基于U-Rnet的重力全张量梯度数据反演

重力反演是通过地表信息获取地下地质体空间结构与物理性质的重要手段之一。每个重力梯度分量反映不同的地质体信息,联合重力梯度分量进行重力反演能够更好地研究地下密度异常体的形态和分布。为此,提出基于神经网络的重力全张量梯度数据反演算法,将U-Rnet网络应用于重力全张量数据的三维反演问题。为了检验该算法的有效性,采用六种典型模型进行模拟实验,获得了具有清晰边界和稀疏的反演结果。首先,对比L2和Tversky两种损失函数的反演结果,后者的反演结果能更清晰地反映模型的边界位置;然后,对不同梯度张量组合进行反演,四组实验结果在三个方向（x、y、z）上具有不同的反演精度,组合四的误差最低;最后,将该方法应用于美国德克萨斯州文顿盐丘的FTG数据,反演结果与实际地质信息基本吻合。     

视电导率函数理论在三维感应测井反演地层电导率的应用

应用视电导率函数理论对三维感应测井仪器测量的视电导率进行视值转化,求取出地层垂直电导率和水平电导率。建立了均匀单轴各向异性介质中三维感应测井仪器在3种坐标系下的磁场张量的解析表达式,采用阻尼型高斯-牛顿迭代反演方法,将测量矩阵标准化,即将测量等效电导率转化为对应磁场张量矩阵。通过设定地层类型提取反演初值,利用反演误差判定地层类型和反演参数值,即参数视值。利用该方法对实际测井数据进行视值转化处理,得到了令人满意的结果,验证了该方法的有效性。该方法的应用有助于深刻理解三维感应测井响应特征,为优化组合测量提供了理论依据。     

基于压缩感知技术的全波形反演

全波形反演技术虽然已经得到了成功应用,但其求解一个最小二乘非凸优化问题的计算量仍是一个很大的难题。通过随机降采样技术可以减少反演过程中炮数和频率数,从而可以极大程度地降低全波形反演的计算量;然而这种方法受到奈奎斯特采样定律例证的"维数灾难"的限制以及背离‘摩尔定律’现象。为此,研究了基于改进压缩感知的随机化降维技术,应用压缩感知理论减少随机采样;联合随机采样和稀疏促进技术,成功减少了地震数据的维数,同时保持了有效信息。通过该项技术的应用,牛顿类方法的计算量相当于全波场采样梯度类算法的计算量;将稀疏约束应用在反演过程中的模型更新上,不改变波形反演的目标函数,并且能够压制由欠采样产生的虚像噪声。北海模型数据测试结果证明了该方法的可行性和有效性。     

重力梯度欧拉反褶积及其在文顿盐丘的应用

在矿产勘察与区域地质调查中，梯度数据由于精度高而得到广泛应用。基于三种张量分量的重力梯度数据，本文提出一种新的梯度欧拉反褶积算法，避免了常规计算中由于构造指数选取不当和张量分量转换产生的误差。建立单长方体和不同深度双长方体的理论模型，验证了该方法能够较准确地反演地质体的埋深和水平位置。将此方法应用于文顿盐丘的实测重力梯度数据，获得了盖岩顶部的形态与分布等信息，并探测到新的小规模地质体。该结果与已知资料相符，进一步丰富了该地区的地下构造信息。     

联合结构张量与运动学反偏移的立体层析数据空间提取与反演策略研究Ⅰ:理论

提出了一种联合结构张量与运动学反偏移的立体层析数据空间提取与反演策略。首先在数据域搜索得到初始数据空间,可获得初始反演结果与初始成像数据体,然后基于初始成像数据体内的共偏移距成像剖面人工拾取出比较可靠的数据点位置,在这些位置搜索构造倾角与剩余曲率,最后利用运动学反偏移将上述成像域运动学信息反偏移到数据空间并实施校正,获得更为可靠与均匀的立体层析数据空间。无论是第一步的数据域搜索还是第二步的成像域搜索都是基于高效率、高精度的结构张量算法的实现,可认为是一种联合结构张量与运动学反偏移的两步法立体层析数据空间提取与反演策略。同时还探讨了当射线参数水平分量信息引入层析反演的数据空间后,实施反演算法的各种可能性。理论数据证实了上述策略的可靠性,为后续的实践奠定了理论基础。     

