且各向异性参数变化对反射系数的影响与方位角有关。
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  VTI介质弹性波相速度扩展各向异性线性近似

  谷一鹏, 印兴耀, 梁锴, 张佳佳

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 635-642. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.019

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  谷一鹏, 印兴耀, 梁锴, 张佳佳. VTI介质弹性波相速度扩展各向异性线性近似[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 635-642.

  GU Yipeng, YIN Xingyao, LIANG Kai, ZHANG Jiajia. Extended anisotropic linear approximation for elastic phase velocity in VTI media[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 635-642.

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  Thomsen给出的弱各向异性线性近似的条件为各向异性参数的绝对值小于0.2，针对某些各向异性较强的岩石，因为各向异性参数绝对值很大，所以由弱各向异性线性近似计算的相速度误差较大。为此，提出了VTI介质弹性波相速度扩展各向异性线性近似公式，该公式保持了对各向异性参数的线性关系。从VTI介质弹性波精确相速度公式出发，在相速度精确表达式函数曲线与线性近似式函数曲线切点处进行一阶Taylor展开，由切点处相速度对各向异性参数的一阶偏导数构成雅可比矩阵，得到扩展各向异性线性近似公式。理论分析和数值示例表明：在各向异性参数绝对值较小时，弱各向异性线性近似和扩展各向异性线性近似所得结果均与理论值吻合较好；当各向异性参数绝对值较大时，弱各向异性近似所得结果与理论值偏差较大，扩展各向异性线性近似所得结果与理论值吻合较好。说明扩展各向异性线性近似通过调节线性近似的切点，可以适用于各向异性较强的情况。
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  基于曲率属性的构造应力预测方法

  马妮, 印兴耀, 宗兆云, 孙成禹, 王世星

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 643-650. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.020

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  马妮, 印兴耀, 宗兆云, 孙成禹, 王世星. 基于曲率属性的构造应力预测方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 643-650.

  MA Ni, YIN Xingyao, ZONG Zhaoyun, SUN Chengyu, WANG Shixing. Tectonic stress prediction method based on curvature attribute[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 643-650.

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  利用曲率属性估算构造应力的传统方法是通过x、y方向的曲率和xOy面的扭率计算相应的应力分量，进而求取构造应力。但是，这些方法没有构建曲率属性与构造应力的直接关系，且目前商业软件通常不能直接提取x、y方向的曲率和xOy面的扭率，只能直接提取最大正曲率、最小负曲率等属性。因此，在薄板弯曲理论的假设条件下，推导最大正曲率、最小负曲率与构造应力之间的关系，建立基于最大正曲率、最小负曲率属性的构造应力估算方法。该方法实用、简单易行。实际资料的应用表明，该方法与传统方法的构造应力预测效果一致。
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  地质模式约束的断层破碎带内部结构地震识别——以东营凹陷樊162井区为例

  杜凯, 林承焰, 马存飞, 任丽华, 梁书义, 张宗轩

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 651-660. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.021

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  杜凯, 林承焰, 马存飞, 任丽华, 梁书义, 张宗轩. 地质模式约束的断层破碎带内部结构地震识别——以东营凹陷樊162井区为例[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 651-660.

  DU Kai, LIN Chengyan, MA Cunfei, REN Lihua, LIANG Shuyi, ZHANG Zongxuan. Identification on inner structures of fractured fault zones based on geological model: A case study on Well Fan 162 area in Dongying Sag[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 651-660.

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  断层破碎带可分为断层核部及其周围的诱导裂缝带，研究其内部结构可以帮助评估地下流体在其中的流动效果。为此，以“断层地质模式—地震正演模拟—多属性综合识别”的思路和方法对樊162井区断层破碎带开展研究。结果表明：①断层核部与诱导裂缝带均对原状地层的地震波形产生影响，利用小道间距地震资料识别内部结构效果更好；断层核部在地震频带范围内有响应；诱导裂缝带的波形在低频情况下易被断层核部影响，在高频情况下分辨率变高、干涉效应减弱，据此可以分辨诱导裂缝带。②断层核部振幅弱，在地震频带范围内相干性较差；诱导裂缝带振幅较弱、高频相干性较差；原状地层带相干性好、振幅较强。③利用低频与高频相干的差异区和瞬时振幅属性值可区分断层核部与诱导裂缝带；利用曲率和高频相干属性可识别断层破碎带范围。
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  空间域加窗二维希尔伯特变换在三维地震资料体边缘检测中的应用

  吕丙南, 陈学华, 徐赫, 刘芸菲, 罗鑫, 周晨

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 661-668. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.022

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  吕丙南, 陈学华, 徐赫, 刘芸菲, 罗鑫, 周晨. 空间域加窗二维希尔伯特变换在三维地震资料体边缘检测中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 661-668.

  LYU Bingnan, CHEN Xuehua, XU He, LIU Yunfei, LUO Xin, ZHOU Chen. Application of spatial-windowed 2D Hilbert transform in volumetric edge detection of 3D seismic data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 661-668.

