衰减和各向异性对反射AVO的影响

为了研究衰减和各向异性对反射系数的影响,我们分析了单色和黏弹性波入射到两种横向各向同性且有衰减介质之间的界面上的情况,而介质的对策轴垂直于界面。通过对ＰＰ和ＰＳ反射系数分析发现,在研究有关顶岩的振幅随炮检距变化（ＡＶＯ）时应当考虑各向异性。不同的各向异性特征可以使反射趋势发生反转,并极大地影响临界角对炮检距关系的位置。对页岩／白垩界面分析显示,当临界距离接近炮检距时,ＡＶＯ响应由于存在损耗而受到极     

双相各向异性介质中波场速度与衰减特征分析

 基于BISQ模型,分别推导出二维平面内双相各向异性介质中拟快纵波(qP1)、拟慢纵波(qP2)、拟SV波(qSV)和拟SH波(qSH)的波数方程。通过计算机数值计算得到四种类型波的相速度与逆品质因子,在极坐标系中观察地震波速度和衰减随波传播方向的变化规律,发现四种波的各向异性特征表现不同,且衰减各向异性特征表现得比相速度更为强烈。文中分析了孔隙度、黏滞系数、渗透率和喷射流长度等参数在垂直方向以及全传播方位角范围对四种类型波的相速度和衰减的影响,发现这种影响也存在各向异性特征,还分析了不同参数条件下波场特征随频率变化的特性,得出一系列有意义的结论。     

裂隙煤层弹性波场方位各向异性特征数值模拟研究

 基于二维—三分量各向异性弹性波方程交错网格高阶有限差分法数值模拟， 本文研究了高裂隙密度煤层弹性波场及其方位各向异性特征。对不同裂隙密度均匀裂隙介质模型和含裂隙煤层的三维层状模型进行了弹性波场数值模拟。结果表明， 随着裂隙密度的增大（0~0.3）， 干裂隙介质中弹性波波前面由圆形变为椭圆形， 而饱和水裂隙介质中， 拟纵波波前面则由圆形渐变为菱形， 拟横波波前面则由圆形渐变为蝴蝶结形。垂直裂隙仅引起煤层顶板反射P波及转换波振幅的方位各向异性， 而垂直裂隙却能引起煤层底板反射P波和转换波的速度和振幅的方位各向异性。随方位角的变化， 煤层底板反射P波和转换快慢横波的同相轴呈正弦形态。煤层底板转换快、慢横波时差与裂隙密度之间存在近似线性关系， 而转换慢横波振幅随裂隙密度的增加是非线性衰减的。     

基于宽方位地震数据的纵、横波速度方位各向异性对比研究

对比研究纵、横波速度方位各向异性,对确定方位各向异性敏感参数非常重要.利用中国东部某盆地B区深层OVT域道集数据,开展了纵、横波速度各向异性反演,分别得到了对应的各向异性强度和方向.基于横波速度各向异性强度和方向的解释结果与研究区已知井资料揭示的裂隙信息吻合,与区内断裂关系合理,即各向异性强度大的区域附近断裂发育,各向...     

用射线法研究弱衰减各向异性介质中的矢量波场

射线法已被用于弱衰减层状各向异性构造中的高频矢量波场计算。本文用具有小虚部的与复频率有关的弹性参数代替完全弹性介质中的实弹性参数介绍了衰减效应。虚部被形式上看作是ω→∞时ω~(-1)的量级。在这个假设条件下,只有程函数是复数,这就有可能用实射线进行计算。建立在这种算法上近似计算速度只比完全弹性各向异性介质的算法慢百分之几。我们通过等梯度各向同性模型的射线算法与反射率法的结果比较,对弱衰减概念的适用范围进行了研究。研究表明,弱衰减概念的适用范围比期望的还要广。接着,我们研究了含各向异性衰减层的最上部地壳的三维模型中各向异性和衰减对地震波传播的综合影响。假设各向异性及衰减是由线状的部分充液裂隙带引起的,我们用赫德森公式计算复效应弹性参数。从各级液体的粘度和各级衰减度的频率响应以及VSP合成地震记录可见衰减对传播波的影响。我们从两个不同的震源井方向(沿裂缝走向及偏离裂缝走向45°的方向)计算了9分量VSP矢量波场,并对衰减模型的地震记录与相应的完全弹性模型的地震记录作了比较。     

沉积岩石中速度频散和与频率有关衰减的观测

为了尽可能在宽频范围内确定岩石的弹性性质,在帝国学院的井下试验基地对饱和的沉积岩岩石系列进行了一系列的实验。这些实验分成四类:频率范围在30～280Hz之间的垂直地震剖面(VSP),井间勘探(0.2～2.3KHz),声波测井(8～24KHz)和实验室测试(300～900KHz)。在这些实验中尽量测试了岩石的纵波和横波的本征衰减和速度。观察了纵波和横波的速度频散。在声波频段,纵波的本征衰减有一个与频率有关的衰减峰。模拟数据认为衰减是由于在小的纵横比孔隙中局部流体流动引起。这个模拟表明本征衰减主要由纵横比约为10~(-3)到10~(-4)的裂隙控制。     