外刊题录

《石油物探》,Vol.4 1,No.3,2 0 0 2裂隙介质的运动学特征反演与应用　朱成宏等各向异性弹性波叠后逆时深度偏移　张美根等最小极化度滤波　张金强时延地震方法初探　张国才等用 VSP数据中下行 P- SV转换横波求取横波速度　徐仲达等地震和测井联合反演储层波阻抗技术　高少武等惩罚函数法井约束地层压力预测　张世晖等储层条件下砂岩纵波和横波速度的理论计算　云美厚等遗传算法的改进及其在各向异性介质参数反演中的应用　傅旦丹等储层地震反演方法以及应用中的关键问题与对策　王延光时频域有色谱校正　夏洪瑞等非规则噪音地震记录的…     

两步相控反演在塔里木盆地顺北8井区碳酸盐岩断控储集体预测中的应用

断控储集体是多期活动的走滑断裂破碎带经深部酸性流体溶蚀改造形成的多重孔隙介质特殊储层。断控储集体内部结构极其复杂,储集空间纵横向非均质性极强,缝洞结构纵横向分隔性明显,常规储层预测方法在储集体内部结构及物性变化表征上,存在分辨率低、细节缺失等问题。研究提出了一种基于两步相控反演碳酸盐岩断控储集体预测技术。第一步,计算地震数据体结构张量属性,将结构张量属性体包络作为空间约束相,建立地震相约束低频趋势模型,使用该低频模型约束进行确定性反演,能够有效降低水平层状地震反射对确定性反演造成的干扰,准确刻画地震分辨率下储层顶、底位置及储集体内部非均质性横向变化特征;第二步,基于确定性反演波阻抗及测井主要岩相概率密度函数（洞穴相、孔洞相、裂缝相和非储层相）,计算得到不同岩相的贝叶斯后验概率体,将该贝叶斯推论概率体作为反演相控体约束模型,进行三级相控地质统计学反演（即,第一级为结构张量属性体约束;第二级为确定性反演岩相体约束;第三级为测井一维岩相比例空间约束）,能够进一步提升断控储集体内部储层横向非均质性及纵向分辨率预测精度。应用效果显示,“两步串联,三级相控”的相控反演方法,即常规地震分辨率叠后确定...     

剪张源约束的井中微地震震源机制反演方法

通过水力压裂微地震数据能够估算矩张量,对于研究裂缝的方位和细节特征、描绘储层内部的断裂系统具有重要作用。矩张量反演采用线性反演方法,由单井数据反演全部矩张量是不充分的,因此需要考虑附加的约束、近场资料或者简化的震源模型。为此,研究了剪张源约束反演,采用非线性反演方法,将矩张量限制为描述剪张源的矩张量,减少了反演参数,鲁棒性更强。首先介绍了基于剪张源约束的微地震震源机制信赖域反演原理,然后通过不同张裂角条件下的单井、双井和三井理论模型记录测试了方法的应用效果。结果表明：当测试数据不含噪声时,基于三井数据的矩张量反演与剪张源约束反演均取得较好结果,当井数较少时矩张量反演无法获得合理的结果;当测试数据含噪声时,剪张源约束反演抗噪性较好,且三井反演效果好于单井;剪张源反演的振幅数据选择性更大。     

