基于宽方位地震数据的煤层裂隙预测方法研究

沁水盆地煤储层中裂隙系统较发育,裂隙的走向、密度和发育范围控制着其渗透性和运移方向,查明地下裂隙的发育情况对煤层气的开发和压裂具有重要意义。基于裂隙发育地区具有明显的HTI方位各向异性的特点,利用宽方位高密度地震数据携带方位角信息的特征,在处理过程中开展OVT面元划分、五维规则化和OVT域叠前时间偏移等技术,获得携带方位信息的高保真度的OVT道集;在解释中利用OVT道集中随方位角变化的振幅和时差属性,采用拟合椭圆的方法对地下裂隙的走向和强度进行了预测。获得的裂缝预测结果与地下构造有较高的吻合度,并在井位部署和压裂过程中取得了较好的效果。     

深部煤层的AVO属性分析

根据岩石物理理论和深部煤田测井数据,建立了利用AVO属性预测深部煤层岩石物性的方法.由于煤层与上覆岩层一般有较大的阻抗差异,煤层的AVO特性类似于油气勘探中典型的第三类含气砂岩特性.不同于油气勘探的砂岩储层预测,煤层的特性类似于泥岩.在此基础上,通过建立AVO梯度截距交汇图,可以很好地将多数煤层与炭质泥岩或者泥质炭等岩性识别出来.利用梯度截距的AVO交汇图,还可指示出高孔隙含水砂岩的分布范围.     

地震资料的烃类识别技术进展

利用地震资料识别烃类异常的技术已经发展了30多年，作为当今石油勘探领域内最具潜力的研究方向，受到了国内外地球物理学家的关注。作者在综合国内外大量研究成果的基础之上，评述了烃类识别技术的起源、研究成果和发展方向。     

随机噪声的局部正交压制方法

针对地震数据处理过程中去除的随机噪声中会残留部分有效信号的问题,提出了正则化局部正交方法,实现残余信号从随机噪声中的二次分离。首先采用传统处理方法,即具有更高压噪性能的自适应奇异值分解（ASVD）方法,将大部分信号与噪声分离;以分离出的信号为基础,利用信号与噪声的局部正交性构建目标函数,通过求解目标函数得到最优权重因子,进而计算噪声中残留的有效信号;最后将此残留有效信号与分离信号相加,得到噪声压制后的完整地震信号。模型及实际资料处理结果均表明：该方法能有效地提取分离噪声中残留的地震信号,实现了提高地震资料信噪比目的。     

二维地震勘探中多次波分步压制方法应用研究

为探索煤田多次波的有效压制方法和流程,提高地震资料对含煤盆地整体成像质量,采用模型数据为先导,结合测井数据对内蒙古某煤矿的二维地震数据所包含的多次波特点进行分析,对当前比较成熟的2种多次波压制方法的适用性进行了试验。结果表明:在叠前使用Radon滤波法对长程多次波进行衰减,叠后使用基于波动方程的预测相减法对短程多次波进行压制,可以取得较好的成像效果。因此,为消除多次波对构造成像的影响,应采用的方法是:首先对数据中所包含的多次波进行识别和分类,再依据不同种类多次波的特点,结合压制方法的优缺点,在叠前和叠后分步识别和压制,是取得高质量地震剖面的有效途径。     

陷落柱三维地震正演模拟及对比分析

设计了在煤层截面上长轴大小分别为80、50、25和15 m的4个陷落柱,其空间形状不规则、顶部发育高度不等,利用三维地震单程声波方程对4个陷落柱进行了正演模拟,对其中一条典型剖面开展了二维地震正演模拟（包括单炮和平面波）,并对陷落柱的二维地震与三维地震模拟剖面进行了对比分析。结果表明：相对于二维地震正演模拟而言,陷落柱三维正演模拟反映的陷落柱边界清晰,与实际大小相符,且对小陷落柱的识别能力有一定的提高。     

基于Helmholtz共振腔阵列的声学超材料研究

为有效控制特定频段的噪声,基于Helmholtz共振腔阵列,通过Helmholtz共振腔短管位置的控制,设计了一种新型的局域共振型声学超材料。利用COMSOL Multiphysics软件求得新型声学超材料的能带图和传递损失曲线,并与具有单一方向开口的Helmholtz共振腔阵列的传递损失曲线进行对比;同时,为分析新型声学超材料的带隙形成机理,求得了其在带隙频率范围内的声压分布云图。通过试验测试了新型声学超材料的吸声性能。结果表明：新型声学超材料的能带图中产生了2段较窄带隙和1段较宽带隙,在带隙频率范围内,声学超材料传递损失出现峰值;第1带隙和第2带隙较窄,原因是单个Helmholtz共振腔局域共振,声波能量消耗少;第3带隙较宽,原因是Helmholtz共振腔与其周期排列形成的外部波导联合共振吸声,消耗大量声波能量。试验测试结果与仿真计算结果较为吻合,新型声学超材料可有效控制1 300~1 500 Hz和1 500~2 000 Hz频率范围内的噪声。研究结果表明,所设计的新型局域共振型声学超材料可有效实现中低频减振降噪,为声学超材料在中低频的降噪控制研究提供了新的思路。