应用几种算法分析直达波和转换波VSP数据的横向各向异性

在做横波勘探时,若不考虑方位各向异性的影响,就不能取得精确的结果。为了勘查裂隙,可以直接利用各向异性测量资料推断出裂隙的存在及其方位。然而,在应用横波勘探进行成像及AVO研究时,必须考虑各向异性引起的数据失真。因此,测量出研究区目的层的横波各向异性的量级、方位及随深度的变化是非常必要的。 文中用三种不同的算法研究了合成和实际数据集。这两种数据集都含有正交偏振产生的直达横波及地表纵波震源产生的转换横波。 算法是:包括剥层处理在内的四分量旋转法,它只能用于正交横波震源数据;互相关预测模拟法以及参数反演法。这些算法已用于直达横波以及地下模型转换所产生的横波。后两种算法还可用于单个震源产生的单相偏振的数据。 当这三种算法用于合成数据时,都可获得类似的结果。三种算法用于实际数据所获得的结果也基本相似。只是由于数据特征不同具有不同的灵敏度。实际转换波数据的分析结果是令人满意的,因为这些数据的频带比地表产生的数据的频带更宽。纵波震源的偏移距非常小,在2100米的井中为300米,因而转换横波传播路径是近于垂直的,这就避免了横向各向同性介质产生的各向异性效应的干扰。 实际数据分析表明,井底存在双折射的某些证据(可能达5％的各向异性),各向异性层与各向同性层呈     

双相各向异性介质地震波传播特征

实际裂隙性油气储层表现出双相各向异性特征。本文基于岩石物理理论求取裂隙介质各向异性等效弹性参数,结合各向异性BISQ理论,建立了裂隙诱导双相各向异性介质理论模型。从双相各向异性介质的弹性波方程出发,推导出平面波的Christoffel方程,求解该方程获得了三维双相完全各向异性介质中qP1、qP2、qSV和qSH波的波数方程,据此波数方程计算四类波的相速度和衰减因子。最后针对碎屑岩水平裂隙诱导双相各向异性介质,分析了泥质含量、裂隙密度和形状、孔隙度、含水饱和度、流体黏滞系数、渗透率等参数对弹性波沿不同方向传播时相速度和能量衰减特征的影响,可为储层的孔隙、裂隙结构及含油气性等分析提供理论依据。     

利用漫射近似测定超声波的吸收和散射衰减

超声波在材料中的衰减主要由吸收和散射引起,区分这两种类型的衰减对于深入理解衰减机制,评价材料特性及其变化具有重要意义。非均质介质的散射波能量传播可近似视为一个漫射过程,可用漫射方程近似描述。本文拟利用漫射近似评价材料的吸收和散射衰减,并为此建立了一个实验测试系统,对超声波在水泥中的衰减进行了实验测试,建立了测试分析方法;通过对散射波能量密度拟合,分别给出了不同样品的吸收和散射系数,建立了吸收和散射系数随超声波频率的变化规律,分析了颗粒粒径、应力和加热对样品衰减的影响。结果表明：吸收系数随超声波频率线性增大,散射系数随频率非线性增大;水泥样品的衰减主要由散射引起,应力的影响较小;加热引起的脱水和裂纹对两类性质的衰减均具有重要影响。因此,利用散射波可区分吸收和散射衰减,定量评价裂缝等引起的散射特性变化,用于材料无损检测和损伤演化监测。     

超声波在钻井液中传播衰减理论研究

超声波流量计是现阶段精度最高、通用性好、灵敏度最高的流量计,但由于超声波在钻井液中衰减很大,使其未能测出钻井液的环空返出流量。通过Urick模型研究了超声波流量计在测量钻井液流量中超声波的衰减规律,分析了传播距离、超声波频率、液体密度等因素对超声波衰减的影响。通过研究得出钻井液中固相颗粒的数量每增加1个数量级,超声波能量衰减也增加一个数量级,超声波能量衰减随钻井液中固相颗粒直径、钻井液密度、传播距离的增加而增大,超声波频率越大,超声波能量衰减越快。该研究结果为超声波在钻井液测量中的进一步应用提供了理论基础。     

不同地震属性的方位各向异性分析及裂缝预测

通过对塔里木盆地热瓦普区块宽方位地震资料分析认为,在方位角划分时应尽可能多地利用远炮检距信息,有利于提高裂缝预测精度。通过计算和分析不同地震属性的各向异性表明：旅行时差相对于旅行时,其各向异性受上覆地层的影响更小,较真实地反映目的层裂缝发育情况;振幅的各向异性预测裂缝的规律性较好,且与区域断裂分布特征吻合程度高;AVO梯度的各向异性预测裂缝精度高于常规属性,且在串珠位置(即缝洞发育处)裂缝发育,与实际地质情况吻合。对旅行时差、振幅、AVO梯度等有利属性的各向异性结果进行融合,可提高裂缝预测精度,有利于指导高产井的部署。     