叠前AVA地震纵横波阻抗同步反演技术研究

叠前AVA地震反演应用叠前AVA角道集部分叠加地震数据,进行弹性反演,能得到纵横波速度、纵横波速度比、泊松比以及密度性弹性参数。从基础资料的准备,模型建立,地震标定,子波估算以及反演方法和处理等方面,研究了应用叠前AVA角道集叠加数据、岩石地球物理模型、测井数据及构造模型约束控制下的弹性阻抗(EI)反演技术和叠前AVA地震纵横波阻抗同步反演技术。     

基于欧拉反演法的金属磁记忆油气管道检测研究

油气管道应力集中区定量化研究一直是无损检测的热点和难点,本文为利用金属磁记忆检测技术定量化地反演油气管道应力集中区的位置,首先建立了油气管道应力集中区的磁偶极子模型,通过油气管道表面漏磁场及其梯度张量数据,使用欧拉反演法,采用多点联合反演,快速准确地反演出了油气管道应力集中区的位置,为油气管道的早期定量化无损检测提供了理论依据。     

改进的重力归一化总梯度法及其在胜利油区油气藏探测中的应用效果

提出处理并解释高精度重力数据的改进的重力归一化总梯度法 ,给出三维空间的重力归一化总梯度(GH)计算式。用非均匀密度情况的二维球冠模型近似表示背斜型油气藏 ,理论模型计算结果表明 :GH 场特征取决于计算所用的谐波数 (N) ,还与计算剖面长度 (L)或计算范围有关 ,L是背斜底部深度 1 0倍时的最佳N值为 1 0 ,L仅是目标深度的 2倍时不能反映深部的低密度体 ;相邻构造引起的重力异常叠加可能使存在低密度体的“两低夹一高”标志不再存在。在济阳坳陷胜海工区、大北工区高精度重力资料的多次处理过程中 ,以地震、钻井资料为约束 ,根据GH 三维分布探测油气藏 ,获得良好效果 ,应用探测结果部署的探井发现了高产气层。胜海工区和大北工区GH 极小值与钻井资料的符合程度约达 70 % ,证实GH 极小值水平分布图可以比较可靠地显示较厚且埋藏较浅的与油气藏有关的低密度体的存在及位置 ,为地震及其它物探工作的详细部署提供依据 ,在有利的条件下还可近似估计低密度体深度范围 ,为探井设计提供依据。图 6表 1参 1 1 (王孝陵摘 )     

双水平井蒸汽辅助重力泄油生产井控制机理与应用

结合现场监测资料和解析方法,对双水平井蒸汽辅助重力泄油（SAGD）开采的机理进行了研究。分析表明,在蒸汽腔中,流动以重力泄油为主,压力梯度较低;在注汽井和采油井间汽液界面下的流体流动规律与蒸汽腔中靠重力泄流为主不同,汽液界面下的流动以注汽井和采油井间的压力驱替为主,压力梯度相对较高。在认识采油井压力梯度分布的基础上,运用离散化井筒模型对采油井的汽阻温度（sub-cool）控制进行了优化,并与现场分析结果进行了对比。结果表明,双水平井蒸汽辅助重力泄油采油井的汽阻温度控制在10~15℃为宜。     

重力归一化总梯度的稳定解法

重力归一化总梯度法是20世纪80年代兴起的一种求解重力反演的方法,其关键运算是向下延拓及求导。原有的向下延拓方法大多数是在波数域实现的,由于稳定性差,影响了归一化总梯度法的效果,从而难以推广应用。本文以原先的希尔伯特变换法求解重力归一化总梯度值为基础,采用了一种新的、稳定的向下延拓算法——迭代法,替代了原有波数域的向下延拓算子,提高了计算的精度和稳定性。模型实验和实测资料应用显示效果明显改善。     

基于向下延拓Milne法的重力归一化总梯度法

重力归一化总梯度法需进行向下延拓和垂向导数的计算,这两个过程都会放大高波数成分,影响计算结果的稳定性。为此,将向下延拓Milne法及积分垂向二阶导数法引入重力归一化总梯度的计算。将该方法应用于估算无限长水平圆柱体模型的中心位置,计算结果准确。然后针对实测重力数据,利用本方法得到的矿洞中心埋深较基于泰勒级数展开的重力归一化总梯度法更准确,因此本文方法具有一定的实用性。     

