2020年, 第55卷, 第6期　刊出日期：2020-12-15

  

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 0-0.

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  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1-0.

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智能地球物理
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  基于改进深度学习方法的地震相智能识别

  闫星宇, 顾汉明, 罗红梅, 闫有平

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1169-1177. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.001

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  闫星宇, 顾汉明, 罗红梅, 闫有平. 基于改进深度学习方法的地震相智能识别[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1169-1177.

  YAN Xingyu, GU Hanming, LUO Hongmei, YAN Youping. Intelligent seismic facies classification based on an improved deep learning method[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1169-1177.

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  基于深度学习方法的地震相智能识别技术可以大幅度减少人工操作。现有深度学习方法的网络模型只能提取单一接收域下的目标特征，难以获取地震相在剖面上的全局空间分布信息，模型对少数类地震相的边界刻画效果较差，且缺乏对预测结果可靠程度进行评估的手段。针对这些问题，提出一种用于地震相分类识别的深度学习方法：在U-Net模型的末端加入金字塔池化模块以提高模型获取全局信息的能力；采用一种融合交叉熵与Dice指数的目标函数，改善不均衡数据中少数类地震相边界的刻画问题；提出“预测信息熵”的概念用于评估地震相预测结果的不确定性。该研究方法应用于F3工区地震相预测的实验结果表明：改进深度学习方法在地震相预测中具有更高的精度和更良好的边界刻画能力；同时，预测信息熵指标也能够较好地评价预测结果的不确定性。
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  基于多层感知机网络的薄储层预测

  杜昕, 范廷恩, 董建华, 聂妍, 范洪军, 郭泊洋

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1178-1187. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.002

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  杜昕, 范廷恩, 董建华, 聂妍, 范洪军, 郭泊洋. 基于多层感知机网络的薄储层预测[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1178-1187.

  DU Xin, FAN Ting'en, DONG Jianhua, NIE Yan, FAN Hongjun, GUO Boyang. Characterization of thin reservoirs based on a multi-layer perceptron deep learning network[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1178-1187.

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  相比地震反演方法和技术，基于多属性回归方法的储层预测技术能够缓解分辨率有限、过于模型化等问题，但模型泛化能力不足常造成井间薄储层预测结果不合理。为此，提出基于多层感知机深度学习网络的多属性回归薄储层预测方法，即以地震数据（提供背景信息）、90°相移数据（提供储层结构近似信息）、储层不连续界限属性（提供储层空间分布信息）为输入，以井点高频自然伽马为期望输出，利用多层感知机深度学习网络训练模型，预测井间自然伽马值，利用自然伽马值与砂—泥岩性的高度相关特性刻画薄储层。A油田实际资料测试表明，自然伽马预测值与真实值平均相关系数达到86.4%（训练集，10口井）和85.5%（验证集，两口井），明显优于传统多属性回归方法。应用该方法解释重点层段6套小层，薄储层预测结果与156口井实钻砂岩厚度平均相关系数较相移数据提升约38%，证实该方法应用效果良好。
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  基于混合网络U-SegNet的地震初至自动拾取

  陈德武, 杨午阳, 魏新建, 李海山, 常德宽, 李冬

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1188-1201. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.003

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  陈德武, 杨午阳, 魏新建, 李海山, 常德宽, 李冬. 基于混合网络U-SegNet的地震初至自动拾取[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1188-1201.

  CHEN Dewu, YANG Wuyang, WEI Xinjian, LI Haishan, CHANG Dekuan, LI Dong. Automatic picking of seismic first arrivals based on hybrid network U-SegNet[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1188-1201.

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  传统初至拾取方法拾取效果和效率不能兼顾、算法稳定性差、工业化应用成熟度不高；基于深度学习的初至拾取方法制作标签耗时费力、数据预处理过程繁琐、网络结构过于复杂，导致训练和测试效率较低。为此，将U-Net与SegNet深度学习网络的优点相结合，构建新的混合网络U-SegNet，并基于U-SegNet自动拾取初至。U-SegNet以SegNet结构为基础，通过在解码器网络的反卷积层之前融合跳跃连接信息，提供编码器网络的多尺度信息，以获得更好的性能，并且其上采样操作将U-Net中的反卷积改为反池化，池化索引被传递到上采样层，网络模型收敛更快。因此，U-SegNet网络结构更利于分割背景噪声区域和含噪信号区域，从而提高初至拾取精度。基于U-SegNet的初至自动拾取流程包括制作训练数据集、设计网络模型、训练网络模型、测试网络模型和实际资料应用。测试和应用结果表明，所提方法的初至拾取效率约为某商业软件的2.2倍，且易于工业化应用，具有良好的发展前景。
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  利用基于深度学习的过完备字典信号稀疏表示算法压制地震随机噪声

  唐杰, 孟涛, 张文征, 陈学国

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1202-1209. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.004

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  唐杰, 孟涛, 张文征, 陈学国. 利用基于深度学习的过完备字典信号稀疏表示算法压制地震随机噪声[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1202-1209.