基于煤系渗透率各向异性测试的水平井穿层压裂效果模拟

应用自主研发的真三轴渗透仪,开展了煤样及顶、底板岩样的三轴渗透率测定。基于实验结果,通过有限元三维数值模拟方法,研究了渗透率各向异性对深部煤层顶板水平井穿层压裂裂缝扩展的影响。模拟结果表明:①真三轴渗透仪可以实现三轴差异化应力加载,突破了常规拟三轴渗透仪无法分别加载水平最大主应力和水平最小主应力的瓶颈,可以使实验条件与地层条件更为接近。②高阶无烟煤与顶板粉砂岩的真三轴渗透率测试结果都呈现出明显的各向异性特征。无论是高阶无烟煤,还是顶板粉砂岩,垂直层理方向的渗透率都小于平行层理方向者。对于无烟煤,平行层理方向的渗透率也存在明显差别,垂直端割理方向的渗透率大于垂直面割理方向渗透率值。③考虑渗透率各向异性模型与均质模型相比,压裂模拟过程中,破裂压力和施工压力增高,孔隙压力叠加程度增大;模拟最终时刻的整体裂缝形态更加短宽,且缝高增大。     

利用叠前振幅和速度各向异性的联合反演方法

基于振幅方位各向异性的裂缝检测方法对介质的各向异性程度敏感,分辨率高、易操作,但抗干扰能力差,对地震数据有较高的要求。为此,提出了利用叠前振幅和速度各向异性的联合反演方法。对于每一个微小时窗,将该时窗底界速度反演得到的各向异性梯度作为该时窗顶界振幅反演的约束,移动时窗进而得到一个反演体。模型测试和实际资料应用效果表明：①与叠前、叠后振幅各向异性反演相比,所提方法的反演精度最高。②在gs1井区,叠前速度各向异性反演结果与井裂缝曲线吻合较好,可作为振幅反演的约束,但较振幅各向异性反演的分辨率低,二者联合反演改善了速度反演分辨率低的问题。     

优化的方位各向异性裂缝预测方法及应用

在纵波方位各向异性裂缝预测中,传统的方位角划分方法选择保留全方位角覆盖偏移距,切除方位角覆盖不均匀的远偏数据,这种做法损失了大部分远偏数据,容易造成裂缝预测结果的不准确。文中根据研究区的数据情况对方位角划分方案进行了优化,在保留全方位角覆盖偏移距的基础上,适当保留了部分大偏移距数据,切除了部分小偏移距数据。优化的方位角划分方案在研究区应用效果精度更高,验证了该优化方案的合理性和有效性。     

横波速度各向异性初步探讨：—多波勘探资料的应用

在纵波、SH 型横波资料处理和解释过程中,我们发现四川 HBC 地区地下介质普遍存在方向各向异性。当横波通过方向各向异性介质时,分裂成两个波:一个波的偏振方向与裂缝平行,叫快横波;另一个波的偏振方向与裂缝走向垂直,叫慢横波。采用相应的观测和处理方法,便可获得快横波和慢横波剖面。根据同一界面的快、慢横波的旅行时可以求得各向异性系数。同样,还可以利用 SH 波与转换波的速度比求取各向异性系数。各向异性系数的大小,反映了裂缝的发育程度。如果野外作了 X、Y 分量观测,室内又作了坐标旋转处理,那么,就可以进一步确定裂缝带的方向。如果未作上述工作,也可以根据构造线走向,大致确定裂缝带的发育方向。     

纵波方位各向异性在河道砂体识别中的应用

松辽盆地北部扶杨油层属三角洲平原沉积，河道广泛发育，条带状发育的河道砂体具有很强的非均质性和各向异性。为此，基于河道砂体的沉积特点，借鉴储层裂缝的检测方法和技术，研究了薄互层河道砂体的振幅和频率随方位角的变化（AVA／FVA）规律。首先进行了岩石物理正演数值模拟，发现各向异性对方位角地震反射振幅的影响较大，而储层岩性的变化是影响各向异性的主要因素；然后对测井沉积微相与方位频率各向异性的统计分析进行了对比，结果表明，沉积旋回与方位频率各向异性有较好的对应关系，方位频率各向异性发育的区域对应物性较好的河道砂体的空间分布。     

可控源频率域电方位各向异性与近场效应研究

利用人工场源进行电磁勘探时，均存在划分近、远区场的问题。本文以方位各向异性半无限大地为模型，通过计算得到了接地水平电偶极子(HED)的远区场距离(FFD)，提出了以相对偏差η≤5％作为划分近、远区场的判断条件。经过数值试验研究了方位各向异性对近、远区划分的影响。得出了如下结论：当各向异性参数一定时，远区场距离(FFD)与趋肤深度之间存在线性关系；地层走向方向的远区场距离(FFD)受各向异性的影响程度要比其正交方向大得多，且其值同样也比正交方向大得多。