重力归一化总梯度法

В.М.Березкин等人提出的重力归一化总梯度法是一种利用重力数据来确定场源以及密度分界面的方法。本文就这一方法的依据、原理、方法特点及其应用等方面做了系统的介绍。     

充气欠平衡钻井环空气液固三相流动力学分析

近年来,充气欠平衡钻井由于其容易实现,井筒压力调节范围大,可控制地层出水,利于井壁稳定等优点,国内外应用日渐增多。但是,充气欠平衡钻井是一门很复杂的技术,最关键的问题在于环空气液固流动是一个复杂、变化很快的动态过程,关于气液固三相流的动力学特征,迄今研究甚少。文章根据多相流体力学原理,对环空气液固三相流动力学特性进行分析,结果表明：除重力和颗粒问的相互作用力外,固相颗粒主要受到由压差阻力,摩擦阻力,视质量力,Basset加速度力,压强梯度力,马格努斯力和滑移一剪切升力组成。认识到充气钻井液在环空中的段塞流动和假液化特性对井眼净化是有利的,细小颗粒的假液化速度比粗颗粒大。     

实现重磁异常规格化总梯度的傅氏积分法

别廖兹金在实现重力规格化总梯度时采用了傅氏级数求和法。为了提高运算速度及计算精度,本文应用快速傅氏变换的计算机算法将规格化总梯度法作了改进,其中将原方法选取不同谐波数对应为选取不同截断频率。文中从理论上证明了磁异常的规格化总梯度与磁化方向无关,故可同样地用于重力与磁异常解释。为了对比,文中提供了对于同一条重力剖面用两种方法计算的规格化总梯度结果。最后给出了应用实例。     

莺歌海盆地东部黄流组重力流沉积特征及其控制因素

重力流沉积体系已成为南海西部重点勘探领域。为系统开展莺歌海盆地东部黄流组重力流沉积体系成因及控制因素研究,利用钻井、测井、地震资料,通过位移-距离法、3Dmove古构造恢复等技术方法,对盆地东部中新世黄流组坡折类型、物源供给通道、盆地沉降等方面进行了综合研究。结果表明,盆地东部边缘走滑转换带大型沟谷发育,控制了主物源注入通道;挠曲坡折处坡度加大促发了重力流形成;大规模海平面下降与凹陷内异常沉降作用耦合控制了低位域重力流砂体分布;盆内底辟活动改变了微古地貌格局,从而影响了重力流沉积卸载位置。该成果认识为LD10-F井厚层砂岩气藏发现提供了理论支持。     

利用重/磁场梯度比值函数计算地质体深度

本文定义了一种函数，即重力场或磁力场的一阶水平导数与原始异常的比值，利用该函数值可直接推导地质体的位置。对于不同类型地质体，其梯度比值函数均表现出极值点间水平距离等于地质体深度2倍的特征，从而无须任何先验信息即可计算异常体深度。为了降低倾斜磁化对磁数据处理结果的影响，磁异常解释采用解析信号水平导数与解析信号的比值。梯度比值函数仅计算异常的一阶水平导数，因此不会明显地增大噪声。此外，对梯度比值函数计算多个上延高度、求取其平均值，并对上半空间极值成像，可获得更加准确的地质体深度。理论模型试验和实测剖面磁数据的解释结果都证明梯度比值函数能快速、准确地获得地质体深度，且具有较强的抗噪性。     

Vzz表达式的推导及随纬度变化规律的证明

本文以极简单的数学推导,给出了正常重力垂直梯度的实用表达式,并对其精度作出了评价.本文还从数学上严格证明了如下结论:正常重力垂直梯度随地理纬度的增大而减小.