  TANG Jie, MENG Tao, ZHANG Wenzheng, CHEN Xueguo. Suppressing seismic random noise based on Deep-KSVD[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1202-1209.

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  曲波变换去噪处理使同相轴在断层等不连续区域发生畸变，对有效信号产生干扰。基于过完备字典信号稀疏表示（K-SVD）需要人工反复调整参数才能改善去噪效果。为此，将K-SVD去噪算法与深度学习网络相结合，综合考虑深度学习网络与稀疏表示方法的优点，研究了基于深度学习的过完备字典信号稀疏表示（Deep-KSVD）的地震数据随机噪声压制方法。为了使该网络有能力学习参数，在追踪阶段用一个等价的可学习的替代方案代替正交匹配追踪（OMP）算法。计算过程包括将数据分解为重叠的数据块、通过适当的追踪对每个数据块去噪以及通过去噪后的数据块加权重建整个数据，去噪处理包括稀疏编码、正则化系数估计以及数据块重建三个部分。模型数据和实际数据测试结果表明：当Deep-KSVD网络训练完成后，给定含噪数据，能够自适应地衰减地震噪声，并保护有效不连续性信息及数据结构特点，无需再进行参数调整；与K-SVD去噪方法相比，Deep-KSVD去噪方法的噪声压制效果更好，可提高全频带数据的信噪比。
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  基于卷积降噪自编码器的地震数据去噪

  宋辉, 高洋, 陈伟, 张翔

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1210-1219. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.006

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  宋辉, 高洋, 陈伟, 张翔. 基于卷积降噪自编码器的地震数据去噪[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1210-1219.

  SONG Hui, GAO Yang, CHEN Wei, ZHANG Xiang. Seismic noise suppression based on convolutional denoising autoencoders[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1210-1219.

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  噪声压制是地震勘探中一个长期存在的问题，虽然一些传统方法能够压制数据中的噪声，但存在有效信号丢失、噪声残留等问题。为此，提出了一种基于卷积降噪自编码器的无监督地震数据去噪算法。该算法首先对地震数据进行一定程度的随机损坏，然后将损坏后的地震数据输送到编、解码框架。编码框架负责捕捉地震数据波形特征，据此消除噪声；解码框架能够对特征图进行扩大并恢复地震数据细节信息，从而得到重构的地震数据。最后，将重构地震数据与原始地震数据之间的误差作为收敛代价进行模型训练。考虑到地震数据的复杂性与特殊性，在编码和解码阶段使用了多尺度卷积模块提取地震数据特征。合成数据与实际数据的验算结果表明，该方法在保护地震信号的同时能够有效压制随机噪声、提高地震信号的信噪比。
采集技术
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  利用以往地震数据的观测系统炮点加密技术

  许银坡, 宋强功, 潘英杰, 倪宇东, 邹雪峰, 余建鹏

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1220-1230. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.007

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  许银坡, 宋强功, 潘英杰, 倪宇东, 邹雪峰, 余建鹏. 利用以往地震数据的观测系统炮点加密技术[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1220-1230.

  XU Yinpo, SONG Qianggong, PAN Yingjie, NI Yudong, ZOU Xuefeng, YU Jianpeng. The shot infilling method based on seismic legacy data[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1220-1230.

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  提高复杂构造目的层阴影区成像质量的常规方法是，基于射线追踪和波动方程地震波照明结果，分析目的层阴影区照射能量的分布情况，根据待加密炮对目的层阴影区照明能量的贡献布设加密炮点。地质构造的复杂性造成无法准确构建地质模型，进而影响针对复杂目的层的照明分析，最终导致加密炮点难以提高复杂构造目标区的成像质量。为此，基于局部相似属性理论，提出依托以往地震数据的提高目的层阴影区成像质量的方法：首先根据探区地质任务拟定观测系统，尽量选择较小的炮点距（或炮线距）；计算探区已有数据的共成像点（CIP）道集每道的局部相似属性，在叠后数据上拾取目的层，得到已有炮（集数据）所有道目的层的局部相似属性；然后利用空间内插计算拟定观测系统所有炮的局部相似属性和正常炮对目的层的贡献值，建立每个CIP道集的局部相似属性与空间位置的关系曲线（曲面），确定局部相似属性低值区；最后以目的层局部相似属性均匀性为指标，确立加密炮的位置和密度。理论数据和实际资料应用结果表明，该方法可便捷地选择最经济、适用的加密炮参数，能显著改善具有高陡构造、逆掩推覆构造及其他横向速度变化剧烈地区目的层阴影区成像效果。
处理技术
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  基于子空间约束Huber范数的深度域地震子波提取

