Wavetracing层析成像方法及其在井间地震中的应用

层析成像技术被广泛应用于矿产勘查、油气开发及工程勘查和检测领域。基于运动学特征的走时层析成像方法计算效率较高,但精度较低。基于动力学特征的波动方程层析成像方法精度较高,但计算时间较长。Wavetracing层析成像方法在射线追踪方面简单、高效,能够提供与有限频率实际资料相一致的传播路径和旅行时。应用该方法对胜利油田垦71地区多对井间地震资料进行的层析成像速度反演取得了良好结果。     

最短路径层析成像技术在井间地震中的应用

利用基于最短路径树弯曲射线追踪的联合迭代重建层析成像(SIRT)技术进行井间地震层析成像。从方法原理、算法的有效性、数值模型和野外实际资料的层析反演等方面，对SIRT井间地震层析成像技术进行了系统研究。数值模型和野外资料的反演结果表明，该方法可靠稳定，收敛性好，层析成像结果的精度较高。     

初至走时层析成像的一个应用实例

利用基于最短路径树弯曲射线追踪的联合迭代重建层析成像(SIRT)技术进行井间地震层析成像,对胜利油田的一对井间实际资料进行了处理。层析成像结果表明,层析成像算法可靠稳定,收敛性好,层析成像结果的精度较高。     

伴随状态法初至波走时层析

初至波走时层析成像方法通常被用来反演近地表速度结构。传统的射线层析成像方法计算效率低,且在复杂模型计算中存在不稳定性问题。为了快速、稳定地进行初至波走时层析,本文基于程函方程的有限差分形式,利用快速扫描算法实现初至波走时的快速计算。在此基础上,采用伴随状态法计算目标函数的梯度,进而实现伴随状态法初至波走时层析。将该方法与传统射线层析成像方法应用于理论模型实验和实际资料的处理,结果表明基于程函方程的伴随状态法初至波走时层析可以取得与传统射线层析近似的反演结果,但计算效率得到大幅提升。     

网格逐次剖分算法在三维地震射线追踪中的应用

初至波走时计算与路径追踪是基于射线理论层析成像的关键,走时线性插值(LTI)算法具有较高的追踪精度和计算效率,在二维条件下应用广泛,但在三维情况下存在最小走时方程不能解析求解的问题。为此,在走时线性插值的基础上,提出了一种改进的网格逐次剖分方法。该方法基于原有的LTI网格界面剖分算法,在最小走时剖分点附近建立同样规格的剖分点阵列进行进一步的细分搜索,寻找最小走时,避免了增加剖分精度而进行的全局细化搜索,节约了计算时间。该方法解决了三维LTI最小走时求解问题,并且能够以较小的计算代价获得更高的计算精度。在给出算法原理与计算步骤的同时,通过模型及实例验证了新算法在计算精度与计算效率上的改进。     

基于时频分析的初至拾取方法研究

地震记录的初至拾取是地震资料处理的基础工作,特别是静校正、层析成像等后续处理对初至拾取的精度要求较高。当初至波到达时,其信号的振幅、频率、相位均会发生变化,基于此,提出了一种基于时频分析的初至拾取算法,该算法在噪声判别系数的约束下,利用小波变换时频分析提取信号的瞬时相位谱,然后利用瞬时相位谱的过零点属性拾取初至。为了提高计算效率,在给定时窗内部计算信号的瞬时相位谱,并且利用多个不同的噪声判别系数初至拾取的统计结果确定最终的初至时间。理论信号和实际地震资料处理结果表明,该方法具有较好的抗噪能力,初至拾取的精度比较高。     

有效利用初至信息的偏移距加权地震层析成像方法

在基于射线理论的初至波地震走时层析成像方法中,很多因素会影响反演效果,其中观测数据能否有效利用是影响反演结果精度的一个重要因素。数值实验表明,初至层析成像反演表层速度结构时,不同偏移距数据对于提高不同深度反演精度的贡献是不同的。根据这一认识,提出了多偏移距(MOR)层析反演策略,以提高表层建模反演的精度;通过理论模型与实际资料测试证实了该策略的有效性。但MOR反演策略实现过程复杂,且只能实现偏移距的离散利用,考虑到多偏移距层析实质上是对观测数据的一种加权实现,进一步提出了利用偏移距构建协方差矩阵的偏移距加权地震层析成像方法。模型数据与实际资料的反演实验结果表明,偏移距加权地震层析成像方法避免了MOR层析过程中的多次嵌套反演,只需一次反演就可以达到连续多偏移距层析策略的反演效果。     

