横波速度计算方法与应用

利用地震资料研究储集体速度特征和地震响应时常需要横波速度资料,但由地震采集或测井获得的横波速度资料较少。本文利用常规测井及实验室岩石物理数据,基于Gassmann方程和Xu-White、Kuster-Toksz等岩石物理模型估算横波速度,并应用测井约束反演与叠前波形反演对估算的横波速度进行修正,最终得到符合实际地震波性质的横波速度计算方法。应用结果表明了该方法的可行性。     

基于形态分量分析的保幅面波压制方法

根据近年来发展起来的稀疏信号理论及有效反射波与面波的形态特征不同,将含面波炮记录单道化,采用形态分量分析(MCA)方法分离面波。MCA方法的核心是选取适当的字典,从有效反射波与面波的形态差异出发,选取-维非抽样离散小波波变换(UDWT)字典和局部离散余弦变换(LDCT)字典,-维UDWT字典用来稀疏表示面波部分,-维LDCT字典用来稀疏表示有效反射波部分。采用块协调松弛算法(BCR)求解目标函数,将单道化的含面波单炮记录分为有效反射波部分和面波部分,进而达到去除面波的目的。实际资料处理表明,利用本文MCA方法能够有效压制面波,同时能较好地保护有效反射波(特别是反射波的低频、低波数成分),是-种保幅的面波压制方法。     

叠前三参数同步反演方法及其应用

叠前三参数同步反演的优势是可以同时获得地层的纵波、横波和密度信息,进而定量描述储层的流体饱和度。提出了一种叠前三参数同步反演的新方法。该方法基于Zoeppritz近似方程和贝叶斯参数估计理论,用协方差矩阵来描述参数间的相关程度,然后用参数间的岩石物理关系对反演结果进行约束,从而得到稳定、准确、可靠的解。仿真实验和实际应用表明,该反演方法鲁棒性好,为储层的进一步识别提供了更多的物性参数。     

基于分段快速模拟退火的零偏VSP全波形反演

基于常规模拟退火算法的零偏VSP全波形反演面临着计算量大和耗时长的问题。为此提出了一种不同阶段对应不同扰动模型和退火方式的分段快速模拟退火(segmented fast simulated annealing,SFSA)反演策略,以提高零偏VSP资料全波形反演的效率。在反演前期采用大模型扰动空间和较慢温度衰减速度,充分发挥全局搜索能力,而在后期引入限制因子产生扰动模型,在迭代不断增加的时候逐渐减小模型的扰动空间,同时采用较快的温度衰减速度,有效提高反演的速度,使反演快速收敛到最优解。基于相同的初始温度和马尔可夫链长度,分别利用基于SFSA和非常快速模拟退火(very fast simulated annealing,VFSA)方法进行零偏VSP纵波速度全波形反演测试。结果表明,基于SFSA的反演方法的反演效率提高约50%,在迭代次数更少的条件下能获得更好的反演效果。基于SFSA的零偏VSP全波形反演具有高效和高精度的特点,其反演结果为地震地质层位标定、成果解释及油气预测奠定了基础。     

基于弹性阻抗贝叶斯反演的拉梅参数提取方法研究

在储层预测和油气直接检测方面,储层介质拉梅参数比传统的纵横波速度及密度参数更有应用价值。叠前弹性波阻抗反演具有信息量丰富、分辨率高、运算速度快等特点。本文在贝叶斯理论框架下,假设待反演参数服从改进Cauchy分布,采用稀疏脉冲反演方法实现了基于Gray近似的叠前弹性波阻抗反演,并在此基础上提取到地下介质的拉梅参数信息。该方法可以较好地恢复待反演参数的稀疏性,减少对弱信号的压制并实现拉梅参数直接提取,减少传统方法带来的累积误差。模型试算表明,基于弹性阻抗贝叶斯反演的拉梅参数直接提取方法具有较好的稳定性和可靠性。实际应用表明,该方法适用于非均质性强的缝洞型碳酸盐岩储层,结果准确可靠。     