  张杰, 陈学华, 蒋伟, 但志伟, 肖为

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1231-1236,1244. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.005

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  张杰, 陈学华, 蒋伟, 但志伟, 肖为. 基于子空间约束Huber范数的深度域地震子波提取[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1231-1236,1244.

  ZHANG Jie, CHEN Xuehua, JIANG Wei, DAN Zhiwei, XIAO Wei. Depth-domain wavelet estimation using the subspace-constrained Huber norm[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1231-1236,1244.

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  在常速度深度域，只有数百米深度范围的可用测井信息，相当于常速度深度域子波长度的2~5倍。因此，在常速度深度域中从“短数据”中提取可靠的地震子波难度较大。为此，提出了一种基于子空间约束Huber范数的深度域地震子波提取方法。实现过程为：将深度域反射系数、深度域井旁道通过速度变换转换到常速度深度域；给定初始子波和阈值，合成常速度深度域地震记录；计算合成地震记录与井旁地震记录的残差，并根据残差使用迭代最小二乘法更新地震子波，直至达到迭代终止条件。正演模型测试和实际数据应用结果表明，相较于一些常规方法，所提方法从较短的深度域数据中提取的地震子波更可靠，对于反映深度域地震子波随深度变化的特征，并根据需要提取深变地震子波具有重要意义。
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  利用提取的子波压制气泡效应及影响因素分析

  马光凯, 周铮铮, 李建锋, 李培明, 张红英, 蔡东地

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1237-1244. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.008

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  马光凯, 周铮铮, 李建锋, 李培明, 张红英, 蔡东地. 利用提取的子波压制气泡效应及影响因素分析[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1237-1244.

  MA Guangkai, ZHOU Zhengzheng, LI Jianfeng, LI Peiming, ZHANG Hong-ying, CAI Dongdi. A debubbling method based on extracted wavelet and its controlling factors[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1237-1244.

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  在绝大部分情况下，远场子波是理论子波，与实际采集的气枪子波差别较大，因此基于远场子波的气泡效应压制结果存在明显的气泡残余。为此，提出了一种数据驱动的气泡效应压制方法，即利用数据的自相关提取子波，基于提取的子波和不含气泡效应的期望子波求取气泡压制算子，进而压制数据中的气泡效应。此外，分析了影响基于提取子波压制气泡效应方法效果的两个因素：①气泡压制算子长度，影响气泡压制效果，由数据中的气泡延续时间决定；②白噪系数，影响虚反射陷波效应，且随着白噪系数增加，会人为增强虚反射的陷波效应，影响虚反射压制效果，即求取气泡压制算子时宜采用尽可能小的白噪系数。实际数据应用结果表明：基于提取子波压制气泡效应方法克服了基于远场子波气泡效应压制方法中的模拟远场子波没有考虑实际采集条件对子波影响的问题，能更好地压制气泡效应，提高数据信噪比和分辨率，同时能更好地保持数据保真度。
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  相位校正S域反褶积方法及应用

  周东红, 谭辉煌, 王伟

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1245-1252. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.009

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  周东红, 谭辉煌, 王伟. 相位校正S域反褶积方法及应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1245-1252.

  ZHOU Donghong, TAN Huihuang, WANG Wei. Deconvolution in S domain with phase correction and its application[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1245-1252.

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  反Q滤波和时频（S）域反褶积都可以提高衰减地震记录的分辨率。通常指数增益导致反Q过程不稳定；而时频域反褶积虽然可以很好地适应地震记录的非平稳性，但只能去除子波振幅谱的影响，无法准确提取子波相位谱，从而影响反褶积结果。为此，引入反Q滤波的相位校正方法，使衰减地震记录零相位化，优化反褶积的基础条件；再通过改进的广义S变换在S域实现反褶积，达到高分辨处理的目的。模型数据测试和辽西实际数据应用的结果均表明，相位校正S域反褶积能得到更准确的结果，是识别薄互层和刻画地层尖灭点的有效方法。
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  基于S变换自适应滤波迭代的多源地震数据分离

  黄德智, 韩立国, 李辉峰, 杨飞龙, 赵晓宇, 孙楠

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1253-1262. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.011

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  黄德智, 韩立国, 李辉峰, 杨飞龙, 赵晓宇, 孙楠. 基于S变换自适应滤波迭代的多源地震数据分离[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1253-1262.