一种多信息约束的初至波走时层析反演优化方法

初至波走时层析成像是准确获取复杂近地表表层速度结构的有效方法。对西部复杂山前带而言,近地表速度建模精度低,严重影响后续中深层速度建模和偏移成像质量。因此,研究一种高效、可适应复杂近地表条件的初至波走时层析算法非常重要。提出了一种基于Tikhonov正则化方法多信息约束的初至波走时层析反演的优化策略,通过多模板快速推进算法(MSFM)解程函方程计算网格单元走时,用迭代反演方法线性化计算非线性逆问题,避免大规模Frechet矩阵的求取和存储,提升了计算效率;根据微测井信息建立初始速度模型,利用视慢度等先验信息对层析反演目标函数进行约束,采用Tikhonov正则化来解决最小化数据差和模型平滑度的反问题,降低了目标方程的病态性,从而提高反演精度。起伏地表模型和西部实际资料应用结果表明,该方法通过对初至走时和走时-偏移距曲线联合拟合有效适应复杂地表条件,解决了三维地震资料初至波走时层析成像出现的“高速异常体”问题,提高了反演的稳定性和计算精度。     

基于核磁测井孔喉分布的致密砂岩储层评价方法——以四川盆地Q地区沙溪庙组二段为例

四川盆地Q地区是致密气勘探开发的重要区块,但该区储层孔隙结构复杂、纵向变化快、储层品质评价难度大,给水平井箱体选择带来较大困难,同时传统的岩心孔渗关系、核磁测井Timur-Coates和SDR公式计算渗透率精度较差,难以满足生产实践需要。为了利用测井资料评价储层类型及渗透性,通过分析四川盆地Q地区沙溪庙组二段储层核磁测井响应特征,结合不同储层的常规测井、阵列感应等资料,优选有效孔隙井分级评价、优选优质储层提出水平井箱体设计建议,根据不同喉道占比与渗透率关系分析结果,提出了基于核磁测井孔喉分布的渗透率计算方法评价储层渗透性。应用结果表明:储层测井分类方法有效评价了储层内部非均质性,同时基于核磁测井孔喉分布计算渗透率与岩心渗透率吻合性较高,计算精度高于岩心孔渗相关性法及Timur-Coates和SDR法。     

网格层析成像技术在桂中坳陷的应用研究

基于网格层析成像技术的叠前深度域速度建模方法,适用于低信噪比地区及不易进行构造、层位拾取的沿层、构造速度建模地区,其适用性广,且避免了传统沿层位拾取方法的人为干扰因素,提高了深度域速度建模的精度。桂中坳陷地震资料属于典型的复杂近地表条件下的低信噪比资料,通过网格层析成像技术在该地区的实际应用,取得了较好的效果。     

井震联合网格层析各向异性速度建模研究及应用

各向异性速度场及参数场的建立是各向异性叠前深度偏移技术在地震资料处理过程中取得成功的关键环节。井震联合求取各向异性参数是目前地震资料处理时常用的方法之一,但常规井震联合法通过对比地层厚度来求取各向异性参数,计算精度较低,达不到地质要求。将网格层析技术应用于三维VTI介质井震联合各向异性速度建模中,沿射线路径同时更新每个网格点的各向异性速度和参数,并通过多次迭代进一步提高速度模型的精度。应用结果表明,相较于常规井震联合法,基于网格层析的井震联合法能大幅提高各向异性速度场和参数场的计算精度,增强深度偏移结果与测井资料的吻合度,并且使得共成像点道集的远偏移距更加平直,为叠前反演提供更丰富的远偏移距信息,同时还能有效改善局部成像效果。     

多频组合胖射线旅行时层析成像方法

基于射线理论的地震波旅行时层析成像是重建地下速度分布的有效工具,然而传统的射线层析建立在无限高频近似的基础上,导致反演问题产生严重的不适定性,从而影响层析成像的效果。针对传统射线层析存在的问题,本文提出了基于第一菲涅尔带的多频率组合的胖射线层析方法。该方法通过第一菲涅尔带拓宽射线,并利用权重影响因子修改层析核函数,有效降低了反演矩阵的稀疏性,解决了射线层析的不适定性问题。同时由于多个频率的引入,在迭代反演过程中,有效地提高了层析的分辨率与精度。同时该方法不需计算射线路经,因而提高了计算效率。模型试算结果证明了本方法的有效性与稳定性。     

