深埋储层孔隙度迭代反演方法

现有的岩石物理线性化反演方法是将叠前弹性反演得到的纵、横波速度及密度作为已知量,求取孔隙度、泥质含量与饱和度三个未知量。与纵、横波速度相比,密度对反射系数贡献较小,反演密度需要更大的叠前地震道集角度范围。在储层深埋条件下,由于叠前地震道集反射角较小,导致密度反演结果不可靠;在忽略密度项的情况下,岩石物理三参数反演方程为欠定形式,无法得到唯一解,从而限制了现有岩石物理线性化反演方法对深埋储层的预测。为此,提出一种基于迭代算法的储层孔隙度反演方法。该方法是在岩石物理模型线性近似的基础上,推导纵、横波速度与孔隙度、泥质含量的线性关系式,然后基于贝叶斯理论构建孔隙度迭代反演目标函数,再利用二分法迭代求解。该方法不依赖于密度项,适用于储层深埋条件的孔隙度反演。模型试算与实际应用证实,对于油、水两相的深埋储层,孔隙度预测不依赖于密度项,通过迭代算法即可得到合理的预测结果。     

MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性

海洋可控源电磁（MCSEM）数据对高阻的含油气储层比较敏感,联合反演MCSEM和地震数据可提高储层物性参数估计的可靠性。本文提出一种利用MCSEM和地震AVA数据联合反演储层物性参数的方法,该方法利用Archie公式和Gassmann方程建立储层物性参数与电磁属性（电导率）和地震属性（速度、密度）之间的联系,采用模拟退火（SA）算法求解联合反演目标函数。模型试验表明,与单一数据反演结果相比,联合反演MCSEM数据和地震AVA数据能够得到更可靠的储层物性参数估计,且与基于梯度下降的Occam反演方法相比,该方法不依赖于初始值。     

大地电磁与地震联合反演技术在西亚某区的综合应用

西亚某区山前复杂带勘探程度低，且地震勘探难度大，反射品质差。为此，开展了大地电磁与地震联合反演技术的研究。对反演所采用的模拟退火算法进行了探讨和改进，给出了联合反演的处理流程；讨论了反演的约束条件类型以及建立速度模型和电性模型的方法；利用实际采集的大地电磁连续阵列剖面法(CEMP)资料和地震数据进行了模拟退火约束同步联合反演处理，确定了各地层的电阻率和速度，并根据研究区的物性研究结果建立了基本物理一地质模型；利用重磁资料进行了顺序联合反演，确定了各地层的密度和磁化率，并得到了磁性体的位置；利用各种物探资料反演的结果进行了综合解释，划分了有利构造区带。在该区某构造带上钻探的一口井获得了高产油气流。     

重力,地震资料联合反演实例

本文利用速度、密度参数之间的关系，进行地震，重力资料联合反演，文中给出了两个实例；实例一对给定地层模型取多次重力观测值后形成一线性方程组，然后用奇异值分解等方法解此方程组获得密度参数（方程解）的范围，从中选出最佳解。实例二是以层速度和密度关系为桥梁，进行地震波产时与重力预测值联合反演，可以得到与地震解释似的结果。     

三维重力地震剥层联合反演

以地震资料解释的三维构造图作为模型，用重力三维正演剥离基底及基底以上界面所产生的重力效应，然后对分离后的基底岩性异常进行反演求取基底密度。在具体联合反演算法上，首次将广泛用于地震层析成像反演的DLSQR法引入位场反演，不仅增加了联合反演结果的稳定性，而且极大地提高了反演速度。理论模型的试算和实际资料的反演结果表明，两者反演的剩余密度等值线图形十分相似，剩余密度最小值和最大值相对误差小于4％。     

重力、地震联合反演在研究含油气盆地构造中的应用

本文采用parker反演方法对济源盆地的高精度重力观测资料进行了密度界面反演。为了消除反演迭代过程中下延因子的影响,根据正则化方法原理,设计了正则化因子a。选取a值的原则是既要保证反演结果的稳定性,又要保证反演结果的精度。针对济源盆地地层密度非均匀变化的特点,可以依据地震速度谱和已知的密度资料,设计非均质反演模型,在已知的地震反射界面和钻井资料的约束条件下,进行密度界面反演。反演结果,给出了地震资料显示不清楚地段上的界面形态。可见,重力和地震的联合反演,能够提供较准确的构造信息。     

利用重磁震联合反演研究南黄海地质结构

单一地球物理方法解决问题的局限性及反问题的多解性增加了认识地质问题的难度,因此利用物性随机分布共网格模型的重磁震同步联合反演技术,对南黄海崂山隆起地区地震资料品质低且构造复杂的典型地段进行了反演.在先验信息约束下的两种解释的方案结果表明,基于统一框架下的联合反演适用于复杂模型,可以确定复杂物性界面的密度、速度结构及磁性...     