  HUANG Dezhi, HAN Liguo, LI Huifeng, YANG Feilong, ZHAO Xiaoyu, Sun Nan. Deblending of seismic data based on S-transform adaptive filtering iteration[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1253-1262.

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  S变换是由小波变换和短时傅里叶变换发展而来的时频分析方法，动校正后共中心点道集（NMO-CMP）中相同时刻各道地震信号的振幅、相位基本一致，多源地震数据中的混叠噪声在CMP道集中呈随机分布；将NMO-CMP道集叠加，以叠加道S变换谱为参考，可以判断出各道S变换谱中噪声与信号的分布。根据NMO-CMP道集中地震道S变换谱与叠加参考道S变换谱之间的偏离程度设计自适应滤波器，通过多级滤波、多次迭代的方法，提取多震源数据中的有效反射信号、分离混叠噪声。理论数据和实际数据模拟的多源地震数据试算结果表明，本文方法能够有效提取多源地震数据中的有效反射信号、分离混叠噪声和随机噪声。
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  CPU-GPU异构平台的抛物线Radon变换并行算法

  张全, 林柏栎, 杨勃, 彭博, 张伟, 涂然

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1263-1270. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.012

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  张全, 林柏栎, 杨勃, 彭博, 张伟, 涂然. CPU-GPU异构平台的抛物线Radon变换并行算法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1263-1270.

  ZHANG Quan, LIN Baiyue, YANG Bo, PENG Bo, ZHANG Wei, TU Ran. Parabolic Radon transform parallel algorithm for CPU-GPU heterogeneous platform[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1263-1270.

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  抛物线Radon变换被广泛应用于压制和去除叠前地震数据中的多次波。混合域抛物线Radon变换虽具有良好的多次波压制效果，但面对体量日益庞大的地震道集数据，仍需很长处理周期。为此，首先利用GPU对抛物线Radon变换算法做并行优化，将计算过程中最耗时的傅里叶变换和代数运算用CUDA库等优化技巧进行加速，加速比达13以上；然后基于CPU-GPU异构平台，提出一种CPU-GPU并行方案，充分利用计算机硬件资源，通过CPU多线程与多个GPU协同并行实现抛物线Radon变换并行算法，加速比约达30。
地震模拟
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  复频移完全匹配层在复杂速度模型中的应用

  杨茜娜, 张伟

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1271-1281. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.013

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  杨茜娜, 张伟. 复频移完全匹配层在复杂速度模型中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1271-1281.

  YANG Xina, ZHANG Wei. Application of CFS-PML in complex velocity models[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1271-1281.

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  地震波数值模拟中因离散网格空间大小有限，导致计算模型最外层时易产生虚假反射。完全匹配层（PML）方法可有效吸收虚假反射，其中复频移完全匹配层（CFS-PML）的吸收效果尤为突出。但前人针对CFS-PML参数优化取值问题的研讨大多是基于均匀速度模型，而实际模拟中面临的更多是具有强非均匀性的复杂模型。为此，基于均匀速度模型参数选取方法，对复杂速度模型的CFS-PML参数设置进行了探究。认为参数的设置除了与震源和网格性质有关外还同吸收层内的速度值和波长相关，即高度依赖于速度模型；对于复杂速度模型，参数设置的关键在于参考速度的选取，并给出了参考速度的三种实用选取方法。通过对双层、多层及Marmousi模型进行测试和吸收效果对比，明确了“统一设置为边界介质速度中间值”为最佳的参考速度选取方法，进而总结出完整的复杂速度模型CFS-PML优化参数设置方法。
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  梯形网格伪谱法地震波场模拟

  谭文卓, 吴帮玉, 李博, 雷军

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1282-1291. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.014

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  谭文卓, 吴帮玉, 李博, 雷军. 梯形网格伪谱法地震波场模拟[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1282-1291.

  TAN Wenzhuo, WU Bangyu, LI Bo, LEI Jun. Seismic wave simulation using a trapezoid-grid pseudo-spectral method[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1282-1291.