基于独立分量分析的地震属性优化

随着储层预测要求精度的提高，从众多地震属性集中挑选对所预测对象最敏感的地震属性，进行地震属性优化的工作相当重要。K-L变换通过一正交变换优选出一些不相关的地震属性，而不能优选出一些更高阶的相互独立的地震属性，即K-L变换仅利用了属性的二阶统计特性。独立分量分析（ICA）作为分解观测数据中独立信息的有力工具，不仅利用了信号的二阶统计特性，而且还利用了信号的高阶统计特性。将ICA引入到地震多属性优化中，利用它对地震属性进行高阶统计特征分析，从而能优选出最敏感的、相互独立的地震属性。另外，ICA属性优化方法不需要测井数据、井旁储层段的参数、钻井数据等，也不受勘探、开发阶段测井资料的数量限制。实际资料的应用分析表明，应用独立分量分析优化后的地震属性作储层预测具有较高的精度和可靠性，是一种新的属性优化方法。     

叠前弹性参数反演方法及其应用

叠前时间偏移和AVO反演相结合的叠前弹性参数反演技术为岩性和隐蔽性油气藏勘探提供了较为有效的储层识别方法。依据弹性波传播的基本理论和平面纵波入射的反射和透射Zoeppritz方程,给出了计算弹性参数的公式。算法实现的基本原理是：首先将叠前时间偏移的共反射点（CRP）道集转化为角道集;然后基于角道集应用最小平方方法进行优化求解,得到各弹性参数剖面;最后通过计算结果建立地质模型,并进行反演,进而进行储层描述和含油性预测。利用理论模型对叠前弹性参数反演方法进行了验证,结果显示方法的计算误差较小。将方法应用于复杂陆相断陷盆地地震资料反演,并与商业软件的反演结果进行了对比分析,结果表明,叠前弹性参数反演方法的分辨率较高,钻井资料证实其储层预测精度也较高。     

叠前时间偏移处理技术及应用

随着计算机技术的迅猛发展,尤其是高性能PC机群的出现,叠前时间偏移处理技术作为常规偏移成像处理手段得到广泛应用,成为改善构造复杂、速度横向变化不大地区地震资料成像效果的一种有效处理手段。目前普遍应用的叠前时间偏移技术主要包括基于波动方程积分解的Kirchhoff积分法和基于波动方程差分解的有限差分法。Kirchhoff积分法虽然计算精度较低,但速度分析快捷,运算效率高,适应能力强,是目前最为常用的方法。实际资料处理结果表明;叠前时间偏移处理技术可明显提高地震资料的成像精度,并可充分利用CRP道集进行AVO反演、叠前波阻抗反演及地震属性的提取。     

基于马尔科夫修正的潜油泵灰色振动预测模型

针对潜油泵振动状态数据具有波动性的问题,建立了基于马尔科夫方法对灰色预测结果修正的预测模型。首先利用灰色等维新息GM(1,1)模型对样本数据进行灰色预测,然后根据状态实测数据与其灰色预测结果之间的误差百分比划分马尔科夫状态区间,建立马尔科夫状态转移概率矩阵。用马尔科夫状态转移概率矩阵和当前状态的误差百分比状态向量计算得到马尔科夫修正值,对灰色预测结果进行修正,实现对设备波动状态参数的预测。潜油泵振动状态数据的预测结果表明,基于马尔科夫修正的灰色预测模型不仅比马尔科夫预测模型和灰色预测模型具有更高的预测精度,而且对波动数据的变化趋势具有更高的灵敏度,能够及时反映波动的变化,从而提高了预测精度。     

测井曲线的矢量化新方法

动态二分矢量化方法可以确保图形的点位精度，但存在大量冗余数据。基于二分的思想，提出了二分步长的矢量化方法，并用该方法对测井曲线进行了矢量化。实验结果表明，该方法不仅可以确保测井曲线的矢量化精度，而且还大大减少了要记录的矢量数据。     

几种常用静校正方法的讨论

随着地震勘探区域地表条件复杂化，静校正在资料处理中的作用日显重要。因此，有必要对各种静校正方法的基本原理、适用条件进行系统的归纳和分析。为此，对目前常用的高程静校正、模型静校正、折射静校正和层析静校正等方法的基本理论和适用条件进行了讨论和分析，认为基于初至时间的层析静校正方法能较好地解决复杂地表区由于地形和低速带变化引起的长波长静校正问题。同时讨论了多域统计剩余静校正、相对折射法剩余静校正和反射剩余静校正等方法，认为基于初至时间的多域统计剩余静校正是解决由测量误差和表层速度模型误差引起的残留短波长静校正问题的较好方法，只要应用得当，同样适合复杂地表区的资料处理。