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  根据地震资料的不连续性能识别河道、断层、裂缝发育带等。为此提出并实现了基于二维希尔伯特变换的三维地震资料体边缘检测方法。通过在三维目的层段时间和深度方向加窗，并引入二维高斯函数，建立了改进后的二维希尔伯特体边缘检测算子，可以在三维空间调节计算孔径以提取不同尺度的不连续性地震异常，并压制噪声。模型试算和实际资料处理结果表明，基于二维希尔伯特变换的地震资料体边缘检测方法能够有效刻画地质异常体的空间分布，很好地突出裂缝发育带的边缘以及走向信息，提高了地震数据解释的准确性。
地震地质
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  地震地貌切片解释技术及应用

  杨占龙

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 669-677. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.023

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  杨占龙. 地震地貌切片解释技术及应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 669-677.

  YANG Zhanlong. Interpretation technique of seismic geomorphological slice and its application[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 669-677.

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  时间切片、沿层切片、地层切片、层拉平技术等是目前地震资料地质解释中分析构造、沉积与古地貌等的常用方法。针对沉积体系精细研究的特定需要，提出地震地貌切片的概念并归纳其制作方法。地震地貌切片是指沿地震数据体中反映一定时期古地貌特征的部位制作的一种地震切片类型。地质体空间追踪法和小时窗透视法是地震地貌切片制作的有效方法。地震地貌切片具有对约束层位等时性要求低而适应性广、从古地貌角度出发易于被地质人员理解而实用性强、采用将今论古对比分析方法而预测结果可靠的优势，是利用切片技术进行精细地震沉积分析的一种有效方法。通过实际应用，证实了地震地貌切片概念的科学性、切片制作方法的合理性及分析结果的有效性。
软件开发与应用
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  三维非拓扑一致性块体构建算法优化与应用

  罗开云, 房鹏, 何永清, 蒋先艺, 吴恒

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 678-685. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.024

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  罗开云, 房鹏, 何永清, 蒋先艺, 吴恒. 三维非拓扑一致性块体构建算法优化与应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 678-685.

  LUO Kaiyun, FANG Peng, HE Yongqing, JIANG Xianyi, WU Heng. Optimization and application of 3D non-topological consistent blocking[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 678-685.

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  地震勘探中三维地质模型对于正演数值模拟至关重要，而三维块体构建技术又是块状地质建模最核心的技术之一。现有的块体构建技术都是基于模型的交线拓扑结构，当曲面模型在交线处存在一定拓扑错误，或者存在漏缝或交越现象时，则无法自动建立正确的块体模型。为此，研究了一种完全不依赖于模型交线拓扑结构的非拓扑一致性三维块体构建算法，该算法仅根据曲面模型的自身形态进行块体构建，利用视觉观察技术自动追踪块体边界三角网。为了降低原算法中存在的计算冗余，提高块体构建效率，提出了一种基于八叉树的优化算法。大量模型测试结果表明，该优化算法不仅可以较好地进行块体构建，还具有较高的块体构建成功率，具有很高的实用价值。
非地震
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  一种变密度—速度关系的重力与地震同步联合反演方法

  相鹏, 王金铎, 谭绍泉, 陈学国

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 686-693. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.025

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  相鹏, 王金铎, 谭绍泉, 陈学国. 一种变密度—速度关系的重力与地震同步联合反演方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 686-693.

  XIANG Peng, WANG Jinduo, TAN Shaoquan, CHEN Xueguo. Simultaneous and joint inversion of gravity and seismic data based on variable density-velocity relation[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 686-693.

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  针对现有同步联合反演方法的不足，提出一种变密度—速度关系的重力与地震同步联合反演方法。详细推导了联合求解密度模型与速度模型的解估计公式；给出了利用密度模型和速度模型的高阶统计量的物性关系更新算法，初始物性关系在反演迭代过程中根据当前及上轮迭代的密度和速度模型不断更新。模型试算结果证明该方法降低了初始物性关系不准确对反演结果造成的不利影响。实际资料试算结果表明该方法建立的速度模型能够改善地震成像质量，在低勘探程度地区具有较大的应用潜力。
消息
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  本期广告索引

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 693-693.

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  . 本期广告索引[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 693-693.

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综述
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  花岗岩潜山裂缝地震预测技术

  姜晓宇, 张研, 甘利灯, 宋涛, 杜文辉, 周晓越

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 694-704. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.03.026

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  姜晓宇, 张研, 甘利灯, 宋涛, 杜文辉, 周晓越. 花岗岩潜山裂缝地震预测技术[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 694-704.

  JIANG Xiaoyu, ZHANG Yan, GAN Lideng, SONG Tao, DU Wenhui, ZHOU Xiaoyue. Seismic techniques for predicting fractures in granite buried hills[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(3): 694-704.

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  在大量文献调研基础上，分析常用的花岗岩潜山裂缝地震预测技术应用的前提条件、应用效果及优缺点。得到以下结论：①构造导向滤波技术可以提高叠后地震资料信噪比，“两宽一高”地震资料能显著提高潜山顶面及内幕成像精度；②相干体技术不受解释误差影响但刻画精度低，且只能预测同相轴错断的断层；③曲率属性只能识别两侧存在地层褶曲现象的断裂；④蚂蚁体属性能定性识别小断层和大尺度裂缝，与叠前方位各向异性结合可实现大尺度及中等尺度裂缝发育带的定量预测；⑤与相干等传统叠后属性相比，最大似然体属性预测裂缝精度更高，能实现断裂带内部及裂缝密集发育区的预测，但缺乏主干断裂信息；⑥基于统计法的各向异性强度计算结果比基于椭圆拟合法的计算结果更准确。
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  新书预告

  石油地球物理勘探. 2020, 55(3): 706-706.

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  . 新书预告[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(3): 706-706.

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