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  波动方程的数值求解是地震勘探高精度成像和反演方法的核心。为保证精度，常规方法往往根据模型最小速度设置固定的空间采样间隔，易在高速区形成“过采样”，计算存在一定冗余性。由于重力引起的岩石压实效应，波的传播速度由浅入深整体增大，梯形坐标变换更契合这种速度变化趋势。为此，提出梯形网格伪谱法地震波模拟方法。利用基于梯形坐标变换的梯形网格法对介质进行剖分，在浅层低速区采用细网格、深部高速区采用粗网格，可有效减少网格点数；同时，通过伪谱法求解坐标变换后的变系数声波方程，并引入完全匹配层消除人工边界虚假反射，以兼顾波场模拟的效率与精度。Marmousi模型的测试结果表明，相较于常规固定网格剖分，梯形网格剖分的网格数可减少约69%；相较于常规网格伪谱法和高阶有限差分法，梯形网格伪谱法的计算时间分别减少约58%和60%，同时具有较小的数值频散。可见，所提方法是一种高效、高精度地震波模拟方法。
消息
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  本期广告索引

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1291-1291.

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  . 本期广告索引[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1291-1291.

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地震模拟
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  页岩各向异性对被动源微地震波场的影响

  吴如悦, 李晗, 常旭, 严红勇, 王一博

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1292-1304. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.015

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  吴如悦, 李晗, 常旭, 严红勇, 王一博. 页岩各向异性对被动源微地震波场的影响[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1292-1304.

  WU Ruyue, LI Han, CHANG Xu, YAN Hongyong, WANG Yibo. Impact of shale anisotropy on the microseismic wavefield of passive sources[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1292-1304.

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  页岩储层具有较强的各向异性特征，忽略页岩各向异性对被动源微地震波（水力压裂产生）传播的影响，可能会降低储层表征结果的可信度。为此，提出一种定量评估地震波场旅行时和振幅偏差的方法，并基于理论数值算例，研究页岩各向异性对被动源微地震波场的影响。首先，利用矩张量模型描述爆炸型和剪切型微地震震源，并基于三维各向异性介质弹性波动方程和交错网格有限差分算法，正演模拟被动源的微地震波场；然后，对比不同震源、不同程度各向异性介质的理论波场，计算其P波和S波相对于各向同性介质波场的旅行时及振幅偏差，定性分析和定量评估不同震源机制下页岩各向异性对微地震波场特征的具体影响。数值算例的结果表明：对于所采用的地面微地震监测系统和平层VTI介质模型，页岩各向异性对微地震波场旅行时和振幅的影响均较为显著，旅行时偏差可达子波周期的30%，振幅相对偏差则高达60%，且旅行时偏差随炮检距增加而增大。此外，不同震源机制下，微地震波场特征受页岩各向异性影响的规律相似。
偏移成像
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  应用反射理论的最小二乘逆时偏移成像

  段心标, 王华忠, 邓光校

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1305-1311. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.016

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  段心标, 王华忠, 邓光校. 应用反射理论的最小二乘逆时偏移成像[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1305-1311.

  DUAN Xinbiao, WANG Huazhong, DENG Guangxiao. Least-squares reverse-time migration based on reflection theory[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1305-1311.

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  最小二乘偏移是在线性反演理论下求解模型空间的精确解，相对于常规偏移具有更高成像分辨率、保幅性，且可减少成像假象。经典最小二乘偏移以散射波线性化表达为基础，成像实质是估计介质的散射强度。由于地下实际地层以层状介质为主，反射成像是实际应用中最小二乘偏移技术的目标。文中重点讨论散射理论与反射理论两种线性化表达方法的不同，根据实际应用中偏移成像的需求，选择忽略角度信息的反射理论线性化表达反偏移方法，建立了一套估计平均反射系数的最小二乘逆时偏移流程。Sigsbee2a模型验证了最小二乘逆时偏移方法的成像效果；实际三维探区应用结果表明，与常规逆时偏移方法相比，该方法“串珠”成像收敛效果更好，对深层大断裂、层间小断层的刻画更清晰。
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  起伏浅表层稳定的频率域黏声逆时偏移方法

  刘延利, 李振春, 王姣, 孙苗苗, 刘强

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1312-1320. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.017

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  刘延利, 李振春, 王姣, 孙苗苗, 刘强. 起伏浅表层稳定的频率域黏声逆时偏移方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1312-1320.

  LIU Yanli, LI Zhenchun, WANG Jiao, SUN Miaomiao, LIU Qiang. Stable viscoacoustic reverse time migration in frequency domain for undulated shallow surface[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1312-1320.