电磁与重力数据非线性约束联合反演

利用已知的地震、地质、电测井等资料进行电磁、重磁资料约束联合反演是提高重磁电勘探分辨率的重要途径。基于测井统计的电阻率与密度两种物性参数之间的关系,同时利用测井数据、地震剖面、地质解释剖面等先验信息约束建模,采用非线性的人工鱼群反演算法,实现了基于井震约束的大地电磁与重力数据的并行联合反演,提高了电磁和重力勘探的分辨率。模型和实测数据测试反演表明,提出的非线性约束联合反演方法有很好的实用性。     

基于声波方程转换的三参数递进式全波形反演

为提高基于声波方程的多参数反演精度,研究了基于波动方程转换的多参数全波形反演方法,实现了基于声波方程的速度、密度、阻抗三参数全波形反演。首先利用阻抗速度方程实现低波数速度模型和阻抗模型的全波形反演建模;将该低波数速度模型作为初始速度模型,经过声波方程转换再利用速度密度方程实现从低波数到高波数的递进式速度反演和密度反演。同时通过加德纳经验公式的约束提高了密度反演的稳定性和精度。利用Overthrust模型数据进行测试,分别实现了主频10Hz和30Hz地震数据三参数全波形反演,结果表明主频30Hz地震数据全波形反演结果能够精细刻画起伏构造形态,且断层边界清晰,断面干脆,为精细地震勘探提供了更加可靠的速度和阻抗。     

地震——-重力联合反演——不同的实现方式

地球物理资料联合反演的目的是求取一个地下模型,使其产生的不同种类的地球物理场与所获取的多种地球物理数据相符合,从而改善反演解的不唯一性。本文利用反射地震旅行时与地面布格重力异常作基本资料,给出地震-重力联合反演的三种方式,即联合广义反演、带速度-密度关系的反演及序贯反演。联合广义反演是对地震资料与重力资料进行相对加权的广义最小二乘反演,是对所有模型参数进行同时反演。它的主要困难在于适当地进行地震与重力两种资料的相对加权,特别是正确选择主观原则下的加权因子,以权衡两种类型的资料在反演中的贡献。联合广义反演特别适合用来确定某些局部地质体的特征。带速度-密度关系的反演在很大程度上受到经验的速度-密度关系的不确定性的影响。当待求参数个数较多时,这种经验关系确又提供了一种有效的约束条件。这种反演方式可以用来研究地壳与上地幔的分块结构,以及沉积层构造的横向不均匀性。序贯反演采取地震、重力交替反演、相互印证,它避免了相对加权问题,又不要求明显函数表示的速度-密度关系,且其反演过程中容易实行人机交互处理。它可用来计算由反射地震不能很好确定的某些层位的边界,或者给出地下各层的密度分布。     

基于地震谱反演的地层速度估算方法及应用

本文提出将谱反演技术和波阻抗递推反演技术相结合的地层速度估计方法。该方法先通过谱反演获得地震剖面对应的反射系数剖面,再利用波阻抗递推反演方法,把反射系数剖面转换成速度剖面。既发挥了谱反演准确求取反射系数的优势,又能进一步获得与岩性密切相关的速度参数。利用Marmousi模型理论数据的测试,说明了该方法的可行性和有效性。针对南海北部陆坡神狐海域含水合物沉积层的速度和密度变化特征,采用基于Gardner指数函数的分段拟合方式,建立了由地层速度换算密度参数的分段关系式。然后,用提出的方法得到了沿该测线的地层速度剖面,较好地反映了天然气水合物的空间展布,并与速度测井曲线及钻探结果吻合较好,为天然气水合物预测提供了一种有效方法。     

利用地震资料约束反演预测地层压力

以往利用地震资料预测地层压力时所用的速度参数由速度谱拾取,密度参数由经验公式计算获取.这样求取的密度参数不能反映地层岩性的横向变化.尤其是此法只限于单井预测,因此,预测的地层压力精度受到限制.本文利用地震资料反演方法,通过给定的初始地层岩性模型,将测井数据作为反演约束条件,求取地层物性参数,然后作出预测地层压力剖面.应用实例表明,用该方法预测的地层压力精度较高,而且沿横向可以对比、追踪地层压力的变化情况.     

