无监督与监督学习下的含油气储层预测

利用地震数据直接预测含油气储层分布情况是油气地震勘探的终极目标之一。含油气储层对纵、横波的敏感度存在差异,这种差异突出了含油气储层的地震特征。鉴于此,发展了一种基于无监督与监督学习下的多波地震油气储层分布预测方法。首先,利用不同卷积核卷积升维形成各类纵、横波地震属性,然后,利用聚类分析法进行无监督学习,通过聚类分析分别对纵、横波地震属性降维,再利用聚合法求取能突出油气储层特征的多波地震聚合属性,最后以降维后的聚合属性作为支持向量机的学习集进行含油气储层地震预测。实际应用结果表明,所预测的含油气储层边界更加清晰,与实际情况基本吻合。     

裂缝性多孔介质纵波频变特性研究

各向异性介质地震波衰减的研究一般只针对横向各向同性介质,即包含一组垂向裂缝。实际储层中往往存在多组正交或斜交裂缝,因此研究含多组裂缝储层的地震波频散和衰减非常必要。Chapman建立了包含两组裂缝的中观尺度喷射流模型,但是没有讨论两组裂缝对特征频率、频散和衰减幅度的影响。为此,建立了计算含多组裂缝储层纵波频变特性的方法。首先对Chapman模型数值模拟,讨论裂缝参数对特征频率和频散、衰减幅度的作用;然后分析Chapman模型和标准线性固体模型之间的关系;最后建立利用广义标准线性固体模型计算包含多组裂缝储层的频变纵波模量的方法,即利用Chapman模型和各向异性Gassmann方程得到低频模量,利用Chapman模型得到高频模量。所提方法利用低频、高频极限模量和模量损失表征地震波的频散和衰减特性,其中模量损失可表征每组裂缝的贡献,并得出以下认识：1裂缝方位和地震波入射方向只影响频散幅度和衰减幅度,而不影响频散频带和衰减频带;2不同裂缝发育情况的纵波速度V_P(或纵波逆品质因子Q_P^-1)曲线间存在代数关系,因此可以利用单组裂缝的V_P(或Q_P^-1)曲线表示两组甚至多组裂缝的V_P(或Q_P^-1)曲线;3当地震波传播方向与裂缝平行时,V_P随频率的变化很小,P波衰减最小。所提方法对于研究各向异性介质的地震波场特征及地震响应机理具有一定实际意义。     

深度神经网络模型超参数选取及评价研究——以含油气性多波地震响应特征提取为例

深度神经网络通过分析由不同地质和地球物理来源获得的数据之间的相关性确定油气储层特征,从而开展地震油气储层分布预测。经过适当的训练,深度神经网络可以通过识别与样本数据相关的复杂非线性关系来预测油气储层性质,然而目前仍缺少深度神经网络超参数的选取对地震油气藏分布预测结果影响的系统性研究。为此,在分析深度神经网络隐含层数目、隐含层节点数及激活函数的基础上,探讨了深度神经网络模型超参数选取对含油气性多波地震响应特征提取结果的影响,并利用多种评价指标对不同网络结构模型的性能进行了对比。结果表明,深度神经网络隐含层数目等超参数的选取会影响地震油气藏分布范围的预测精度;同时,深度神经网络在参数选取满足精度要求(即均方误差MSE小于0.001)的情况下,可以取得良好的预测结果,从而验证了深度神经网络用于含油气性多波地震响应特征提取的有效性和可行性。     

露头地层倾角深一时转换法

在对钻井工程空白区或井资料缺乏区的地震资料进行解释时，常常借助于露头资料来完成层位标定，而露头资料多以出露地层的倾角表示，如何将物理量为深度的地层倾角直接展示到地震时间剖面上，本文就这一问题通过解析几何法，导出了地层倾角深一时转换式，该式适用于任何地质构造形态的地质倾角深一时转换。     