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  地震波在地下传播时能量呈指数衰减，因此常规黏声逆时偏移（Q-RTM）的解析解随频率呈指数增长，造成频率域波场补偿不稳定，甚至使有效波场被高频噪声覆盖，导致偏移失败。为此，基于前人认识，提出了起伏地表频率域稳定Q-RTM方法。通过对频率域波动方程增加一个稳定因子，推导了稳定的频率域Q-RTM波动方程，其中稳定因子只改变有效频带外高频的计算符号，不增加额外的计算量。具体实现流程为：①生成贴体网格以及建立物理空间与计算空间的映射关系；②在计算空间计算频率域黏声正、反向传播波场，利用反傅里叶变换（IFFT）得到相应的时间域波场；③利用建立的映射关系的逆映射得到物理空间正、反向传播波场；④利用互相关成像条件对时间域波场成像，并输出成像结果。模型测试和实际资料应用表明，所提方法能补偿由衰减引起的振幅和高频成分损失，从而显著提高地震分辨率，改善浅表层的成像品质。
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  基于分频编码的弹性波全波形反演

  邵祥奇, 何兵寿, 史才旺

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1321-1329. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.010

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  邵祥奇, 何兵寿, 史才旺. 基于分频编码的弹性波全波形反演[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1321-1329.

  SHAO Xiangqi, HE Bingshou, SHI Caiwang. Elastic full waveform inversion based on frequency-division encoding[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1321-1329.

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  计算量与计算效率限制了全波形反演方法的应用，震源编码技术可以有效减少全波形反演的计算量，提升反演效率。传统震源编码技术要求各炮具有相同的接收点排列，在观测系统适应性方面存在不足，无法直接应用于滚动排列观测系统。为此，提出一种基于分频编码的弹性波全波形反演方法，即在正演过程中仍可同时对多个炮记录进行正向延拓，给每一炮赋以不同频率的谐波震源，使同时进行正向延拓的各炮波场在频谱上互不重合；在炮点波场正传和残差反传过程中，采用相位灵敏度检测技术提取每炮的单频波场，实现各炮波场的完全分离，用于构建波形反演梯度，实现模型更新。同传统震源编码技术相比，该方法不受观测系统限制，能应用于排列滚动的观测系统，具有更广的应用范围。
综合研究
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  渤中凹陷西南部烃源岩TOC含量预测

  王祥, 马劲风, 王德英, 王震亮, 张新涛, 王飞龙

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1330-1342. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.018

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  王祥, 马劲风, 王德英, 王震亮, 张新涛, 王飞龙. 渤中凹陷西南部烃源岩TOC含量预测[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1330-1342.

  WANG Xiang, MA Jinfeng, WANG Deying, WANG Zhenliang, ZHANG Xintao, WANG Feilong. Prediction of TOC content in source rocks in southwestern Bozhong Sag[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1330-1342.

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  烃源岩总有机碳（TOC）含量是评价有机质丰度的主要指标。地球化学方法的岩心测试仅能获得离散的TOC含量数据，难以实现烃源岩的三维定量评价。结合地球物理测井方法和地震叠前反演方法，针对渤中凹陷西南部陆相深层烃源岩，通过岩石物理交会分析优选对TOC含量敏感的弹性参数，建立TOC含量与纵波速度、密度的地震反演模型；使用拓展ΔlogR方法和地震叠前反演方法分层计算渤中凹陷西南部东营组和沙河街组烃源岩TOC含量，获得TOC含量曲线和TOC含量三维反演体，进而计算东二下段、东三段、沙一二段、沙三段烃源岩TOC含量地震预测平面图。结果表明预测误差较小，证明了该方法的可靠性。研究区烃源岩非均质性较强，总体呈现“层系多、分布广”的特征。东营组烃源岩北部优于南部，且东三段TOC含量值总体高于东二下段；沙河街组TOC含量值整体较高，为研究区的主力烃源岩层，TOC含量呈现自沉积中心向外逐渐降低的趋势，尤以沙一二段A、B、C、E井区及其附近区域、沙三段A、C井区及其西部、南部部分地区TOC含量值最高，具有良好的生烃潜力。
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  叠前谱蓝化提频技术在乍得Baob油田储层预测中的应用

  李贤兵, 赵俊杰, 晋剑利, 李香玲, 刘含阳, 蒋兰婷

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1343-1348. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.019

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  李贤兵, 赵俊杰, 晋剑利, 李香玲, 刘含阳, 蒋兰婷. 叠前谱蓝化提频技术在乍得Baob油田储层预测中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1343-1348.

  LI Xianbing, ZHAO Junjie, JIN Jianli, LI Xiangling, LIU Hanyang, JIANG Lanting. Pre-stack spectrum blueing frequency increasing technique: A case study on reservoir prediction in Chad Baob Oilfield[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1343-1348.