纵波速度频散属性反演方法研究

利用与频率有关的地震属性进行储层特征描述一直是地球物理学家研究的热点,由于含烃类储层会造成地震波的衰减和速度频散,因此,反映速度频散的属性在一定程度上可以指示含烃类储层。基于弥散介质界面反射系数随频率变化的假设,通过研究纵波法向入射时反射振幅随频率的变化规律,推导了包含表征纵波速度频散程度属性的反射系数近似公式,构建了反演方程,通过小波域分频和贝叶斯三参数反演分别得到分频地震数据和密度相对变化量,最终反演得到频散属性数据体。模型实验和实际资料的应用结果表明,纵波速度频散属性对含气储层具有较好的指示效果。     

地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链随机反演方法

以地质统计学为基础、以测井资料为条件数据的地震随机反演方法的分辨率高于常规确定性反演,因此迅速得到广泛应用,但是提高计算效率以及消除随机性一直是难点。为此,提出了基于地震波形约束的蒙特卡洛—马尔科夫链（MCMC）随机反演方法。充分利用观测地震数据和待反演参数之间的地球物理映射关系,应用相关系数,根据已知的地震波形之间的相似性特征指导井数据进行伪普通克里金插值模拟,建立具有地震波形指示的初始模型;在此基础上,进一步在贝叶斯框架下构建观测地震数据和测井数据协同约束的后验概率密度分布,结合Metropolis-Hastings采样算法多次随机模拟具有地震波形指示的初始模型参数,利用后验均值作为模型参数的最优解。该方法有效地提高了反演稳定性和横向连续性,降低了随机性,有效地弱化了地震噪声对反演结果的影响,并且极大地加快了马尔科夫链的收敛速度,有效地提高了运算效率和估算精度。模型试算和实际资料反演效果表明,基于地震波形约束的MCMC随机反演方法具有较好的抗噪性,有效提高了反演精度,对识别调谐尺度内薄互储层具有一定优势,在提高纵向分辨率的同时也提高了横向分辨率。     

基于先验约束的深度学习地震波阻抗反演方法

不同于传统的深度学习反演方法,文中提出一种基于先验约束的深度学习地震波阻抗反演方法：参照地震相类型分割待反演区域,且将区域分割结果作为一种明确的空间约束条件监控网络模型的反演过程;将蕴含丰富低频信息的初始模型作为一种标签以丰富反演结果的低频信息;并使用一种强抗噪性激活函数提高网络模型对噪声数据的适应能力。为降低标签数据的获取难度并保证网络的反演精度,还采取半监督学习方式对网络模型进行训练。将所提方法应用于Marmousi 2模型,测试结果表明反演效果良好且具有较强抗噪性能;随后将该方法成功地应用于M油田实际勘探数据。     

基于修正Xu-White模型的碳酸盐岩横波速度估算方法

在许多实际地球物理资料中往往缺失横波速度信息,这给叠前地震属性分析和叠前地震反演均带来不利影响。如今针对碎屑岩地区的横波速度预测方法已日趋成熟,而针对碳酸盐岩地区的研究相对较少。本文基于经典Xu-White模型,从岩石物理角度构建出一种适用于碳酸盐岩的修正Xu-White模型;然后类比于Pick-ett、Castagna等建立的碳酸盐岩纵横波速度经验公式,建立了更适用于碳酸盐岩地区的经验公式;将该经验公式和修正Xu-White模型应用于实际碳酸盐岩地区的横波速度预测,对预测结果进行的对比分析证实,修正Xu-White模型具有更高的横波速度预测精度。     

弹性模量流体因子在永新工区储层预测中的应用

利用储层弹性模量可以描述不同类型的岩性和流体,但是单一弹性模量在储层预测时通常具有多解性。考虑到弹性模量流体因子(Elastic Modulus Fluid Factor,EMFF)具有体积模量和剪切模量的双重特性,从体积模量K和剪切模量μ的交会出发,引入弹性模量流体因子的概念,解决了单一弹性模量在储层预测时具有多解性的问题,提高了识别流体的能力。在实际应用中,利用叠前弹性参数反演得到弹性模量参数,结合岩石物理分析结果构建弹性模量流体因子,以此为基础即可实现流体识别和储层预测。胜利油田永新工区的应用结果表明,新构建的弹性模量流体因子能够有效地识别含油储层。