南黄海盆地青岛坳陷二叠系、三叠系地震属性及其地质意义

新一轮的战略性油气地质调查工作在南黄海盆地崂山隆起新近系之下发现了疑似海相地层的有效地震反射,但因针对海相地层的勘探程度低（无井、地震测线稀）等原因,其地层属性至今依然不清楚。本文利用青岛坳陷有限的钻井资料,结合新采集有限的二维地震资料,对青岛坳陷二叠系、三叠系进行了地震属性提取及分析,认为其地震属性特征为：上二叠统龙潭组和大隆组总体表现为中-强振幅、偏低频、平行-近平行较密集地震反射;下三叠统下青龙组为中振幅、中-高频、平行-近平行密集地震反射;下三叠统上青龙组则为弱振幅或空白反射、低-中频、平行-近平行地震反射。预测上二叠统及中-下三叠统主要残存分布于青岛坳陷东侧靠近崂山隆起及勿南沙隆起的部位,并据此推测在崂山隆起及勿南沙隆起区可能残存,是值得探索的勘探领域。对于钻井稀少的低勘探程度区,利用地震多属性分析技术及地震属性特征来识别与预测勘探目的层的分布,对于早期勘探评价具有重要现实意义。     

海域区古近系含煤地层及煤层组识别方法

采用沉积学、测井地质学、数学方法以及地震方法等对含煤地层及煤层组进行识别,总结出4种含煤地层及煤层组识别方法,并利用地震方法对煤层组进行了预测。结果表明：逻辑判别法和蜘蛛网图法仍然是较为有效的以定性为基础的半定量化方法,而聚类分析法和人工神经网络法则是成功且有效的定量分析方法,但不是通用的模型;对于勘探程度较低的海域区,要综合运用4种方法才能有效地预测含煤地层和识别煤层。地震反演技术与方法对于识别含煤段、判别含煤地层的分布是十分有效的,通过对琼东南盆地多个地震剖面的研究发现三瞬技术法对于识别较厚煤层交互层（复合层段）是可行的。通过对C-93-79 和C-52-79剖面进行各类波阻抗反演,发现基于模型反演和神经网络反演的结果与含煤层段有良好的对应关系,是预测含煤层分布较有效的地震识别方法。     

地震多属性反演在巴喀气田八道湾组储层预测中的应用

巴喀气田位于吐哈盆地台北凹陷,下侏罗统八道湾组致密砂岩储层是巴喀气田重要的产气层位。选择地震多属性反演方法,建立已钻井点储层参数与多种优势地震属性之间的函数关系,进而依据其关系反演得到储层参数数据体。该方法精度高,可以精细刻画储层空间分布特征。将该方法应用于巴喀气田八道湾组的储层预测研究,通过反演得到目标储层的自然伽马和孔隙度信息,预测出了储层含气砂体的分布规律及范围,统计分析表明预测结果与实际钻井油气显示吻合度较高。     

地球物理学专业建设实践

地球物理学专业是理论和实践并重的学科,是能源勘探的主要手段,在能源类高校设置地球物理专业意义重大。主要探讨了了山东科技大学地球物理学专业设置的历史背景、专业建设的指导思想、课程体系的设置、教学改革初探、师资队伍建设及通过专业建设实践所取得的成绩。     

塔中低凸起北斜坡奥陶系碳酸盐岩储层特征及其勘探意义

塔中地区的构造演化史大致为:中加里东旋回晚期,塔中演化为前陆盆地的前缘隆起,形成了鹰山组顶部历时约12.8Ma的风化壳,NW走向的塔中Ⅰ号断裂带及相关次级断层开始活动,并伴随右行压扭,而且具有同沉积性质,控制了良里塔格组碳酸盐岩的生长,形成了桑塔木组和良里塔格组之间的淹没不整合;晚加里东运动期—早海西运动期,NE走向的右行走滑断裂继续活动;到二叠纪时期,塔里木盆地火山活动频繁,在塔中47井以及塔中35井区形成了两个规模较大的岩株,并伴随有NW走向的岩浆侵入。伴随构造演化过程在奥陶系碳酸盐岩中形成了三种受构造影响的储层类型——与走滑断裂相关的岩溶塌陷储集体、与同沉积逆断裂相关的良里塔格组台内滩储层、与岩浆热液相关的储集体。构造活动是形成碳酸盐岩优质储层的基础,这三类储集体是不同构造活动的不同表现形式,它们在时间上继承,在空间上叠置甚至重合,相互影响,最终形成一种相对独立的碳酸盐岩岩溶缝洞系统,具有重要的勘探价值。