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  乍得Baob油田储层非均质性强，砂体变化快，由于原始地震资料分辨率低、井震相关性较差，造成砂体间隔层识别及岩性边界识别难度较大。针对此问题，在资料处理过程中采用叠前谱蓝化提频技术，以测井反射系数频谱和道集正演模型频谱的趋势作为目标，恢复叠前地震道集数据中衰减严重的高频能量，在有效频带范围内最大程度地提高地震数据的分辨率，同时运用井震相关度定量质控处理结果。经过提频处理，地震资料的分辨率、井震相关性及对薄层的识别能力均有所提高。在乍得Baob油田应用实例表明，叠前谱蓝化提频处理技术为精细刻画该区储层及隔层的展布提供了高分辨率和高可靠性的基础数据。
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  利用不连续性的各向异性扩散滤波方法识别断层

  王静, 张军华, 冯德永, 李红梅

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1349-1357. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.020

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  王静, 张军华, 冯德永, 李红梅. 利用不连续性的各向异性扩散滤波方法识别断层[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1349-1357.

  WANG Jing, ZHANG Junhua, FENG Deyong, LI Hongmei. Fault identification based on a discontinuous anisotropic diffusion filter[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1349-1357.

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  在提高地震数据信噪比的同时保护断层等不连续的边界信息，对于地震精细解释具有非常重要的意义。为此，在前人的研究基础上，提出了基于不连续性的三维各向异性扩散滤波方法，分析了结构张量特征值与三维地震图像的局部结构特征之间的关系，并利用断层置信度参数重新设计扩散张量的特征值，可以更合理地控制地震数据沿不同方向的扩散滤波强度：在地震同相轴连续性较好之处，断层置信度参数趋于0，滤波强度大；在断层等地质体的边缘处，断层置信度参数趋于1，扩散滤波强度弱，可以有效保护断层等不连续边界的信息。模型测试和实际资料的应用证明，所提方法在提高地震资料信噪比的同时，可有效保护断层等不连续的边界信息，并在连续地层区域增强同相轴的连续性，为断层解释提供良好的基础数据。
非地震
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  移样离散傅里叶变换在重磁勘探中的应用

  柴玉璞, 万海珍

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1358-1363. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.021

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  柴玉璞, 万海珍. 移样离散傅里叶变换在重磁勘探中的应用[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1358-1363.

  CHAI Yupu, WAN Haizhen. Shift sampling DFT(SFT) theory and its application in gravity and magnetic prospecting[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1358-1363.

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  基于移样离散傅里叶变换理论，以严谨的数学演绎将高斯节点积分引入傅里叶变换数值计算。演绎结果证明，一个傅里叶积分可用数个移样离散傅里叶变换的加权求和高精度逼近，其权系数为高斯求积系数的1/2，偏移量为高斯节点坐标的1/2加0.5。这一结论为保证重磁勘探中波数域正演问题的精度提供了严谨的理论依据。由于移样离散傅里叶变换理论和高斯节点积分理论的充分条件都是有界函数，基于上述结论的高斯FFT算法的应用领域可拓展到任意有界函数的正、反傅里叶变换。
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  频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法

  戴世坤, 曾铃, 周印明, 李昆, 陈轻蕊, 凌嘉宣

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1364-1372,1394. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.022

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  戴世坤, 曾铃, 周印明, 李昆, 陈轻蕊, 凌嘉宣. 频率和收发距广普适用的均匀层状介质电磁场直接积分算法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1364-1372,1394.

  DAI Shikun, ZENG Ling, ZHOU Yinming, LI Kun, CHEN Qingrui, LING Jiaxuan. Research on direct integration algorithm of electromagnetic field in homogeneous layered media for a wide range of frequencies and transceiver distances[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1364-1372,1394.

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  在地球物理勘探中，均匀层状介质电磁场解析表达式含有汉克尔积分，其核函数为0阶和1阶Bessel函数，随着其宗量的增大，Bessel函数呈现出快速振荡和慢衰减的特性，由此造成汉克尔积分难以高效、高精度计算，特别是高频和大收发距情况下难度更大。针对这个问题，提出一种高效、高精度的直接积分方法（Direct integration method），其基本思想是Bessel函数可以在两个区间并分别用不同的多项式展开，每一区间的汉克尔积分可离散为多个单元积分之和，每个单元被积函数可采用三次样条插值函数表示，由此可求得单元积分的解析解，通过叠加，从而求得汉克尔积分的数值解。在此基础上，利用均匀全空间电偶极子电磁场的解析解，正确选取积分范围并合理剖分积分单元。数值解与解析解的对比表明该算法正确可靠。与数字滤波类算法的计算结果对比表明，该算法广泛适用于不同频率和不同收发距条件下电磁场的计算，具有较强的普适性。
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  大地电磁多参考站阵列数据处理方法

  周聪, 汤井田, 原源, 邓居智, 石福升, 李勇

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1373-1382. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.023

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  周聪, 汤井田, 原源, 邓居智, 石福升, 李勇. 大地电磁多参考站阵列数据处理方法[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1373-1382.