一维大地电磁和地震数据联合反演方法研究

针对江汉盆地海相地层的地电结构特点，对区内５口探井的物性数据作了统计，给出了一维层状介质模型。大地电磁数据是采和一维层状介质递推关系式模拟，差商法求其偏导数，地震数据是以水平界面为基础进行快速射线追踪正演，运用解析法求偏导数，理论数据采用典型ＨＡＫ型曲线５层地球物理模型试算。     

四面体网格剖分下速度与反射界面的同时反演

针对含起伏地表、不规则反射界面及速度异常体的复杂模型的走时正、反演问题,本文采用四面体单元进行模型参数化,实现多震相地震射线的追踪计算,且推导了四面体单元下走时关于速度、走时关于反射点深度的偏导数计算公式;结合共轭梯度法求解带约束的阻尼最小二乘反演问题,实现了多震相走时联合及同时反演成像;通过在同时反演中对不同种类Jacobi偏导元素做归一化处理,有效解决了不规则界面存在散射而导致的散射点所在区域射线过密、速度和界面过度更新问题。数值模拟结果表明：采用四面体单元进行模型参数化,复杂模型正演计算结果具有较高精度;同时反演可准确刻画不规则反射界面和速度异常体。因此,本文提出的走时成像方法具有有效性和实用性。     

改进的大地电磁与地震资料联合反演方法在黔中隆起区的适用性研究

为了解决复杂地质问题以及大地电磁(MT)与地震资料联合反演存在的问题,结合已有研究成果,利用基于不同物性参数随机分布共网格模型的大地电磁与地震资料同步联合反演技术,对黔中隆起地震资料品质低,且构造复杂的典型地段的实际资料进行了联合反演。根据研究区实际情况,利用两种地质解释方案建立了联合反演的初始速度模型和电性模型,并进行了联合反演和综合解释。将反演结果与已有方法得到的结果进行对比表明,改进的联合反演方法适用于物性剧烈变化的复杂地质模型条件,在先验信息的约束下,改进后的联合反演方法在确定复杂物性条件下的电性和速度结构方面能够提供更合理的解释方案和物性参数,为目前研究区难以推断的古生界目的层的分布及基本构造特征的判断提供了参考依据和技术手段。     

初至波与反射波旅行时多尺度渐进联合层析成像

针对应用单-波反演难以更准确、更全面地重构地下速度信息及层析正反演中网格剖分大小相互矛盾的问题,本文采用Humphreys等^[1]的数据加权算法,对模型空间和数据空间进行加权,并在反演中采用多尺度渐进层析反演;通过比较模型上各种波的理论旅行时与实际拾取的旅行时残差,更新模型速度及界面深度参数。模型资料试算结果表明,应用初至波与反射波旅行时联合层析整体上要优于单-波旅行时层析的结果;多尺度渐进层析反演能有效地解决层析正反演网格剖分大小的矛盾;在-定范围内,随着反演网格尺度的逐渐减小,反演精度也会逐渐提高。实际资料试算结果表明该方法是可行的,可以为高精度地震勘探提供精细的速度模型。     

利用地震反演技术钻前预测井壁稳定性

为有效克服钻井过程中出现的井壁失稳问题,基于褶积模型的测井约束反演方法,提出了利用地震层速度反演技术在钻前预测安全钻井液密度范围的模型。该预测模型充分利用探区内的地震记录资料,以测井信息和地质资料为约束条件,通过制作合成地震记录进行层位标定,建立初始波阻抗模型,运用宽带约束反演技术获得具有较高分辨率的波阻抗模型并最终得到速度资料。利用反演结果结合统计模型、趋势面模型、神经网络模型及岩石力学模型等常用预测模型可以实现钻前井壁稳定性预测。通过该方法反演出塔里木油田一口探井的层速度曲线,并在钻前预测出该井的安全钻井液密度范围,与实钻数据进行对比分析的结果表明,该预测方法具有良好的预测效果,可满足钻井工程的需要。     

利用地震资料定量反演孔隙度和饱和度的新方法

提出了一种基于岩石物理模型与混合优化算法同时反演孔隙度和饱和度的新方法.将孔隙度和饱和度的取值范围加入反演过程作为约束,能提高反演的稳定性和精度.基于地震纵、横波速度反演结果,直接得到油藏参数值.该方法也可以推广到直接利用地震振幅属性来进行反演.分析了不同属性组合对孔隙度和饱和度反演结果的影响.模型计算结果表明,该方法具有精度高、稳定性好等优点,同时易于推广到多种岩石物理模型、多地震属性组合与多参数定量反演中.