  ZHOU Cong, TANG Jingtian, YUAN Yuan, DENG Juzhi, SHI Fusheng, LI Yong. Multi-reference array MT data processing method[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1373-1382.

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  合理利用多远参考站数据是提高大地电磁（MT）数据处理质量的重要途径之一。从阵列电磁数据处理模型出发，提出一种多参考站阵列数据处理技术。首先，从测区内、外优选多远参考站数据，构建天然场占优的参考数据阵列；然后，利用稳健的主成分分析方法，从参考数据阵列中提取天然场源极化参数；最后，将该参数应用于目标测站阵列数据，以稳健估计方法计算目标张量阻抗。通过“死频带”畸变的实测MT数据计算实例，对比了所提方法与常规方法的处理效果，验证了该方法的有效性。结果表明，所提出的多参考站阵列数据处理方法可有效提高多参考站数据的利用率，可提高强噪环境下MT数据的处理质量，获得优于常规方法的处理结果，为MT“死频带”畸变数据的校正提供可行的解决方案。
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  海洋可控源电磁信号噪声压制综述

  李肃义, 张熠, 张继昆, 申春

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1383-1394. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.024

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  李肃义, 张熠, 张继昆, 申春. 海洋可控源电磁信号噪声压制综述[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1383-1394.

  LI Suyi, ZHANG Yi, ZHANG Jikun, SHEN Chun. A review of noise suppression methods for marine controlled source electromagnetic signals[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1383-1394.

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  海洋可控源电磁法（Marine Controlled Source ElectroMagnetic，MCSEM）是探测海底石油、天然气储层等矿产资源的一种新兴的海洋地球物理勘探方法。由于海洋环境复杂，电磁信号极易受到各种噪声的干扰，影响反演和解释效果。首先介绍MCSEM方法的原理及关键的数据预处理方法，然后总结了目前常见的随机噪声、空气波噪声和海水扰动噪声压制方法；最后分析了MCSEM数据去噪的发展方向。
综述
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  多分量油气地震勘探技术急需解决的几个问题

  王赟, 文鹏飞, 李宗杰, 刘佳, 李孟泽

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1395-1406. https://doi.org/10.13810/j.cnki.issn.1000-7210.2020.06.025

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  王赟, 文鹏飞, 李宗杰, 刘佳, 李孟泽. 多分量油气地震勘探技术急需解决的几个问题[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1395-1406.

  WANG Yun, WEN Pengfei, LI Zongjie, LIU Jia, LI Mengze. Several urgent problems faced by multi-component seismics in oil and gas exploration[J]. Oil Geophysical Prospecting, 2020, 55(6): 1395-1406.

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  首先简单回顾了地震各向异性理论与多分量地震勘探技术的国内外发展现状，然后针对石油工业领域需求，重点讨论了裂缝各向异性等效介质理论应用存在的问题。对于页岩、煤层等强各向异性介质，需要突破Thomsen理论的弱各向异性假设；对于多组多尺度裂缝型储层，需要从单斜介质模型的角度进一步丰富、发展现有的等效介质理论；而对于中国广泛分布的陆相薄互层储层，宽方位P波各向异性分析与S波分裂分析需要在正交各向异性介质的框架下重新认识波场特征，并厘定各向异性异常的影响因素。同时分析了多分量地震数据处理、解释分析中存在的不足，主要问题在于油气勘探开发的高精度要求与多分量地震数据处理技术不够完善所产生的不匹配。最后，提出了一些值得攻关研究的方向，重点在于现有的多分量地震数据处理需要进一步发展保矢量和动力学特征的方法技术，包括多分量的高维插值波场重建技术、宽方位OVT叠加技术、深海OBS/OBN稀疏采样成像技术以及大起伏海底条件下的PS波深度域偏移成像技术等。
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  2020年第55卷总目次

  石油地球物理勘探. 2020, 55(6): 1407-1418.

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  . 2020年第55卷总目次[J]. 石油地球物理勘探, 2020, 55(6): 1407-1418.

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